<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung besteht in einem Verfahren zur Herstellung einer kreisrunden Blechscheibe durch Auswalzen einer gegenüber der herzustellenden Scheibe dickeren Scheibe von kleinerem Durchmesser.
Nach einem bekannten Verfahren wird das Werkstück zwischen zylindrischen Walzen nacheinander in rechtwinklig zueinander stehenden Richtungen ausgewalzt, wobei die Verdünnung beim weiteren Auswalzen der jeweils von der Kreisform abweichenden Zwischenform prozentual der Verdünnung bei dem vorangegangenen Erwalzen dieser Zwischenform aus der Kreisform gleich ist. Das kreisförmige dicke Werkstück wird also zunächst in eine ellipsenförmige Zwischenform durch Walzen gestreckt, dann um 900 gedreht und zwischen Walzen mit entsprechend engerem Walzspalt um denselben Prozentsatz ver- dünnt, mit dem das vorangegangene Walzen geschah. Auf diese Weise wird die Ellipse wieder in einen Kreis umgewandelt. Der Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden.
Der Erfindung gemäss wird das nach dem erstmaligen Auswalzen ellipsenförmig gewordene Werkstück zur weiteren Streckung und Rückwandlung in die Kreisform um einen von 900 abweichenden Winkel gedreht, wobei das Drehen um diesen Winkel mit anschliessendem weiteren Auswalzen so oft wiederholt wird, bis die kleine Achse der Ellipse der grossen Achse gleich geworden, also die Kreisform erreicht ist. Der Vorgang kann beliebig oft wiederholt werden. Dieses Auswalzen des Werkstückes in verschiedenen radialen Richtungen kann unter Umständen begünstigend auf das Gefüge der fertigen Scheibe einwirken, zumal wenn das Walzen auf kaltem Wege durchgeführt wird. Das Warmwalzen ist natürlich aber auch möglich und je nach dem Fall auch vorzuziehen.
Man verfährt also zunächst wiederum so, dass man das kreisförmige dicke Ausgangswerkstück mit einer bestimmten Verdünnung auswalzt, wobei dann eine Ellipse entsteht, deren grössere Achse senkrecht zu den Walzenachsen steht. Dann wird dieses ellipsenförmige Werkstück um seine senkrecht zu seiner Ebene verlaufende Mittelachse beispielsweise um einen Winkel von 450 gedreht und nun in dieser Lage durch Walzen geschickt, deren Ringspalt so bemessen ist, dass dieselbe prozentmässige Verdünnung, und zwar beispielsweise von 25%, wie beim vorangegangenen Stich sich ergibt. Dieser Vorgang wird zweimal wiederholt.
Das Werkstück wird also, nachdem es erstmalig die Ellipsenform erhalten hat, im ganzen dreimal um je 450 gedreht und jedesmal anschliessend durch Walzen geschickt, die eine prozentmässig mit dem ersten Auswalzen übereinstimmende Verdünnung bewirken. Das Werkstück hat dann wieder die Form eines Kreises, dessen Durchmesser aber grösser ist als der grosse Durchmesser der erstmalig erzielten Ellipse.
Theoretisch ist der Winkel, um den man jedesmal das Werkstück zu drehen hat, um es aus der Ellipsenform in die Kreisform überzuführen, beliebig, da es immer nur von der Zahl der Wiederholungen des Drehens um diesen Winkel mit anschliessendem weiteren Auswalzen abhängt, dass die Kreisform erreicht wird. Praktische Bedeutung haben in erster Linie aber nur Winkel, die kleiner als 900 und so gewählt sind, dass schon bei wenigen Wiederholungen die Rückbildung zur Kreisform beendet ist. Nimmt man bei einer Verdünnung von 25% einen Winkel von 300, so würde eine fünfmalige Drehung, also insgesamt um 1500, notwendig sein, während bei dem angenommenen Winkel von 45 die dreimalige Drehung einen Gesamtwinkel von 1350 ergibt.
Man kann bei den aufeinanderfolgenden Stichen, die zur weiteren Verdünnung und Rückwandlung in die Kreisform dienen, auch verschiedene Drehwinkel anwenden, beispielsweise auch Drehwinkel von 900 oder aber solche Winkel zwischenschalten, die den vorher benutzten Drehwinkel zu 900 ergänzen. Es
<Desc/Clms Page number 2>
kann aber auch zur Abkürzung der Umwandlung irgendein Ergänzungswinkel, etwa am Schluss, einge- schaltet werden, der noch für die Erzielung der genauen Kreisform fehlt.
Statt bei jedem Stich mit derselben prozentmässigen Verdünnung zu arbeiten, kann auch der Pro- zentsatz gewechselt werden, wobei dann aber darauf zu achten ist, dass die Annäherung an die Kreisform hiedurch nicht beeinträchtigt wird. Sie kann unter Umständen durch die Wahl einer stärkeren Ver- dünnung als diejenige eines vorangegangenen Stiches beschleunigt werden, so dass also der Gesamt- vorgang der Rückwandlung zur Kreisform abgekürzt wird.
Die Anzahl der notwendigen Wiederholungen der Drehung um einen angenommenen Winkel lässt sich zeichnerisch ermitteln, ebenso lässt sich zeichnerisch die Frage lösen, ob sich ein angenommener
Drehwinkel überhaupt eignet, also nicht eine zu grosse Anzahl von Wiederholungen der Drehschaltung und der Verdünnungen notwendig macht. Ebenso lässt sich zeichnerisch ermitteln, ob die Einschaltung eines Ergänzungswinkels zur baldigen Rückführung in die Kreisform zweckmässig oder notwendig ist.
Auch der Einfluss wechselnder Verdünnungsgrade ist zeichnerisch festzustellen und in die Ermittlung, wie die Kreisform zu erreichen ist, einbeziehbar. Aber auch rechnerische und selbstverständlich auch empirische Ermittlungen sind möglich.
An sich ist es einleuchtend, dass der Gesamtwinkel, um den das Werkstück zur Rückwandlung in die Kreisform aus der Ellipsenform gedreht werden muss, um so kleiner ist, je mehr er sich 900 nähert. Bei Winkeln, die sich 00 nähern, tritt sogar zunächst eine Streckung der Ellipse, also eine Vergrösserung der Abweichung von der Kreisform ein, an die sich dann aber später eine Annäherung und Angleichung an die Kreisform anschliesst. Diese an sich störende anfängliche Überstreckung der Ellipse wird vermieden, wenn man Winkel anwendet, die sich in der Nähe von 450 oder darüber befinden.
Im übrigen dürften diejenigen Winkel zu bevorzugen sein, bei deren Anwendung der überhaupt denkbare kleinste Gesamtdrehwinkel ohne Bruchteil ein Vielfaches dieses Winkels darstellt, wie es bei den beispielsweise angegebenen Winkeln von 45 0 und 30 der Fall ist. Bei sehr vielen Winkeln würde der an sich denkbare kleinste Gesamtdrehwinkel durch weitere Wiederholung überschritten werden müssen, wenn man nicht den sonst verbleibenden Bruchteil durch einen andersgradigen Ergänzungswinkel ausfüllen will, der dann unter Berücksichtigung der notwendigen Verdünnung ermittelt werden müsste, aber auch wohl wegen der andersartigen Drehschaltung vielleicht störend sein könnte.
In der Zeichnung ist das Beispiel eines Drehwinkels von 450 durch Darstellung der aufeinanderfolgenden Stufen der Rückwandlung der Ellipse zu einem Kreis dargestellt, u. zw. unter der Voraussetzung, dass in jeder Stufe prozentmässig dieselbe Verdünnung, die hier mit 25% angenommen ist, vorgenommen wird.
Mit 1 ist die anfängliche Ellipse bezeichnet, die durch Auswalzen des strichliert angedeuteten kreisförmigen Werkstückes entstanden ist. 2 ist die nach Drehung um 450 entstandene ebenfalls ellipsenförmige Zwischenstufe, 3 die weitere ellipsenförmige Zwischenstufe und 4 die zuletzt erzielte Kreisform.
Die Zwischenformen sind, wie gesagt, zwar Ellipsen, von denen aber jede gegen die vorangegangene Ellipse verdreht ist. Das jeweilige Drehen um 450 ist so zu verstehen, dass das aus dem vorangegangenen Stich entnommene ellipsenförmige Werkstück zwischen das nächstfolgende Walzenpaar so eingeführt wird, dass die grosse Ellipsenachse um 45" gegen die Walzrichtung gedreht ist, worauf dann das Werkstück gegen die Walzrichtung wiederholt um weitere 450 gedreht wird, so dass es zuletzt gegen die Walzrichtung um 135 verdreht worden ist, während allerdings die grosse Achse der letzten Ellipse gegen die Walzrichtung nur um 450 verdreht erscheint.
Der erwähnte Ergänzungswinkelist nicht immer genau rein rechnerisch zu ermitteln. Angenommen, ein Winkel von a 0 ergebe bei dreimaliger Wiederholung fast die Kreisform, die also zu ihrer fertigen Ausbildung einen Gesamtwinkel von b , der etwas grösser als 3 x a 0 ist, verlangt. Dann müsste also rechnerisch für den vierten Stich, wenn man von der ersten Ellipse ausgeht, ein Winkel von b -3. a ge- wählt werden.
Da es aber, wie festgestellt wurde, für die Änderung des Verhältnisses zwischen den beiden Achsen der Ellipse auch auf die Lage der Winkelhalbierenden zur Walzenachse ankommt, die also bei einem kleineren Drehwinkel anders als bei einem grösseren Drehwinkel ist, so bedarf der Ergänzungwinkel einer gewissen empirischen Korrektur, die freilich wahrscheinlich doch auch errechnet werden könnte.
Da bei jeder Wiederholung der Drehung mit anschliessender Verdünnung eine Vergrösserung des Werkstücks nach beiden Ellipsenachse hin entsteht, und es nur darauf ankommt, eine grössere und dünnere kreisrunde Endscheibe zu erhalten, so ist es auch nicht immer nötig, einen Stich mit einem Ergänzungswinkel vorzunehmen, nur um die Zahl der Stiche zu verringern. Man wird also in solchen Fällen, in denen ein Drehwinkel erst bei zahlreichen Wiederholungen der Drehschaltung einen die Kreisform herbeiführenden Gesamtdrehwinkel erreicht, diese Wiederholung statt der Einschaltung eines Ergänzungwinkels wählen können.
Erwähnenswert ist auch noch eine andere Möglichkeit. Man kann die erstmalig erzielte Ellipse durch Drehen um einen beliebigen Winkel und anschliessendes Dünnerwalzen zunächst wiederum in eine andere, aber verschobene Ellipse von grösserem Inhalt umwandeln, das Werkstück dann so drehen, dass die grössere Ellipsenachse parallel zu den Walzen liegt, und nun das Werkstück in dieser Lage mit einer geänderten
<Desc/Clms Page number 3>
prozentmässigen Verdünnung auswalzen, wobei also die Streckung in einer Richtung'Von 900 zu der grösseren Achse erfolgt. Die prozentmässig geänderte Verdünnung muss so bemessen sein, dass sich aus der gegenüber der ursprünglichen Ellipse bereits veränderten Ellipse jetzt die Kreisform ergibt.
Je nach der Grösse des vorangegangenen Drehwinkels muss die Reduktion prozentmässig grösser oder kleiner sein.
Beispielsweise würde sie bei einem Drehwinkel von 450, der bereits eine grössere Annäherung an die Kreis- form ergibt, kleiner, bei einem Winkel von 300 aber, der eine grössere Abweichung von der Kreisform zur Folge hat, grösser bemessen werden.
In allen Fällen wird man durch zeichnerische oder empirische Vorbereitung oder auch rein rech- nerisch, in der Lage sein, rückwärts für eine verlangte kreisrunde Scheibe mit bestimmtem Durchmesser und bestimmter Stärke zu ermitteln, welche Abmessungen das Ausgangswerkstück haben muss, je nachdem die Behandlung gedacht ist.
Wenn es darauf ankommt, die jeweilige Lage der Zwischenstufe zu den
Walzenachsen und die Ellipsenabmessungen (denn es handelt sich stets um Ellipsen) der einzelnen Zwischenformen zu ermitteln, so lässt sich dies durch die gemachte Feststellung erleichtern, dass die grosse Achse der jeweils zu erwalzenden Ellipse in der Richtung der Halbierenden des benutzten Drehwinkels sich erstreckt und dass die Grössen, die das Verhältnis zwischen der grossen und der kleinen Achse der jeweiligen
Ellipse angeben, sich auf einer Sinuslinie als Ordinaten abgreifen lassen.
Die Ausgangswerkstücke werden zweckmässig durch Zerlegung eines zylindrischen Blockes gewonnen.
Wenn man nicht Wert darauf legt, gerade einen genauen Kreis als Endform zu erzielen, wenn man sich also mit einer Annäherung an die Kreisform begnügen und durch andere Weiterbearbeitung, z. B.
Beschneiden, den genauen Kreis erreichen will, indem man den Abfall mit in Kauf nimmt, so kann man natürlich das beschriebene Verfahren abbrechen, sobald eine Ellipse entsteht, die nicht allzuweit von der Kreisform entfernt ist.
Es ist auch denkbar, dass man je nach dem Fall für den jeweiligen Anwendungszweck eines Blechs von Ellipsenform bedarf. Auch in einem solchen Fall wird man natürlich das Verfahren nicht bis zur Wiederholung der Kreisform fortsetzen, sondern bei Erzielung der gewünschten Ellipsenform mit den gewünschten Abmessungen das Verfahren abschliessen.
Man kann auch als Ausgangswerkstück eine dicke Scheibe von Ellipsenform benutzen und sinngemäss weiter verfahren, bis man das gewünschte Kreisblech oder auch Ellipsenblech mit den gewollten Abmessungen erhält.
Der Erfindungsgedanke lässt sich auch noch weiter verallgemeinern. Dadurch, dass von einem Drehwinkel, der von 900 abweicht, Gebrauch gemacht wird, wird das Werkstück, wie schon angedeutet wurde, in verschiedenen radialen Richtungen, d. h. nicht nur in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen, bearbeitet, wodurch das Gefüge verbessert wird. Darüber hinaus lässt sich der von 90 abweichende Drehwinkel aber auch verwerten, um Endformen zu erhalten, die von der Kreisform und auch von der Ellipsenform abweichen.
Dadurch, dass man im Laufe des Verfahrens Drehwinkel von verschiedener Grösse anwendet sowie dass man auch die Verdünnung im Laufe des Verfahrens prozentmässig ändert, kann man nicht nur die Abmessungen, sondern auch die Gestalt der Endform beeinflussen, zumal wenn man auch noch ein Ausgangswerkstück wählt, das auch von der Kreisform oder der Ellipsenform abweicht. Durch zeichnerische oder empirische Ermittlung, die auch halb rechnerisch unterstützt werden kann, lässt sich in sehr vielen Fällen auf diese Weise eine im jeweiligen Bedarfsfall erwünschte, Endform von gewollten Abmessungen erzielen, zu der man auch auf Grund der Ermittlungen die Ausgangsform mit ihren Abmessungen sowie die einzelnen Verfahrensgänge einschliesslich der notwendigen Drehwinkel und prozentmässigen Verdünnungen, herausfinden kann.
Bei alledem ist es wiederum wesentliche Bedingung, dass das Werkstück nicht nur gedreht, sondern auch durch Walzenpaare hindurchgeschickt wird, deren Walzschlitze sich fortschreitend um denselben Prozentsatz verengen, soweit das Gesetz für die Verdünnung teilweise nicht aus besonderen Gründen geändert wird, wie es vorhin angegeben wurde, in welchem Fall dann der Walzschlitz der Änderung des Gesetzes entsprechend bemessen werden muss.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Blechscheiben durch Auswalzen einer Scheibe zwischen zylindrischen Walzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswalzung in verschiedenen nicht nur senkrecht zueinander stehenden Richtungen erfolgt und der für diese Richtungen zu wählende Drehwinkel sowie die prozentmässige Verdünnung in den einzelnen Stufen in Anpassung an die Erreichung einer gewollten Endform bemessen werden, das Werkstück also nacheinander durch diesem Gesetz entsprechend bemessene Walzschlitze hindurchgeführt wird.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.