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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkugeln aus Metall.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkugeln aus Metall. Es ist bereits ein Verfahren bekannt geworden, nach welchem Kugeln aus einem flachem Blechstück hergestellt werden, das zunächst in Becherform, sodann annähernd in Kugelform gebracht wird, wonach der Hohlkörper zwischen mit Nuten versehenen Teilen gewalzt bzw. gerollt wird, um die Öffnung zu schliessen und die richtige Kugelform zu erhalten. Dieses Verfahren ist nur zur Herstellung kleiner Kugeln bis zu ungefähr 25 mm Durchmesser gut geeignet. Zur Herstellung grösserer Kugeln sind vor dem Walzen so viele Formgebungen, Hitzehehandlungen od. dgl. erforderlich, dass das Verfahren zu zeitraubend und zu kostspielig wird.
Nach diesem bekannten Verfahren ist e3 ferner schwierig, aus einem flachen Blechstück regelmässig ausbalancierte Hohlkugeln herzustellen, wie solche z. B. für den Bau von gewissen Ventilen benötigt werden.
Der Zweck der Erfindung ist insbesondere der, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und zu verbessern und ferner der, Kugeln namentlich von grösserem Durchmesser in vollkommener und gleich- mässiger Form mit geringstem Arbeitsaufwand herzustellen. Vom bekannten Verfahren unterscheidet sich das Verfahren nach der Erfindung dadurch, dass ein Rohrstück ungefähr von der Mitte aus nach den beiden Enden zu verjüngt wird, und dieser Körper in Gesenken einer Formgebung unterworfen wird, durch die der Metallkörper bei offenen Enden in annähernd kugelförmige Gestalt gebracht wird, worauf er einer Bearbeitung durchWaIzen bzw. Rollen ausgesetzt wird, wodurch eine geschlossene Hohlkugel mit einer gleichmässigen und nahtlosen Wand entsteht.
Als Walzvorrichtung wird eine bekannte Vorrichtung benutzt, bei der die Walzplatten mit zur Bearbeitung der vorgeformten kugelartigen Hohlkörper dienenden Nuten versehen sind. Das Neue an dieser Vorrichtung besteht darin, dass die Nuten im Querschnitt von einer innerhalb der Nuten gelegenen
Stelle nach aussen so auseinander gehen, dass eine Berührung der Hohlkörper an zwei Punkten innerhalb der Nuten entsteht. Nach dem Walzen und Schliessen haben die fertigen Hohlkugeln an zwei gegenüberliegenden Stellen im Innern Pole, an denen das fliessende Metall mechanisch verbunden ist, so dass eine nach der Erfindung hergestellte Kugel besser ausbalanciert ist, wie eine nach dem bekannten Verfahren hergestellte Kugel, bei der nur eine Stelle zu verschliessen war.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird ferner das Rohrstück nach den Enden hin verjüngt, bevor die eigentliche Kugelformung beginnt.
Es lassen sich daher die Öffnungen der Kugelkörper vor dem Walzen kleiner als bisher herstellen, wodurch das Walzverfahren vereinfacht und die Wandstärke an den Schliessstellen gleichmässiger und stärker geformt wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung in bevorzugten Ausführungsformen veranschaulicht. Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch ein Röhrstück, welches bereits an den Enden verjüngt ist ; Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt, welcher den bereits vorgeformten Kugelkörper mit den beiden Öffnungen veranschaulicht.
Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine geschlossene Kugel, welche nach dem neuen Verfahren hergestellt ist ; Fig. 3 a und 3 b sind senkrechte Schnitte durch Gesenke, welche zwei Stufen der Vorformung veranschaulichen ;
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Massstabe einen Querschnitt durch zwei zusammenarbeitende Ringnuten ; Fig. 7 ist eine ähnliche Darstellung einer abgeänderten Form der Nuten.
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den Enden zu verjüngt werden, wie dies in Fig. 1 bei 11 veranschaulicht ist.
Das Stück wird dann zwischen Gesenken nach Fig. 3a und Sb stufenweise einem Pressverfahren unterworfen, aus dem der in Fig.-3 b und 2 veranschaulichte Kugelkörper, welcher an zwei gegenüberliegenden Stellen bei 12 offen ist, hervor-
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Der vorgeformte Hohlkugelköiper wird dann in der Walzmaschine (Fig. 4) zwecks Schliessens der Öffnungen und Vollendens der Form bearbeitet, wobei die Kugeln in Nuten eingelegt werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die obere der die Nuten enthaltenden Platten 2 mittels eines Handrades 3 und Kegelradübertragung 4 über der anderen Platte heb-und senkbar, während die untere Platte durch eine Vorrichtung, bei der ebenfalls Kegelübertragung in Anwendung kommt, inDrehung versetzt werden kann. Durch die Drehung unter allmählich verstärktem Druck wird das Schliessen der Öffnungen und die Vollendung der Kugelform bewirkt. Zuerst wird die obere Platte 2 angehoben, und es werden die vorgeformten Kugeln in die Nuten 1 eingelegt, worauf durch Drehung des Handrades 3 und der Zahnräder 4
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verringert wird, die Geschwindigkeit des Niedergangs der oberen Platte verkleinert wird.
Die Stellung der Walzplatten zueinander und der Fortschritt des Walzens bzw. die Verringerung der Grösse der Kugeln ist durch eine Ringteilung 5 sowie einen Zeiger 6 am oberen Ende der Maschine erkenntlich gemacht.
Wie Fig. 6 erkennen lässt, hat die Nut 1 eine besondere Quersehnittsform, die durch zwei Kreise begrenzt ist, von denen der eine von a bis b reicht und c als Mittelpunkt hat, wobei der Durchmesser beispielsweise 17'399 mm beträgt. Der zweite Kreis, der den Boden der Nut begrenzt bzw. die Linie b-b bildet, hat den : Mittelpunkt d, wobei der Durchmesser 15'875 mm beträgt. Die Form der Kugel wie sie zu Anfang in die Nut eingelegt wird, ist durch den punktierten Kreis e-e angedeutet ; der Durchmesser der Kugel beträgt etwa 17'145 mm. Es ist also von der Mündung der Nut bis etwa halbwegs zum Boden der Durchmesser der Nut grösser wie der der Kugel, wenn sie in die Nut eingelegt wird.
Von dort an ist der Durchmesser der Nut im wesentlichen gleich dem der Kugel, wenn sie fertiggef01wt ist.
In den Nuten der oberen und unteren Platte hat eine Kugel bzw. Kugelschale vier Stützpunkte, die sich etwa in der Mitte der Tiefe der beiden Nuten befinden, so dass die Kugeln, wenn sie in die Nuten eingelegt werden, den Boden der Nut'nicht erreichen. Durch die vier Stiitzpunkte, von denen zwei schneller laufen, wie die beiden ändern, werden die Kugeln in eine rollende Bewegung versetzt. Wenn dabei ein Druck auf die Kugeln ausgeübt wird, dann wird das Metall nach den Öffnungen der Schalen hin gedrängt, so dass diese Öffnungen in der ganzen Stärke der Öffnungen geschlossen werden und das fliessende Metall an den Treffpunkten mechanisch verbunden wird.
Auf diese Weise werden Kugeln gleichmässiger Wandstärke hergestellt.
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form nach Fig. 7 haben, die ungefähr von der Mitte der Tiefe nach aussen durch auseinander gehende Linien begrenzt ist, während die Bodenkurve ein Stuck eines Kreises ist, der im wesentlichen der fertigen Kugel entspricht.
Um nach dieser Bearbeitung die Kugelgestalt der Hohlkörper zu vollenden, werden sie zwischen Platten mit flachen, nach einem Kreise geformten Nuten bearbeitet ; dieser Kreis hat einen grösseren Durchmesser als die fertige Kugel, so dass sie in jeder Nut nur in einem Punkte in Berührung kommt.
Die Nuten können statt an Platten an anderen Körpern angebracht werden.
Die Anwendung von Nuten der angedeuteten Art und Gestalt macht es möglich, die Öffnungen
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkugeln aus Metall, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrstüek von der Mitte aus nach den beiden Enden zu verjüngt und dieser Körper einem Formvorgang zwischen Gesenken behufs Bildung einer kugelförmigen, mit Öffnungen versehenen Hülse unterworfen wird, worauf diese Hülse einer Bearbeitung durch Walzen unter zweckmässig allmählich verstärktem Druck ausgesetzt wird, so dass eine geschlossene Hohlkugel mit einer gleichmässigen und nahtlosen Wand entsteht.