CH349282A - Process for improving the strength properties of construction elements made of plastically deformable material which has a yield point - Google Patents

Process for improving the strength properties of construction elements made of plastically deformable material which has a yield point

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CH349282A
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Tadeuszw Dr Wlodek
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Wlodek Tadeusz W Dr
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Description

  

  Verfahren zur Verbesserung der Festigkeitseigenschaften von Konstruktionselementen  aus     plastisch    verformbarem     Werkstoff,    der eine Streckgrenze besitzt    Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der  Festigkeitseigenschaften von Konstruktionselementen,  wie z. B. Bauelementen, die aus plastisch verform  barem Werkstoff bestehen, der eine Streckgrenze  besitzt.  



  Diesen Zweck will die Erfindung durch den Auf  bau eines im Werkstoff eingeschlossenen inneren  Spannungszustandes erreichen. Dementsprechend be  steht das Verfahren nach der Erfindung darin, dass  Teile der Oberflächenpartien des Konstruktionsele  mentes durch Druckanwendung plastisch verformt  werden, während die angrenzenden Teile dieser Druck  anwendung nicht unterworfen werden. Zwischen den  plastisch verformten und den angrenzenden elastisch  gebliebenen Teilen entstehen dann nach dem      Ver-          flechtungs-Phänomen     innere Spannungen, die im  Werkstoff eingeschlossen bleiben und daher als  Eigenspannungen des Werkstoffs bezeichnet werden  können.  



  Da die Richtung der eingeschlossenen inneren  Spannungen im wesentlichen normal zu den plasti  schen Verformungen verläuft und die Höhe dieser  Eigenspannungen von der Stärke dieser plastischen  Verformungen abhängt, lässt sich ein innerer Span  nungszustand solcher Ausbildungsform durch Steue  rung der Stärke der Druckanwendung und Festlegung  ihrer Verteilung über die Oberflächenpartien des       Konstruktionselementes    aufbauen, dass er dem später  zu erwartenden äusseren Spannungszustand     infolge     Belastung des Konstruktionselementes entgegenge  richtet ist und dadurch dessen Festigkeitsreserve  erhöht.  



  Grösse und Richtung der eingeschlossenen inneren  Spannungen können durch verschiedene Druckkom  binationen, Druckausrichtungen und Druckverteilun  gen sowie Verteilung, Tiefe und Gestalt der plasti-    sehen Verformungen reguliert werden. Die Behand  lung kann auch vorgenommen werden, wenn das  Konstruktionselement unter Last steht.  



  Vorzugsweise werden die plastischen Verformun  gen in Form von Eindrücken und Vertiefungen  durch Walzen, Spiralwalzen, Pressen, Drücken, Häm  mern, Quetschen, Ziehen und dergleichen je nach  Art des zu behandelnden Konstruktionselementes und  des auf seinen Oberflächenpartien zu erzeugenden  Musters der plastischen Verformungen angelegt.  



  Erforderlichenfalls können die Grate und Wellen  kämme der Vertiefungen und Eindrücke zur Erzie  lung einer glatten Oberfläche durch spanabhebende  Bearbeitung, wie z. B. Drehen, Fräsen oder Schleifen,  entfernt werden, ohne dass dabei die dem Konstruk  tionselement aufgedrückten Spannungen abgebaut  werden.  



  Die Erfindung     wird    im folgenden in Anwendungs  beispielen und einigen praktischen Ausführungsfor  men an Hand der Zeichnung näher beschrieben.  



  Fig. 1 zeigt die Biege-Wechselbeanspruchung  einer unbehandelten Welle,  Fig. 2 den inneren Spannungszustand in dieser  Welle nach Anwendung des Verfahrens gemäss der  Erfindung und  Fig. 3 und 4 die resultierenden Zug- und Druck  beanspruchungen bei Überlagerung des Belastungs  zustandes nach     Fig.1        mit    dem eingeschlossenen  inneren Spannungszustand nach     Fig.2.     



       Fig.    5 zeigt die Belastungsspannungen     in    der  Wand eines von     innen    mit Druck     beaufschlagten     rohrförmigen Bauelementes.  



       Fig.    6 den eingeschlossenen inneren Spannungs  zustand in dieser Wand nach Anwendung des Ver  fahrens gemäss der Erfindung auf die     Innenfläche     und      Fig. 7 den resultierenden Beanspruchungsspan  nungszustand bei Überlagerung der Spannungen nach  Fig. 5 und 6.  



  Fig. 8 ist eine Schnittansicht eines Bauelementes  mit plastisch verformten und angrenzend auf der       Oberfläche    normal elastisch gebliebenen Abschnitten.  



  Fig. 9 ist eine schematische Darstellung eines  Musters, das in eine Welle aus Metall     eingewalzt     wird.  



  Fig. 10, 11, 12, 13 und 15 sind weitere schema  tische Darstellungen verschiedener eingearbeiteter  Muster.  



  Fig. 14 ist ein Längsschnitt 14-14 durch das  Muster in Fig. 13.  



  Fig. 16, 17 und 18 sind vergrösserte Querschnitte  durch Metallteile, die verschiedene Ausführungsbei  spiele für die Rinnen und Einprägungsprofile auf  zeigen.  



  Fig. 19, 20 und 21, 22, 23, 24 sind verschiedene  Bauarten der erfindungsgemässen Vorrichtung im  Schnitt.  



  Fig. 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 und 32 sind  Seiten- und Vorderansichten verschiedener Walzen  typen.  



  Fig. 33 ist teilweise im Schnitt eine Seitenansicht  einer Bauart der Vorrichtung.  



  Fig. 34 ist die Seitenansicht, teilweise im Schnitt,  einer weiteren     Bauart    der Vorrichtung.  



  Fig. 35 ist die Frontansicht der in Fig. 34 ge  zeigten     Bauart.     



  Fig. 36 ist ein Schnitt 36-36 durch die in  Fig. 34 gezeigte Bauart.  



  Fig. 37 ist ein Längsschnitt durch eine Gesteins  bohrstange mit Bohrerspitzenhalter und Bohrerspitze,  die nach dem     Verfahren    behandelt wurde.  



  Fig. 38 ist ein Querschnitt 38-38 durch die in  Fig. 37 gezeigte Gesteinsbohrstange.  



  Fig. 39 ist eine Seitenansicht mit Ausschnitten  von einem Gesteinsbohrer mit Kappe und Bohr  spitzen.  



  Fig. 40 ist ein Querschnitt durch diesen Gesteins  bohrer 40-40 in Fig. 39.  



  Fig. 41 ist ein vergrösserter Querschnitt von  einem Teil der Verbindung zwischen Gesteinsbohr  stange und Bohrspitze des Gesteinsbohrers nach  Fig. 39.  



  Fig. 42 ist die Ansicht von dem Gewinde eines  Bohrerspitzenhalters.  



  In dem in Fig. 1 bis 4 veranschaulichten Beispiel  sind die maximalen Zugbeanspruchungen mit + Tmax  und die maximalen Druckbeanspruchungen mit  -T"max bezeichnet, die bei Biege-Wechselbeanspru  chung in dem Querschnitt Y-Y am Umfang einer  Welle auftreten. In Fig. 1 ist unterhalb der Welle  das Belastungsbild für einen Umfangspunkt der Welle  in Abhängigkeit von der Zeit t1 für einen Lastwechsel  schematisch angedeutet. Man erkennt, dass bei der  unbehandelten Welle in Fig. 1 die maximalen Zug  beanspruchungen, die für den Bruch ausschlaggebend  sind, voll an der Oberfläche zur Wirkung kommen.

      Wie in Fig. 2 dargestellt, werden Teile der Ober  flächenpartien der Welle durch Druckanwendung  plastisch verformt, während die angrenzenden Teile  dieser Druckanwendung nicht unterworfen werden,  so dass in dem Querschnitt Y-Y ein eingeschlos  sener innerer Spannungszustand aufgebaut wird, bei  dem     Druckspannungen    von der Grösse - S in einer  schmalen Randzone des     Umfangs    von verhältnis  mässig geringen Zugspannungen der Grösse + S im  Inneren der Welle im Gleichgewicht gehalten werden.  



  Fig. 3 veranschaulicht den Fall für die behan  delte Welle, wenn den eingeschlossenen inneren  Spannungen die maximalen Zugspannungen infolge  der Biege-Wechselbeanspruchung überlagert sind.  Man erkennt, dass für den im Querschnitt Y-Y  gezeichneten resultierenden Spannungszustand am       Umfang    der Welle nur noch maximale Zugspannun  gen in Höhe der Differenz Tmax- S auftreten.  



  In Fig. 4 ist die behandelte Welle dargestellt,  wobei den eingeschlossenen inneren Spannungen die  maximalen Druckspannungen infolge der     Biege-          Wechselbeanspruchung    überlagert sind. Man erkennt,  dass für den im Querschnitt Y-Y gezeichneten  resultierenden Spannungszustand am Umfang der  Welle Druckspannungen in der Höhe der Summe  von S plus Tmax auftreten, während Zugspannungen  an keiner Stelle des Querschnitts mehr vorhanden  sind.  



  Infolgedessen wird nach der beschriebenen Be  handlung die Festigkeitsreserve der Welle gegenüber  Biegewechselbeanspruchung ausserordentlich gestei  gert, so dass sich ihre Dauerhaltbarkeit und im Zu  sammenhang mit dem Abbau der Zugspannungen  am Umfang und der Erhöhung der Druckspannungen  am Umfang auch Korrosionsbeständigkeit und Ab  riebfestigkeit der Welle erhöhen.  



  In Fig. 5 bis 7 sind die Spannungsverhältnisse  für eine durch     Innendruck    beanspruchte Zylinder  wand dargestellt, bei der Teile der Oberflächen  partien durch Druckanwendung plastisch verformt  werden, während die angrenzenden Teile dieser  Druckanwendung nicht unterworfen werden.  



  Die     Spannungsverteilung    infolge der Druck  beanspruchung ist in Fig. 5 auf einem Radialschnitt       y-y    der unbehandelten Wand dargestellt, wobei mit  P die innere Druckbeanspruchung der Wand,     r.    der  Aussenradius der Wand,     r1    der Innenradius der Wand  und     T",ax    und     T",;"    jeweils die maximale und mini  male Zugbeanspruchung bezeichnet sind. Die maxi  male Zugbeanspruchung tritt demnach auf der Innen  seite der Wandung auf, so dass von dort ein Bruch  der Wand zu     erwarten    ist.  



  In     Fig.6    ist der eingeschlossene innere Span  nungszustand für den     Radialschnitt        y-y    der Wand  dargestellt, der nach dem beschriebenen Verfahren  erhalten wird, wobei mit S die maximalen Druck  spannungen bezeichnet sind, die an der Innenfläche  der Wand auftreten.  



  In     Fig.    7 ist der resultierende Spannungszustand  für den     Radialschnitt    der Wand bei     LJberlagerung    des      Belastungszustandes nach Fig. 5 mit dem Eigenspan  nungszustand nach Fig. 6 dargestellt. Man erkennt,  dass an der kritischen Stelle, das heisst an der Innen  fläche der Wand, keine Zugspannungen mehr vorhan  den sind, die maximalen Zugspannungen vielmehr in  die Wand hinein verlagert sind, so dass sie ungefähr  lich werden und nicht mehr zum Bruch führen. Die       Festigkeitsreserve    der Wand ist also erheblich ge  steigert worden.  



  Die verhältnismässig hohen resultierenden Zug  spannungen auf der Aussenseite der Wand lassen sich  ebenfalls reduzieren, wenn auch Teile der Aussen  oberflächen der Wand durch Druckanwendung pla  stisch verformt werden, während die angrenzenden  Teile dieser Druckanwendung nicht unterworfen wer  den. Bei unter stark wechselnden Druckbeanspru  chungen stehenden Hohlgefässen ist eine solche Be  handlung der Innenwandung jedoch nicht erwünscht,  da die hohen resultierenden Zugspannungen auf der  Aussenseite als Puffer wirken und dadurch eine  zusätzliche Festigkeitsreserve bieten.  



  Es ist noch darauf hinzuweisen, dass die Dar  stellung der Spannungszustände bei den obigen  Demonstrationsbeispielen stark vereinfacht ist, um  die Zusammenhänge, die in Wirklichkeit komplizier  ter liegen, leichter verständlich zu machen. Tatsäch  lich sind die wahren Verhältnisse einer zweidimen  sionalen Darstellung nur schwer zugänglich. Grund  sätzlich werden die inneren Spannungen, die in dem  Konstruktionselement aufgebaut werden, aber in der  veranschaulichten Weise nach den Belastungsspan  nungen von Fall zu Fall ausgewählt, so dass ein dem  Belastungsspannungszustand entgegengerichteter oder  entgegenwirkender Eigenspannungszustand entsteht.  Im folgenden sind einige Muster angegeben, nach  denen die Oberflächenverformungen angelegt werden  können, und ihr Anwendungszweck erwähnt.  



  Eine grundsätzliche Darstellung der angelegten  Oberflächenverformungen 2 gibt Fig. 8 wieder.  Während der Abschnitt (A) vorherrschend plastisch  verformt ist, bleibt im Abschnitt (B) der elastische  Zustand erhalten. Infolgedessen übertragen sich nach  dem Verflechtungsphänomen aus dem Abschnitt (A)  Druckspannungen auf den Abschnitt (B), so dass in  der Oberfläche durchgehend Druckeigenspannungen  aufgebaut werden. Durch entsprechende Einstellung  von Tiefe,     Ausbildung,    Verteilung und Form der  Eindrücke 2 hat man es in der Hand, die Druck  eigenspannungen in der Oberfläche zu regulieren.  



  Fig. 9 zeigt schematisch ein auf einer Welle oder  einer runden Metallstange 4 angelegtes Muster von  spiralförmig verlaufenden Oberflächenverformungen  5 und 6. Durch die spiralförmige Anlage mit mehr  oder minder grossen Steigungen liegen die normal zu  der Verformungsrichtung aufgebauten Eigendruck  spannungen in der Oberfläche nicht mehr     achspar-          allel.    Es hat sich gezeigt, dass die zulässige Biege  wechselfestigkeit einer Welle dann ihren Höchstwert  erreicht, wenn das Verhältnis von längs- zu quer  verlaufenden Eigendruckspannungen grösser ist als 1,    wie es bei dem Muster nach Fig. 9 ungefähr der  Fall ist.  



  Zur Erhöhung der Festigkeitsreserve von z. B.  Bohrrohren, Drehstangen, Rohren, Wellen, Torsions  federn und dergleichen gegenüber Drehbeanspruchun  gen, bei der die Belastungsspannungen unter einem  Winkel von 45  zur Achse liegen, ist ein Muster  zweckmässig, bei dem die Steigungen der Eindrücke  und     Vertiefungen    verhältnismässig gross sind. Der  artige Muster sind in Fig. 10 und 11 dargestellt.  Während nach Fig. 10 die Eindrücke in Form von  Rinnen zueinander parallel und diagonal auf der       Oberfläche    des Bauelementes verlaufen, sind in  Fig. 11 zwei Gruppen einander kreuzender Rinnen  dargestellt, so dass auch die Eigenspannungen in sich  kreuzenden Richtungen aufgebaut werden und dem  gemäss in beiden Beanspruchungsrichtungen wirken.  



  Nach Fig. 12 verlaufen die in der Oberfläche  angelegten Verformungen 11 in gleichem Abstand  voneinander und quer zu einer Beanspruchungsachse.  Damit lässt sich etwa der in Fig. 2 dargestellte Eigen  spannungszustand erreichen.  



  Als weiteres Muster für die Anlage der Ober  flächenverformungen ist in Fig. 15 die Kreisform  angedeutet. Die einzelnen Rinnen 13 verlaufen als  konzentrische Kreise. Dementsprechend ergibt sich  ein strahlenförmig gerichteter Eigenspannungszustand,  der etwa Belastungsspannungen mit     punktförmig    stei  gendem Maxima entgegengerichtet ist.  



  In Fig. 16, 17 und 18 sind die häufigsten Form  gebungen der Rinnen und Vertiefungen dargestellt.  Am zweckmässigsten hat sich die in     Fig.    16 gezeigte  abgerundete     U-Form    erwiesen, bei der eine gleich  mässige     Druckeigenspannung    über die Oberfläche des  Bauteiles 14     verteilt    wird.

   Aus fertigungstechnischen  Gründen ist jedoch an Stelle der Rinne 15 häufig die  in     Fig.    17 dargestellte V-förmige Rinne 16 vorzu  ziehen, insbesondere dann, wenn es sich um sehr  harte     Oberflächen    handelt.     Fig.    18 zeigt schliesslich  eine     rhomboidisch    geformte Rinne 17, die bei An  legen der     Oberflächenverformungen    in     Innenflächen     bevorzugt wird.  



  Die Rinnen und Vertiefungen sind mindestens  0,025 mm tief. Diese geringe Tiefe gilt für besonders  harte Metalle. Im allgemeinen ist eine Tiefe von  0,1 bis 0,4 mm empfehlenswert. Die gewählte  Tiefe hängt im übrigen von der Form der Eindrücke  und Vertiefungen ab, wie auch der Abstand zwi  schen den     einzelnen    Rinnen und Vertiefungen. Die  bevorzugte Entfernung zwischen den Rinnen und  Vertiefungen ist 3,2 bis 0,4 mm. Im allgemeinen  ist ein Abstand von 1,00 mm empfehlenswert.  



  Zum Nachweis der erreichten Verbesserung der  Festigkeitseigenschaften von Konstruktionselementen  sollen die folgenden praktischen Anwendungsbeispiele  angeführt werden, bei denen der eingeschlossene  Spannungszustand nach dem in den USA     genormten      strip     or        split        ring -Verfahren    nach Almen ermittelt  ist.

        <I>Beispiel 1</I>    Teile der Oberflächenpartien von 2,5 mm starken,  75 mm langen und 12,5 mm breiten Platten aus  hartem Stahl werden durch Anwendung von 320 kg  Druck plastisch verformt, während die     angrenzenden     Teile dieser Druckanwendung nicht     unterworfen    wer  den, wobei das Verhältnis der Flächen der behandel-    ten zu den unbehandelten Teilen variiert und an  schliessend jeweils die bleibende Dehnung, welche ein  Mass für die eingeschlossene innere Druckspannung  und damit für die Erhöhung der Festigkeitsreserve  bietet, gemessen wird. Dieses Prüfverfahren ist unter  dem Begriff  Almen-Platte  bekannt.

      Folgende Ergebnisse wurden erhalten:  
EMI0004.0002     
  
    Abstände <SEP> Breite <SEP> Unbehandelter <SEP> Abschnitt <SEP> Bleibende
<tb>  von <SEP> Rinnen <SEP> der <SEP> Rinnen <SEP> Breite <SEP> Oberfläche <SEP> Biegung
<tb>  in <SEP> mm <SEP> in <SEP> mm <SEP> mm <SEP> % <SEP> 1/100o <SEP> m
<tb>  nicht <SEP> behandelte <SEP> Platte <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>  3,17 <SEP> 0,6 <SEP> 2,57 <SEP> 81 <SEP> 15
<tb>  1,59 <SEP> 0,6 <SEP> 0,99 <SEP> 62 <SEP> 15
<tb>  1,06 <SEP> 0,6 <SEP> 0,46 <SEP> 43 <SEP> 27
<tb>  0,80 <SEP> 0,6 <SEP> 0,20 <SEP> 24 <SEP> 34       <I>Beispiel 2</I>         Stahl    mit 0, 8 0/o C, 0,25 0/o Mn, 0,18 0/o P, 0,15 0/0  Si, 0,018% S, Rest Fe wurde einmal mit Kugeln  gestrahlt und zum anderen gewalzt.

   Die Vergleichs  prüfung ergab:  Bei einer Spannung von 42 kg/mm2 brach die    unbehandelte Metallprobe nach 56 000 Lastwechseln;  die kugelgestrahlte Metallprobe nach 65000 Last  wechseln und die in Mustern gewalzte nach dem  erfindungsgemässen Verfahren behandelte Metallprobe  nach 465000 Lastwechseln.    <I>Beispiel 3</I>    Eine 25,4 mm dicke viereckige     Cr-Ni-Mo-Bohr-          stange    wird mit einem Muster von 0,4 mm tiefen  Rinnen in Abständen von 1 mm unter einem Druck    von 320 kg spiralförmig gewalzt.

   Danach wird die  Bohrstange unter Biegewechselspannungen belastet  mit folgendem Resultat:  
EMI0004.0006     
  
    Belastungs- <SEP> Maximale <SEP> Anzahl <SEP> der <SEP> Lastwechsel <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Bruch <SEP> Steigerung
<tb>  Biegemoment <SEP> Spannung <SEP> der <SEP> Zeitfestigkeit
<tb>  mkg <SEP> kg/mm2 <SEP> vor <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> xmal
<tb>  80,5 <SEP> 40 <SEP> 350000 <SEP> ohne <SEP> Bruch <SEP> 17
<tb>  nach <SEP> <B>6000000</B>
<tb>  92,1 <SEP> 46 <SEP> 282000 <SEP> nach <SEP> 6000000 <SEP> 21,5
<tb>  103,5 <SEP> 5<B>1</B>,8 <SEP> 80000 <SEP> nach <SEP> 6000000 <SEP> 75       <I>Beispiel 4</I>    Eine ähnliche Prüfung einer 22,225 mm viereckigen Stange aus einfachem Kohlenstoffstahl in  Form einer Bohrstange ergab das folgende Resultat:

    
EMI0004.0007     
  
    Belastungs- <SEP> Maximale <SEP> Anzahl <SEP> der <SEP> Lastwechsel <SEP> bis <SEP> zum <SEP> Bruch <SEP> Steigerung
<tb>  Biegemoment <SEP> Spannung <SEP> der <SEP> Zeitfestigkeit
<tb>  mkg <SEP> kg/mm2 <SEP> vor <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> nach <SEP> der <SEP> Behandlung <SEP> xmal
<tb>  57,5 <SEP> 43,0 <SEP> 90000 <SEP> <B><I>1055000</I></B> <SEP> 11,5       <I>Beispiel 5</I>    1,65 mm dicke Platten aus einer Aluminium  legierung mit 3,8--4,9% Cu, max. 0,5% Fe, 1,2  bis 1,8% Mg, 0,3-0,91%, Mn, max.

   0,51% Si und  Rest     Al,    die einer Ausscheidungshärtung und künst  lichen Alterung unterworfen und beiderseits mit einer    dünnen Reinaluminiumschicht plattiert ist und aus  einer     Magnesiumlegierung    mit 1,5 Mn, Rest Mg  wurden entsprechend Beispiel 1 behandelt, wobei ein  Druck von 22,5 kg angewendet wurde mit folgen  dem Resultat:

      
EMI0005.0000     
  
    <I>Aluminiumlegierung</I>
<tb>  Unbehandelter
<tb>  Abstand <SEP> Breite <SEP> Probeabschnitt <SEP> Bleibende
<tb>  zwischen <SEP> Rinnen <SEP> der <SEP> Rinnen <SEP> Breite <SEP> Biegung
<tb>  mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP> % <SEP> 1/100o <SEP> mm
<tb>  nicht <SEP> behandelt <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>  2,38 <SEP> 0,5 <SEP> 1,88 <SEP> 79,2 <SEP> 12,7
<tb>  1,19 <SEP> 0,5 <SEP> 0,69 <SEP> 58,0 <SEP> 20,3
<tb>  0,80 <SEP> 0,5 <SEP> 0,30 <SEP> 36,7 <SEP> 28,0
<tb>  Magnesiumlegierung
<tb>  Abstand <SEP> Breite <SEP> Unbehandelter <SEP> Bleibende
<tb>  Probeabschnitt
<tb>  zwischen <SEP> Rinnen <SEP> der <SEP> Rinnen <SEP> Breite <SEP> Biegung
<tb>  mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP> % <SEP> 1/100o <SEP> mm
<tb>  nicht <SEP> behandelt <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>  2,38 <SEP> 0,6 <SEP> 1,78 <SEP> 74,8 <SEP> 12,7
<tb>  1,19 <SEP> 0,6 <SEP> 0,59 <SEP> 49,6 <SEP> 30,5
<tb>  0,

  80 <SEP> 0,6 <SEP> 0,2 <SEP> 24,1 <SEP> 45,7       <I>Beispiel. 6</I>    1,65 mm dicke plastische Kunststoffplatten erga  ben nach Behandlung unter einem angewandten    Druck von 22,5 kg gemäss Beispiel 1 die folgenden       Resultate:     
EMI0005.0002     
  
    Unbehandelter
<tb>  Abstand <SEP> Breite <SEP> Probeabschnitt <SEP> Bleibende
<tb>  zwischen <SEP> Rinnen <SEP> der <SEP> Rinnen <SEP> Breite <SEP> Biegung
<tb>  mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP> % <SEP> 1/1o00 <SEP> <B>--</B>
<tb>  nicht <SEP> behandelt <SEP> 100 <SEP> 0
<tb>  1,06 <SEP> 0,6 <SEP> 0,47 <SEP> 43 <SEP> 63,5       Eine der Vorrichtungen zur Ausführung oben  beschriebenen Verfahrens ist in Fig. 19 gezeigt.

   Der  Apparat, der an eine Drehbank oder andere Werk  zeugmaschinen angeschlossen werden kann,     umfasst     ein Untergestell 18, eine aufrechte, feststehende  Stütze 19 und eine aufrechtstehende bewegliche  Stütze 20, die gleitbar am Untergestell 18 durch die  Schraube 21 eingestellt werden kann.. Die beiden  Stützen 19 und 20 haben je eine drehbare Büchse  22, welche durch eine Stellschraube 23 festgehalten  wird. Eine Walzenstütze 24 ist gleitbar auf die  Büchse 22 aufgesetzt. Das Ende der Walzenstütze  24 hat eine rohrförmige Form 25, um eine Feder 26  in Position zu halten. Das gegenüberliegende Ende  trägt eine Walze 27 auf der Achse 28.  



  Die Spannung der Feder 26 kann nach Wunsch  durch die Schraubkappe 29 eingestellt werden.  30 zeigt das Konstruktionselement während des  Arbeitsprozesses, in diesem Fall der Bearbeitung  einer viereckigen Bohrstange. Jede Walze hat eine  Arbeitsfläche, wie z. B. in Fig. 26 bis 32 gezeigt.  Die Peripherie der Walze kann glatt oder gezackt  sein. In 31 auf der Walze 32 ist in Fig. 26 eine  Walze für parallele Muster ähnlich Fig. 12 gezeigt.  Fig. 12 zeigt eine Walze 32 für diagonale Muster    ähnlich dem Muster in Fig. 10 und 11, wobei die  Eindrücke unter 45      verlaufen;    zwei solche Walzen  eine mit Neigung nach     links    und eine mit Nei  gung nach rechts - werden für die Muster nach  Fig. 11 benutzt.

   Fig. 28 zeigt eine Walze 32 mit zwei  versetzten, voneinander     beabstandeten    Zahnreihen,  um die Zahl der Eindrücke 31 zu     vermehren,    die  parallel zur Drehachse der     Walze    32 verlaufen.       Fig.29    zeigt wie     Fig.28    eine Walze 32 mit zwei  versetzten Zahnreihen, um die Zahl der Eindrücke  zu vermehren, die jedoch unter 45  zur Drehachse  der     Walze    32 verlaufen.     Fig.    30 veranschaulicht die  zweckmässige Ausführung     einer    Walze 32 zum Wal  zen     kegelförmiger    Ansatzteile, z. B. des konischen  Befestigungsteils einer Bohrstange.

   Verständlicher  weise kann das konische, parallel oder anderweitig  geformte Teil der Oberflächen auf zwei oder mehr       Walzen    vorgesehen werden anstatt - wie gezeigt   nur auf einer. Besonders sei herausgestellt, dass die  Belastungskante der Walzen 32 so gestaltet werden  kann, dass die     Berührung    .mit dem zu behandelnden  Gegenstand erleichtert wird.     Fig.    31 zeigt eine Walze  32 mit einfachen und mehrfachen     spiralförmigen          Mustern,    bei denen die Rillen 31 unter sehr steilen  Winkeln zur Drehachse der Walze .verlaufen.

       Fig.    32           zeigt    ein Beispiel einer Profilwalze 32 für eine ge  formte Fläche, nämlich einen Gewinde-Bohrspitzen  halter und dessen Verbindungen und Kerbe nach  Fig. 41 und 42, wobei die Rollen 31 im wesentlichen  parallel zur Drehachse der Walze 32 verlaufen.  



  Da die Walzen 27 durch die     Federn    gegenein  ander gedrängt werden, kann diese Vorrichtung Ein  drücke und Rinnen auf Elemente mit unterschied  lichen Abmessungen über den Querschnitt einwalzen.  Der Winkel zwischen den Rillen 31 und der Dreh  achse der Walze 32 kann in Abhängigkeit von der  gewünschten Behandlung zwischen 0 und 90  vari  ieren.  



  Die gezeigten Walzentypen stellen     lediglich    Aus  führungsbeispiele dar. Es ist möglich, Anzahl und  Richtung der Rillen oder Vertiefungen zu verändern.  Falls gewünscht, können alle oder einige Walzen  wechselseitig     synchronisiert    oder gekuppelt werden,  um ein regelmässig wiederholtes Muster zu erzielen.  



  In einigen Fällen kann vorzugsweise nur eine Walze  des Walzenpaares zum Eindrücken der notwendigen  Eindrücke oder Rillen verwendet werden, während  die andere Walze eine glatte Mantelfläche hat und  dazu dient, den Druck der ersten Walze auszugleichen  und das behandelte Teil oder     die    verwendete Vorrich  tung zu führen. Die glatte Walze wird zum Glätten  oder Überwalzen des durch die erste Walze erzeug  ten Musters     verwendet.    Falls bei irgendeinem Arbeits  gang mehr als zwei Walzen     eingesetzt    werden, kann  wenigstens eine Walze zur Prägung und wenigstens  eine der restlichen Walzen zum Glätten oder Über  walzen benutzt werden.

   Die Behandlung von Bau  teilen nach einem Verfahren, das das     Überwalzen     einschliesst, ist sehr geeignet, um die inneren Span  nungszustände genau aufzubauen und zu regulieren.  



  Besonders sei in diesem Zusammenhang ange  führt, dass die Belastungskante irgendeiner Walze  kegelig oder andersartig geformt sein kann, um die  Berührung mit dem zu behandelnden Gegenstand zu  erleichtern.  



  Die Vorrichtung nach Fig. 20 gleicht der Vorrich  tung nach Fig. 19 mit dem Unterschied, dass der  Druck auf die Walzenstücke 33 durch hydraulische  Kolben 34 und Zylinder 35 ausgeübt wird. Das zum  Betrieb erforderliche flüssige Medium wird durch  Rohre 36 zugeführt.  



  Die in Fig. 21, 22, 23 und 24 veranschaulichten  Vorrichtungen dienen zur Behandlung innerer Ober  flächen von hohlen Bauteilen, z. B.     Zylindern,    Hohl  wellen, Hohlachsen, Rohren, Gewehrläufen, Bohr  rohren und dergleichen mehr.  



  Die Vorrichtung nach Fig. 21 besteht aus einem  Grundteil 18 mit einer     Bohrung,    in der in doppelter  Kniehebelanordnung ein Walzenpaar 27 drehbar auf  Achsen 27 gelagert ist. Eine Feder 26 belastet die  Kniehebelanordnung über die Führung 24 und kann  durch die Konterschraube 29 in dem     Grundteil    18  justiert werden.  



  Der in Fig. 22 dargestellte Apparat besteht aus  einem     Grundteil    35 mit einer in Längsrichtung durch-    gehenden Bohrung, in der ein Paar Kolben 34 laufen.  Jeder Kolben trägt auf einer Achse 28 eine drehbar  gelagerte Walze 27. Durch die Öffnung wird auf den  Kolben 34 und damit auf die Walzen 27 der erfor  derliche Druck hydraulisch ausgeübt. Erforderlichen  falls kann dieser Apparat auf einen solchen mit festem  Durchmesser dadurch abgeändert werden, dass die  Hydraulik durch eine Federung mit entsprechenden  Anschlagbegrenzungen ersetzt wird.  



  Selbstverständlich kann eine beliebige Vorkeh  rung getroffen werden, um die Walze in richtiger  Lage zur Oberfläche zu halten, die behandelt wer  den soll, indem der Kolben an einem Überschreiten  einer bestimmten Grenzauslenkung gehindert wird.  



  Teile von Vorrichtungen mit festen Durchmessern  werden in     Fig.    23 und 24 gezeigt. Sie bestehen aus  einem Tragkopf 24, der auf einer Achse 28 ein  drehbar gelagertes Walzenpaar trägt, wobei beide  Walzen in festem vorgegebenem Abstand voneinander  stehen.    Alle hier beschriebenen Vorrichtungen können  auf der zu behandelnden Oberfläche entlang gedrückt,  gezogen und/oder rotiert werden.  



       Fig.    33 illustriert eine Modifikation der Vorrich  tung nach den     Fig.    19 und 20. Die Walze 37 ist  durch eine Feder wie in     Fig.    19 belastet und die  Walze 38 auf die Stütze 39 durch die Achse 40 auf  gesetzt. Der erforderliche Druck auf Stütze 39 wird  über einen Hebelarm 41 durch eine Feder 42 aus  geübt. Der Mechanismus des Hebelarmes ermöglicht  für einen vorgegebenen Druck die     Verwendung    einer  leichteren Feder.  



  Die Vorrichtung, welche ein Drehfutter 43 und  eine Drehspindel 44 hat, ist so gebaut, dass sie an  eine     normale    Drehbank angeschlossen werden kann.  Die Stange 45 wird durch das Drehfutter 43 zwischen  den Walzen 37 und 38 gedreht, um das gewünschte  Muster 46 zu formen. An Stelle der Feder können  auch hydraulische Zylinder nach     Fig.    20 verwendet  werden.  



  Eine noch andere Form der Vorrichtung wird in       Fig.    34, 35 und 36 gezeigt. Die Vorrichtung besitzt  ein Untergestell 47, welches an einem     normalen          Drehbankbett    befestigt werden kann, einen fest  stehenden Rahmen 48, der auf das Untergestell 47  aufgesetzt wird, und einen verstellbaren Rahmen 49,  der gleitbar von dem feststehenden Rahmen getragen  wird und durch die Schrauben 50 verstell- und     anpass-          bar    ist. Der bewegliche Rahmen hat einen unteren  Tragarm 51 und ein Obergestell 52 mit einem durch  laufenden Zylinder 53. Eine rohrförmige Hülse oder  ein     Walzentragrahmen    54 stützt eine Achse 55 und  Walze 56.

   Die Walze 56 ist auf dem unteren Ende  des Zylinders 53 gleitend verstellbar aufgesetzt und  wird durch einen Keil     geführt,    welcher durch eine  Schraube 57 befestigt ist. Eine kelchförmige Schrau  benmutter 58 auf dem oberen Ende des Zylinders 53       reguliert    den Druck der Feder 59 im Zylinder 53.  Diese kelchförmige Schraubenmutter liegt zwischen      der Hülse 54 und der Schraubenmutter 58. Die Walze  60 auf der Achse 61 wird vom stützenden Arm 51  getragen. Wenn eine Stange 62 zwischen die Walzen  56 und 60 geschoben wird, werden dadurch die Wal  zen auseinandergedrückt.

   Der Druck auf die Walze  56 wird durch die Hülse 54 zum unteren Ende der  Feder 59 übertragen und der Druck auf Walze 60  durch ein bewegliches Glied 49 und die Schrauben  mutter 58 zum oberen Ende der Feder 59     geführt.     



  In der praktischen Anwendung wird die oben  beschriebene Vorrichtung auf eine gewöhnliche Dreh  bank aufgesetzt und das Konstruktionselement im  Drehbankfutter festgeklemmt. Der gewünschte Druck  wird von den Walzen 56 und 60 durch die Feder  59 oder durch hydraulisch getriebene Kolben 34,  Zylinder 35 und Rohre 36, wie in Fig. 20 und 21,  auf das Element ausgeübt. Wenn die Drehbank  arbeitet, wird das Konstruktionselement gedreht und  das gewünschte Muster eingedrückt. Die verschie  denen oben beschriebenen Vorrichtungen können  für längsweises, querweises und spiralförmiges  Musterwalzen benutzt werden, je nach entsprechen  der Einstellung der Walzen und entsprechender Be  wegung des Elementes unter Behandlung. Falls ge  wünscht, können eine oder mehrere Walzen verwen  det werden.  



  Jedes Paar Walzen kann in den verschiedenen  Ausführungen des Apparates so angeordnet werden,  dass ihre Mantelflächen gegenüberliegen oder versetzt  und mehr oder weniger parallel eingestellt sind, je  nach der Steigung und Vielfältigkeit der Rinnen und  Eindrücke, welche durch dieses Verfahren auf das  Konstruktionselement übertragen werden sollen.  Ausserdem kann eine grössere Anzahl von Walzen  in jedem Typ von Apparat benutzt werden. Eine oder  mehrere dieser Walzen kann eine glatte Mantelfläche  haben, entweder um den Druck der Musterwalze aus  zubalancieren oder/und um das Muster zu glätten  und zu überwalzen.  



  Beispiele 3 und 4 zeigen die Behandlung von  Bohrstangen, Bohrerspitzenhaltern, Bohrrohren, Bohr  spitzen, Achsen, Wellen, Rohren usw. und Verbin  dungsglieder all dieser obengenannten Teile. Der  Abschnitt des Konstruktionselementes, welcher den  Bohrer oder andere Elemente hält, ist dem Bruch  oder einer Beschädigung am stärksten ausgesetzt. Die  Widerstandsdauerfestigkeit dieses Abschnittes des  Elementes wird durch Anwendung der oben ausge  führten Erfindung um mindestens 700/o verlängert.  In manchen Bohrprüfungen ist die Widerstands  fähigkeit um     7001h,    vergrössert worden und in vielen  Fällen brach die Bohrstange in dem unbehandelten  Abschnitt.  



  Eine besonders empfehlenswerte Ausführungs  form einer Bohrstange und eines Bohrhalters, wie  auch Bohrrohr, Achsen, Wellen und Rohre, wird in  Fig.37-42 gezeigt. Der Bohrerspitzenhalter oder  die Verbindungsenden 63 der Bohrstange 64 sind auf  einer bestimmten Länge behandelt worden, um Rin  nen und Vertiefungen 65 in verschiedenen Mustern    einzudrücken. Das behandelte Ende der Bohrstange  kann durch eine     einhüllende    Kappe oder durch einen  aus einem Stück gezogenen Hut 66 aus homogenem  oder plattiertem Metall geschützt werden.

   Wenn die  Bohrstange oder dergleichen so     eingehüllt    in die  Fassung der Bohrerspitze 67 oder anderen Verbin  dungen gedrückt wird, so füllt das Metall die Ein  drücke und schützt letztere vor Passungsrost und  Korrosion, das dadurch die gewünschten Festigkeits  eigenschaften beibehält. Das gleiche     trifft    auf einen  schraubenförmigen Bohrspitzenhalter zu, vergleiche  Fig. 42, wie auch auf einen Treibbohrerspitzenhalter  oder Verbindungsenden anderer Elemente. Der Me  tallhut oder geformte Ring 66 ist so gestaltet, dass er  den ganzen oder einen Teil des Fassungsabschnittes  überdeckt und vor elektrochemischen und mecha  nischen Einwirkungen schützt.

   In manchen Fällen ist  es am besten, die Bohrstange und in     ähnlicher    Weise  Bohrerspitzenhalter, Achsen, Bohrrohr und andere  Elemente auf dem gewünschten Abschnitt mit     Spiral-          eindrücken    oder anderen verschiedenen Mustern von  Rinnen oder     Eintiefungen    zu versehen, wie in     Fig.    39  gezeigt. Diese besagten Abschnitte 68 können an  dem Ende der Bohrstange, das zusätzlichen Be  anspruchungen ausgesetzt ist, oder neben den wärme  behandelten Teilen 69 oder aber an der Verbindung  63 der Bohrstange oder anderen Elementen liegen.

    Eine weitere Massnahme besteht darin, die ganzen  Aussen- oder Innenoberflächen von Bohrstangen,       Bohrspitzenhaltern,    Bohrrohren und deren Verbin  dungen in mindestens einem Längsabschnitt spiral  förmig zu     walzen,    wozu die beschriebenen Apparate  benutzt werden können. Um ein recht gutes Ergebnis  durch     Spiralwalzen    und Musterwalzen zu erreichen,  muss die Oberfläche des obengenannten Elements  quer, das heisst fast senkrecht zur Richtung der       Maxima    der     Lastspannungen,        gewalzt    werden.  



  Die gleiche Vorrichtung wird zur Behandlung  innerer Oberflächen von hohlen Bauteilen, wie z. B.  Zylinder, Hohlwellen, Hohlachsen, Druckgefässen,  Gewehrläufen, Bohrrohren und dergleichen sowie  ihrer Verbindungselemente empfohlen, wobei wenig  stens eine Zone unter Anwendung verschiedener  Walzenkombinationen der gesamten Oberfläche  dieses Elements gewalzt werden sollte, um den vor  teilhaften Effekt zu erhalten, wie er vergleichsweise  beim sogenannten     Passungsrost    auftritt.



  Method for improving the strength properties of construction elements made of plastically deformable material which has a yield point. The aim of the invention is to improve the strength properties of construction elements, such as. B. Components that are made of plastically deformable material that has a yield point.



  The invention aims to achieve this purpose by building an internal stress state enclosed in the material. Accordingly, the method according to the invention is that parts of the surface portions of the Konstruktionsele Mentes are plastically deformed by the application of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this pressure application. Between the plastically deformed and the adjoining parts that have remained elastic, internal tensions arise according to the entanglement phenomenon, which remain enclosed in the material and can therefore be referred to as internal stresses of the material.



  Since the direction of the internal stresses involved is essentially normal to the plastic deformations and the level of these internal stresses depends on the strength of these plastic deformations, an internal stress state of this type can be determined by controlling the strength of the pressure application and determining its distribution over the Build up surface parts of the construction element that it is directed against the later expected external stress condition due to loading of the construction element and thereby increases its strength reserve.



  The size and direction of the enclosed internal stresses can be regulated by various pressure combinations, pressure orientations and pressure distributions as well as the distribution, depth and shape of the plastic deformations. The treatment can also be carried out when the structural element is under load.



  The plastic deformations are preferably created in the form of impressions and depressions by rolling, spiral rolling, pressing, pressing, hamming, squeezing, pulling and the like depending on the type of construction element to be treated and the pattern of plastic deformations to be generated on its surface areas.



  If necessary, the ridges and waves can comb the depressions and impressions to achieve a smooth surface by machining, such. B. turning, milling or grinding, can be removed without the tensions imposed on the construction element being reduced.



  The invention is described in more detail below in application examples and some practical Ausführungsfor men with reference to the drawing.



  Fig. 1 shows the alternating bending stress on an untreated shaft, Fig. 2 shows the internal stress state in this shaft after application of the method according to the invention and Fig. 3 and 4 the resulting tensile and compressive stresses when the load state is superimposed according to Fig.1 with the included internal stress state according to Figure 2.



       Fig. 5 shows the stress stresses in the wall of a tubular component which is pressurized from the inside.



       FIG. 6 shows the internal stress state enclosed in this wall after the method according to the invention has been applied to the inner surface; and FIG. 7 shows the resulting stress stress state when the stresses according to FIGS. 5 and 6 are superimposed.



  Fig. 8 is a sectional view of a structural element with plastically deformed and adjoining portions remained normally elastic on the surface.



  Figure 9 is a schematic representation of a pattern being rolled into a metal shaft.



  Fig. 10, 11, 12, 13 and 15 are further schematic representations of various incorporated patterns.



  FIG. 14 is a longitudinal section 14-14 through the pattern in FIG.



  16, 17 and 18 are enlarged cross-sections through metal parts, which show various Ausführungsbei games for the grooves and embossing profiles.



  19, 20 and 21, 22, 23, 24 are various types of device according to the invention in section.



  25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 and 32 are side and front views of various types of rollers.



  Fig. 33 is a side view, partially in section, of one type of apparatus.



  Figure 34 is a side view, partly in section, of another type of device.



  Fig. 35 is the front view of the type shown in Fig. 34.



  36 is a section 36-36 through the type shown in FIG.



  37 is a longitudinal section through a rock drill rod with drill bit holder and drill bit which has been treated according to the method.



  38 is a cross-section 38-38 through the rock drill rod shown in FIG. 37.



  39 is a side elevational view, with cutouts, of a cap and drill bit rock drill.



  FIG. 40 is a cross section through this rock drill 40-40 in FIG. 39.



  41 is an enlarged cross-section of part of the connection between the rock drill rod and the drill bit of the rock drill of FIG. 39.



  Figure 42 is a view of the threads of a drill bit holder.



  In the example illustrated in FIGS. 1 to 4, the maximum tensile stresses are denoted by + Tmax and the maximum compressive stresses are denoted by -T "max, which occur in the cross-section YY at the circumference of a shaft in the case of alternating bending stresses. In Fig. 1 is below of the shaft, the load pattern for a circumferential point of the shaft as a function of the time t1 for a load change is indicated schematically. It can be seen that in the untreated shaft in Fig. 1, the maximum tensile loads that are decisive for the breakage are fully on the surface Effect come.

      As shown in Fig. 2, parts of the upper surface parts of the shaft are plastically deformed by the application of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this application of pressure, so that an enclosed internal stress state is built up in the cross section YY, in which compressive stresses of the size - S in a narrow edge zone of the circumference of relatively low tensile stresses of the size + S are kept in balance inside the shaft.



  Fig. 3 illustrates the case for the treated shaft when the included internal stresses are superimposed on the maximum tensile stresses due to the alternating bending stress. It can be seen that for the resulting stress state drawn in the cross section Y-Y, only maximum tensile stresses of the amount of the difference Tmax-S occur at the circumference of the shaft.



  In Fig. 4, the treated shaft is shown, the internal stresses included, the maximum compressive stresses due to the alternating bending stress are superimposed. It can be seen that for the resulting stress state drawn in the Y-Y cross section, compressive stresses in the amount of the sum of S plus Tmax occur on the circumference of the shaft, while tensile stresses are no longer present at any point in the cross section.



  As a result, after the treatment described, the strength reserve of the shaft against alternating bending stress is extraordinarily increased, so that its durability and, in connection with the reduction in tensile stresses on the circumference and the increase in compressive stresses on the circumference, also increase the shaft's corrosion resistance and abrasion resistance.



  In Fig. 5 to 7, the stress conditions for a stressed by internal pressure cylinder wall are shown, in which parts of the surface parts are plastically deformed by the application of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this pressure application.



  The stress distribution as a result of the compressive stress is shown in Fig. 5 on a radial section y-y of the untreated wall, where P is the internal compressive stress on the wall, r. the outer radius of the wall, r1 the inner radius of the wall and T ", ax and T" ,; "the maximum and minimum tensile stress are designated. The maximum tensile stress occurs on the inside of the wall, so that from there Wall breakage is expected.



  In Figure 6, the enclosed internal stress state for the radial section y-y of the wall is shown, which is obtained by the method described, with S denotes the maximum compressive stresses that occur on the inner surface of the wall.



  FIG. 7 shows the resulting stress state for the radial section of the wall when the load state according to FIG. 5 is superimposed with the residual stress state according to FIG. It can be seen that at the critical point, i.e. on the inner surface of the wall, there are no longer any tensile stresses, rather the maximum tensile stresses are shifted into the wall, so that they are safe and no longer lead to breakage. The strength reserve of the wall has thus been increased considerably.



  The relatively high resulting tensile stresses on the outside of the wall can also be reduced if parts of the outer surfaces of the wall are plastically deformed by the application of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this application of pressure. In the case of hollow vessels that are subject to highly fluctuating pressures, such treatment of the inner wall is not desirable, since the resulting high tensile stresses act as a buffer on the outside and thus offer additional strength reserves.



  It should also be pointed out that the representation of the stress states in the demonstration examples above is greatly simplified in order to make the relationships, which are actually more complicated, easier to understand. In fact, the true relationships are difficult to access in a two-dimensional representation. In principle, the internal stresses that are built up in the structural element are selected from case to case, however, in the manner illustrated according to the loading stresses, so that an internal stress state that is opposite or counteracting the stress stress state arises. In the following some patterns are given according to which the surface deformations can be applied and their purpose is mentioned.



  A basic illustration of the applied surface deformations 2 is shown in FIG. 8. While section (A) is predominantly plastically deformed, section (B) maintains the elastic state. As a result, after the entanglement phenomenon, compressive stresses are transferred from section (A) to section (B), so that internal compressive stresses are continuously built up in the surface. By setting the depth, training, distribution and shape of the impressions 2 accordingly, it is in the hand to regulate the internal pressure stresses in the surface.



  9 shows schematically a pattern of helically running surface deformations 5 and 6 applied to a shaft or a round metal rod 4. Due to the helical contact with more or less steep slopes, the inherent compressive stresses built up normal to the direction of deformation are no longer axially in the surface. allele. It has been shown that the permissible alternating bending strength of a shaft reaches its maximum value when the ratio of longitudinal to transverse internal compressive stresses is greater than 1, as is approximately the case with the sample according to FIG.



  To increase the strength reserve of z. B. drill pipes, torsion bars, tubes, shafts, torsion springs and the like against Drehbeanspruchun gene, in which the loading stresses are at an angle of 45 to the axis, a pattern is useful in which the slopes of the impressions and depressions are relatively large. Such patterns are shown in FIGS. 10 and 11. While according to FIG. 10 the impressions in the form of grooves run parallel and diagonally to one another on the surface of the component, in FIG. 11 two groups of intersecting grooves are shown so that the internal stresses are also built up in intersecting directions and accordingly in both Load directions act.



  According to FIG. 12, the deformations 11 created in the surface run at the same distance from one another and transversely to a stress axis. The inherent stress state shown in FIG. 2 can thus be achieved.



  As a further pattern for the plant of the upper surface deformations, the circular shape is indicated in FIG. The individual channels 13 run as concentric circles. Correspondingly, there is a radial internal stress state, which is opposed to stress stresses with point-wise rising maxima.



  In Fig. 16, 17 and 18 the most common shapes of the grooves and depressions are shown. The rounded U-shape shown in FIG. 16 has proven to be most expedient, in which a uniform residual compressive stress is distributed over the surface of the component 14.

   For manufacturing reasons, however, instead of the channel 15, the V-shaped channel 16 shown in FIG. 17 is often preferred, especially when the surfaces are very hard. Finally, FIG. 18 shows a rhomboid-shaped channel 17 which is preferred when applying the surface deformations in inner surfaces.



  The grooves and recesses are at least 0.025 mm deep. This shallow depth applies to particularly hard metals. In general, a depth of 0.1 to 0.4 mm is recommended. The depth chosen also depends on the shape of the impressions and depressions, as well as the distance between the individual channels and depressions. The preferred distance between the grooves and depressions is 3.2 to 0.4 mm. In general, a distance of 1.00 mm is recommended.



  To demonstrate the improvement in the strength properties of construction elements, the following practical application examples should be given, in which the enclosed stress state is determined according to the Almen strip or split ring method standardized in the USA.

        <I> Example 1 </I> Parts of the surface areas of 2.5 mm thick, 75 mm long and 12.5 mm wide plates made of hard steel are plastically deformed by the application of 320 kg of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this application of pressure where the ratio of the areas of the treated to the untreated parts varies and the permanent elongation, which provides a measure for the enclosed internal compressive stress and thus for the increase in the strength reserve, is then measured. This test method is known as the Almen plate.

      The following results were obtained:
EMI0004.0002
  
    Spacing <SEP> Width <SEP> Untreated <SEP> Section <SEP> Remaining
<tb> of <SEP> channels <SEP> of <SEP> channels <SEP> width <SEP> surface <SEP> bend
<tb> in <SEP> mm <SEP> in <SEP> mm <SEP> mm <SEP>% <SEP> 1 / 100o <SEP> m
<tb> <SEP> not treated <SEP> disk <SEP> 100 <SEP> 0
<tb> 3.17 <SEP> 0.6 <SEP> 2.57 <SEP> 81 <SEP> 15
<tb> 1.59 <SEP> 0.6 <SEP> 0.99 <SEP> 62 <SEP> 15
<tb> 1.06 <SEP> 0.6 <SEP> 0.46 <SEP> 43 <SEP> 27
<tb> 0.80 <SEP> 0.6 <SEP> 0.20 <SEP> 24 <SEP> 34 <I> Example 2 </I> Steel with 0.8 0 / o C, 0.25 0 / o Mn, 0.18 0 / o P, 0.15 0/0 Si, 0.018% S, remainder Fe was blasted once with balls and then rolled.

   The comparison test showed: At a tension of 42 kg / mm2, the untreated metal sample broke after 56,000 load changes; change the shot-peened metal specimen after 65,000 load changes and the metal specimen rolled in patterns according to the method according to the invention after 465,000 load changes. <I> Example 3 </I> A 25.4 mm thick square Cr-Ni-Mo drill rod is rolled in a spiral shape with a pattern of 0.4 mm deep grooves at intervals of 1 mm under a pressure of 320 kg.

   The boring bar is then loaded under alternating bending stresses with the following result:
EMI0004.0006
  
    Load <SEP> Maximum <SEP> number <SEP> of <SEP> load changes <SEP> to <SEP> to <SEP> break <SEP> increase
<tb> bending moment <SEP> stress <SEP> of the <SEP> fatigue strength
<tb> mkg <SEP> kg / mm2 <SEP> before <SEP> the <SEP> treatment <SEP> after <SEP> the <SEP> treatment <SEP> x times
<tb> 80.5 <SEP> 40 <SEP> 350000 <SEP> without <SEP> break <SEP> 17
<tb> according to <SEP> <B> 6000000 </B>
<tb> 92.1 <SEP> 46 <SEP> 282000 <SEP> after <SEP> 6000000 <SEP> 21.5
<tb> 103,5 <SEP> 5 <B> 1 </B>, 8 <SEP> 80000 <SEP> according to <SEP> 6000000 <SEP> 75 <I> Example 4 </I> A similar test of a 22,225 mm square bar made of simple carbon steel in the form of a boring bar gave the following result:

    
EMI0004.0007
  
    Load <SEP> Maximum <SEP> number <SEP> of <SEP> load changes <SEP> to <SEP> to <SEP> break <SEP> increase
<tb> bending moment <SEP> stress <SEP> of the <SEP> fatigue strength
<tb> mkg <SEP> kg / mm2 <SEP> before <SEP> the <SEP> treatment <SEP> after <SEP> the <SEP> treatment <SEP> x times
<tb> 57.5 <SEP> 43.0 <SEP> 90000 <SEP> <B><I>1055000</I> </B> <SEP> 11.5 <I> Example 5 </I> 1 , 65 mm thick plates made of an aluminum alloy with 3.8--4.9% Cu, max. 0.5% Fe, 1.2 to 1.8% Mg, 0.3-0.91%, Mn, max.

   0.51% Si and the remainder Al, which is subjected to precipitation hardening and artificial aging and is plated on both sides with a thin layer of pure aluminum and made of a magnesium alloy with 1.5 Mn, the remainder Mg, were treated according to Example 1, with a pressure of 22.5 kg was applied with the following result:

      
EMI0005.0000
  
    <I> Aluminum alloy </I>
<tb> Untreated
<tb> Distance <SEP> Width <SEP> Trial section <SEP> Remaining
<tb> between <SEP> channels <SEP> of <SEP> channels <SEP> width <SEP> bend
<tb> mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP>% <SEP> 1 / 100o <SEP> mm
<tb> not <SEP> handled <SEP> 100 <SEP> 0
<tb> 2.38 <SEP> 0.5 <SEP> 1.88 <SEP> 79.2 <SEP> 12.7
<tb> 1.19 <SEP> 0.5 <SEP> 0.69 <SEP> 58.0 <SEP> 20.3
<tb> 0.80 <SEP> 0.5 <SEP> 0.30 <SEP> 36.7 <SEP> 28.0
<tb> magnesium alloy
<tb> Distance <SEP> Width <SEP> Untreated <SEP> Remaining
<tb> rehearsal section
<tb> between <SEP> channels <SEP> of <SEP> channels <SEP> width <SEP> bend
<tb> mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP>% <SEP> 1 / 100o <SEP> mm
<tb> not <SEP> handled <SEP> 100 <SEP> 0
<tb> 2.38 <SEP> 0.6 <SEP> 1.78 <SEP> 74.8 <SEP> 12.7
<tb> 1.19 <SEP> 0.6 <SEP> 0.59 <SEP> 49.6 <SEP> 30.5
<tb> 0,

  80 <SEP> 0.6 <SEP> 0.2 <SEP> 24.1 <SEP> 45.7 <I> Example. 6 </I> 1.65 mm thick plastic plastic plates gave the following results after treatment under an applied pressure of 22.5 kg according to Example 1:
EMI0005.0002
  
    Untreated
<tb> Distance <SEP> Width <SEP> Trial section <SEP> Remaining
<tb> between <SEP> channels <SEP> of <SEP> channels <SEP> width <SEP> bend
<tb> mm <SEP> mm <SEP> mm <SEP>% <SEP> 1 / 1o00 <SEP> <B> - </B>
<tb> not <SEP> handled <SEP> 100 <SEP> 0
<tb> 1.06 <SEP> 0.6 <SEP> 0.47 <SEP> 43 <SEP> 63.5 One of the devices for carrying out the above-described method is shown in FIG.

   The apparatus, which can be connected to a lathe or other machine tools, comprises a base 18, an upright fixed support 19 and an upright movable support 20 which can be slidably adjusted on the base 18 by the screw 21. The two supports 19 and 20 each have a rotatable sleeve 22 which is held in place by an adjusting screw 23. A roller support 24 is slidably fitted on the sleeve 22. The end of the roller support 24 has a tubular shape 25 to hold a spring 26 in place. The opposite end carries a roller 27 on the axle 28.



  The tension of the spring 26 can be adjusted by means of the screw cap 29 as desired. 30 shows the construction element during the working process, in this case the machining of a square boring bar. Each roller has a work surface, such as B. shown in Figs. 26-32. The periphery of the roller can be smooth or jagged. In 31 on the roller 32 in FIG. 26 a roller for parallel patterns similar to FIG. 12 is shown. Figure 12 shows a diagonal pattern roller 32 similar to the pattern of Figures 10 and 11 with the indentations at 45; two such rollers - one inclined to the left and one inclined to the right - are used for the pattern of FIG.

   28 shows a roller 32 with two offset, spaced-apart rows of teeth in order to increase the number of impressions 31 which run parallel to the axis of rotation of the roller 32. FIG. 29 shows, like FIG. 28, a roller 32 with two rows of teeth offset in order to increase the number of impressions, which, however, run below 45 to the axis of rotation of roller 32. Fig. 30 illustrates the appropriate embodiment of a roller 32 for rolling zen conical attachment parts, for. B. the conical fastening part of a drill rod.

   Understandably, the conical, parallel or otherwise shaped part of the surfaces can be provided on two or more rollers instead of - as shown only on one. It should be emphasized in particular that the loading edge of the rollers 32 can be designed in such a way that contact with the object to be treated is facilitated. Fig. 31 shows a roller 32 with single and multiple spiral patterns in which the grooves 31 run at very steep angles to the axis of rotation of the roller.

       Fig. 32 shows an example of a profile roller 32 for a ge shaped surface, namely a threaded drill bit holder and its connections and notch according to FIGS. 41 and 42, the rollers 31 running parallel to the axis of rotation of the roller 32 substantially.



  Since the rollers 27 are urged against each other by the springs, this device can press a and roll channels on elements with different union dimensions across the cross section. The angle between the grooves 31 and the axis of rotation of the roller 32 can vary between 0 and 90 depending on the desired treatment.



  The roller types shown are only exemplary embodiments. It is possible to change the number and direction of the grooves or depressions. If desired, all or some of the rollers can be mutually synchronized or coupled in order to achieve a regularly repeated pattern.



  In some cases, only one roller of the roller pair can be used to make the necessary impressions or grooves, while the other roller has a smooth surface and serves to equalize the pressure of the first roller and to guide the treated part or the device used. The smooth roller is used for smoothing or rolling over the pattern generated by the first roller. If more than two rollers are used in any work course, at least one roller can be used for embossing and at least one of the remaining rollers for smoothing or rolling over.

   The treatment of construction parts by a process that includes overrolling is very suitable to precisely build up and regulate the internal tension states.



  In this context, it should be noted in particular that the loading edge of any roller can be conical or otherwise shaped in order to facilitate contact with the object to be treated.



  The device according to FIG. 20 is similar to the device according to FIG. 19 with the difference that the pressure on the roller pieces 33 is exerted by hydraulic pistons 34 and cylinders 35. The liquid medium required for operation is supplied through pipes 36.



  The devices illustrated in FIGS. 21, 22, 23 and 24 are used to treat inner upper surfaces of hollow components, e.g. B. cylinders, hollow shafts, hollow axles, pipes, gun barrels, drilling pipes and the like.



  The device according to FIG. 21 consists of a base part 18 with a bore in which a pair of rollers 27 is rotatably mounted on axles 27 in a double toggle lever arrangement. A spring 26 loads the toggle lever arrangement via the guide 24 and can be adjusted by means of the counter screw 29 in the base part 18.



  The apparatus shown in FIG. 22 consists of a base part 35 with a longitudinally extending bore in which a pair of pistons 34 run. Each piston carries a rotatably mounted roller 27 on an axle 28. Through the opening, the required pressure is applied hydraulically to the piston 34 and thus to the rollers 27. If necessary, this device can be modified to a fixed diameter by replacing the hydraulic system with a suspension system with appropriate limit stops.



  Of course, any provision can be made to keep the roller in the correct position relative to the surface to be treated by preventing the piston from exceeding a certain limit deflection.



  Portions of fixed diameter devices are shown in Figs. They consist of a support head 24 which carries a rotatably mounted pair of rollers on an axle 28, the two rollers being at a fixed predetermined distance from one another. All devices described here can be pushed, pulled and / or rotated along the surface to be treated.



       33 illustrates a modification of the Vorrich device according to FIGS. 19 and 20. The roller 37 is loaded by a spring as in FIG. 19 and the roller 38 is placed on the support 39 through the axis 40. The required pressure on support 39 is exercised via a lever arm 41 by a spring 42. The lever arm mechanism enables a lighter spring to be used for a given pressure.



  The device, which has a lathe chuck 43 and a lathe spindle 44, is constructed so that it can be connected to a normal lathe. The rod 45 is rotated between the rollers 37 and 38 by the rotary chuck 43 to form the desired pattern 46. Instead of the spring, hydraulic cylinders according to FIG. 20 can also be used.



  Yet another form of device is shown in FIGS. 34, 35 and 36. The device has a base 47 which can be attached to a normal lathe bed, a fixed frame 48 which is placed on the base 47, and an adjustable frame 49 which is slidably supported by the fixed frame and adjustable by the screws 50 - and is customizable. The movable frame has a lower support arm 51 and an upper frame 52 with a cylinder 53 running through it. A tubular sleeve or roller support frame 54 supports an axle 55 and roller 56.

   The roller 56 is slidably mounted on the lower end of the cylinder 53 and is guided by a wedge which is fastened by a screw 57. A cup-shaped screw nut 58 on the upper end of the cylinder 53 regulates the pressure of the spring 59 in the cylinder 53. This cup-shaped screw nut lies between the sleeve 54 and the screw nut 58. The roller 60 on the shaft 61 is carried by the supporting arm 51. When a rod 62 is pushed between the rollers 56 and 60, the rollers are thereby pushed apart.

   The pressure on the roller 56 is transmitted through the sleeve 54 to the lower end of the spring 59 and the pressure on the roller 60 through a movable member 49 and the screw nut 58 to the upper end of the spring 59 out.



  In practical use, the device described above is placed on an ordinary lathe and the structural element is clamped in the lathe chuck. The desired pressure is applied to the element by rollers 56 and 60 through spring 59 or by hydraulically driven pistons 34, cylinders 35 and tubes 36, as in FIGS. 20 and 21. When the lathe is working, the construction element is turned and the desired pattern is impressed. The various devices described above can be used for longitudinal, transverse and spiral pattern rolls, depending on the setting of the rolls and corresponding movement of the element under treatment. If desired, one or more rollers can be used.



  Each pair of rollers can be arranged in the different versions of the apparatus so that their outer surfaces are opposite or offset and are set more or less parallel, depending on the incline and variety of grooves and impressions that are to be transferred to the construction element by this method. In addition, a greater number of rollers can be used in any type of apparatus. One or more of these rollers can have a smooth outer surface, either in order to balance the pressure of the pattern roller and / or to smooth and roll over the pattern.



  Examples 3 and 4 show the treatment of drill rods, drill bit holders, drill pipes, drill bits, axles, shafts, tubes, etc., and connectors for all of the above-mentioned parts. The portion of the structural element that holds the drill or other element is most susceptible to breakage or damage. The resistance fatigue strength of this section of the element is extended by at least 700 / o by using the invention carried out above. In some drilling tests the resistance has been increased by 7001h and in many cases the drill rod broke in the untreated section.



  A particularly recommended embodiment of a drill rod and a drill holder, as well as drill pipe, axles, shafts and pipes, is shown in Fig.37-42. The drill bit holder or the connecting ends 63 of the drill rod 64 have been treated to a certain length in order to impress grooves and depressions 65 in various patterns. The treated end of the drill rod may be protected by a wrap-around cap or by an integral hat 66 of homogeneous or plated metal.

   When the drill rod or the like is pressed so wrapped in the socket of the drill bit 67 or other connec tions, the metal fills the pressure and protects the latter from fretting and corrosion, which thereby maintains the desired strength properties. The same applies to a helical bit holder, see Fig. 42, as well as to a driving bit holder or connecting ends of other elements. The Me tallhut or shaped ring 66 is designed so that it covers all or part of the socket section and protects against electrochemical and mechanical effects.

   In some cases, it is best to spiral indentations or other various patterns of grooves or indentations into the drill rod and similar drill bit holders, axles, drill pipe and other elements on the desired section, as shown in FIG. Said sections 68 can be at the end of the drill rod that is subjected to additional loading, or next to the heat-treated parts 69 or at the connection 63 of the drill rod or other elements.

    Another measure is to roll the entire outer or inner surfaces of drill rods, drill bit holders, drill pipes and their connec tions in at least one longitudinal section in a spiral shape, for which the apparatuses described can be used. In order to achieve a very good result with spiral rolling and pattern rolling, the surface of the above-mentioned element must be rolled transversely, i.e. almost perpendicular to the direction of the maxima of the load stresses.



  The same device is used for the treatment of internal surfaces of hollow components such. B. cylinders, hollow shafts, hollow axles, pressure vessels, gun barrels, drill pipes and the like and their connecting elements recommended, with little least one zone should be rolled using different combinations of rollers of the entire surface of this element in order to get the beneficial effect before, as it compares with so-called fretting corrosion occurs.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren zur Verbesserung der Festigkeits eigenschaften von Konstruktionselementen aus pla stisch verformbarem Werkstoff, der eine Streck grenze besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Oberflächenpartien durch Druckanwendung pla stisch verformt werden, während die angrenzenden Teile dieser Druckanwendung nicht unterworfen werden. PATENT CLAIMS I. A method for improving the strength properties of structural elements made of plastic deformable material which has a yield point, characterized in that parts of the surface areas are plastically deformed by the application of pressure, while the adjacent parts are not subjected to this pressure application. II. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekennzeichnet durch ein Paar zueinander paralleler, auf einem Untergestell aufgesetzter Walzen, deren Mantel mit einer ge musterten Arbeitsfläche zur plastischen Verformung von Teilen der Oberflächenpartien versehen sind, durch Walzenstützen, in denen die Walzen drehbar und unter Last zueinander verschieblich gelagert sind, und durch eine Ausbildung der Lagerungsteile, welche eine Einstellung der gesamten Vorrichtung ermöglicht. III. II. Device for carrying out the method according to claim I, characterized by a pair of parallel rollers placed on a base frame, the jacket of which is provided with a patterned work surface for plastic deformation of parts of the surface areas, by roller supports in which the rollers are rotatable and are mounted displaceably to one another under load, and by a design of the bearing parts, which allows adjustment of the entire device. III. Konstruktionselement, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I, gekennzeichnet durch einen dem Belastungsspannungszustand ent gegengerichteten Eigenspannungszustand, der durch ein Muster bildenden, nebeneinanderliegenden, durch Druckanwendung plastisch verformten Teilen und elastisch gebliebenen Teilen der Oberflächenpartien erzeugt ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckanwendung indirekt zu einer leichten plastischen Verformung der angren zenden Teile der Oberflächenpartien führt, die der Druckanwendung nicht unterworfen sind. 2. Construction element, manufactured according to the method according to claim I, characterized by a state of internal stress counteracted by the load stress state, which is generated by a pattern-forming, adjacent, plastically deformed by pressure application parts and parts of the surface areas that have remained elastic. SUBClaims 1. The method according to claim I, characterized in that the application of pressure leads indirectly to a slight plastic deformation of the adjacent parts of the surface areas that are not subjected to the application of pressure. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die der Druckanwendung unter worfenen Teile der Oberflächenpartien 10 bis 900/o der gesamten Oberflächen ausmachen. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die der Druckanwendung unter worfenen Teile der Oberflächenpartien 40 bis 601/o der gesamten Oberflächen ausmachen. 4. Verfahren nach Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durch Druckanwen dung erteilten plastischen Verformungen in Spiral- form angelegt werden. 5. Method according to claim 1, characterized in that the parts of the surface areas subjected to the application of pressure make up 10 to 900 / o of the total surfaces. 3. The method according to claim I, characterized in that the pressure application under thrown parts of the surface portions make up 40 to 601 / o of the total surfaces. 4. The method according to subclaims 1 to 3, characterized in that the plastic deformations given by the application of pressure are applied in a spiral shape. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugten Erhebungen maschinell nachbearbeitet werden. 6. Verfahren nach Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der plasti schen Verformungen in den Oberflächen zwischen 0,025 und 2 mm beträgt. 7. Verfahren nach Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der plastischen Verformungen in den Oberflächen zwischen 0,1 und 0,5 mm beträgt. B. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen U-förmigen Querschnitt mit schroffen Übergängen zu den angrenzenden Teilen aufweisen. 9. Method according to patent claim I, characterized in that the elevations produced are post-processed by machine. 6. The method according to dependent claims 1 to 3, characterized in that the depth of the plastic's deformations in the surfaces is between 0.025 and 2 mm. 7. The method according to dependent claims 1 to 3, characterized in that the depth of the plastic deformations in the surfaces is between 0.1 and 0.5 mm. B. The method according to dependent claim 1, characterized in that the permanent impressions and depressions have a U-shaped cross-section with abrupt transitions to the adjacent parts. 9. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen V-förmigen Querschnitt mit allmählichen Übergängen zu den angrenzenden Teilen aufweisen. 10. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen in Längsabschnitten der Oberflächen langgestreckter Bauelemente angelegt werden. 1i. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Längsabschnitt an den Enden des Bauelements und ein Längsabschnitt in einer Entfernung von den Enden bearbeitet wird. 12. Method according to dependent claim 1, characterized in that the permanent impressions and depressions have a V-shaped cross-section with gradual transitions to the adjacent parts. 10. The method according to dependent claim 1, characterized in that the permanent impressions and depressions are created in longitudinal sections of the surfaces of elongated components. 1i. Method according to dependent claim 10, characterized in that in each case a longitudinal section is machined at the ends of the component and a longitudinal section at a distance from the ends. 12. Verfahren nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen 20 bis 800/o der gesamten Oberfläche des zugehörigen Längsabschnittes ausmachen. 13. Verfahren nach Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Fassungsabschnitt dienen der Längsabschnitt die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen in Form von mehreren nebeneinander im Abstand liegenden Rinnen erhält, die tiefer als 0,025 mm sind. 14. Verfahren nach Unteransprüchen 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Ein drücke und Vertiefungen in den inneren und äusseren Oberflächen hohler Bauelemente angelegt werden. 15. Verfahren nach Unteranspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die bleibenden Eindrücke und Vertiefungen in einem Längsabschnitt der inneren und äussern Oberflächen quer eingewalzt werden. 16. Method according to dependent claim 10, characterized in that the permanent impressions and depressions make up 20 to 800 / o of the entire surface of the associated longitudinal section. 13. The method according to dependent claim 11, characterized in that one serving as a socket section, the longitudinal section receives the permanent impressions and depressions in the form of several adjacent grooves at a distance that are deeper than 0.025 mm. 14. The method according to subclaims 1 and 10, characterized in that the permanent pressures and depressions are created in the inner and outer surfaces of hollow components. 15. The method according to dependent claim 14, characterized in that the permanent impressions and depressions are rolled in transversely in a longitudinal section of the inner and outer surfaces. 16. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Hauptrahmen ein Paar einander zugekehrter Hilfsrahmen aufgesetzt ist, von denen jeder eine Walze drehbar trägt, wobei sich die Walzen parallel zueinander und in Abstand von einander mit ihren bemusterten Mantelflächen gegen überliegen, und dass von dem Hilfsrahmen eine Federkraft auf die Walzen übertragen wird, die sie in ihre Arbeitslage drängt. 17. Vorrichtung nach Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsrahmen von Kolben gebildet werden, von denen auf die Walzen die Feder kraft übertragen wird. 18. Device according to claim 1I, characterized in that a pair of mutually facing auxiliary frames is placed on a main frame, each of which carries a roller rotatably, the rollers parallel to one another and at a distance from one another with their patterned outer surfaces opposite one another, and that of the Subframe a spring force is transmitted to the rollers, which pushes them into their working position. 17. The device according to dependent claim 16, characterized in that the subframes are formed by pistons from which the spring force is transmitted to the rollers. 18th Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Untergestell (47) ein starrer Rahmenteil (48) aufgesetzt ist, der wiederum einen beweglichen Rahmenteil (49) mit einem Ober teil (52) und einem unteren Stützarm (51) ver- und feststellbar trägt, wobei auf dem unteren Stützarm (51) mindestens eine Walze drehbar gelagert ist, während das Oberteil (52) an einem Ende in einer hülsenförmigen Walzenstütze (54) mindestens eine Walze drehbar trägt und am anderen Ende eine Federung (59) mit einer Reguliermöglichkeit für den Druck, die sich auf die Walzenstützen auswirkt. 19. Device according to Patent Claim 1I, characterized in that a rigid frame part (48) is placed on a base (47), which in turn can be adjusted and locked in place with a movable frame part (49) with an upper part (52) and a lower support arm (51) carries, at least one roller is rotatably mounted on the lower support arm (51), while the upper part (52) rotatably carries at least one roller at one end in a sleeve-shaped roller support (54) and at the other end a suspension (59) with a regulation option for the pressure affecting the roller supports. 19th Vorrichtung nach Unteranspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die hülsenförmige Walzenstütze (54) in Längsrichtung zu dem Oberteil (52) einge stellt werden kann. 20. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Untergestell (47) einen star ren (48) und einen weiteren, in Längsrichtung beweg lichen und feststellbaren Rahmen (49) trägt, dass auf jedem der beiden Rahmen eine Walze in einer ein stellbaren Hülse (54) drehbar und verschiebbar und eine Walzenstütze aufgebaut sind und dass eine Fede rung (59) mit Reguliermöglichkeit des Druckes in jeder Hülse auf die Walzenstütze drückt. 21. Device according to dependent claim 18, characterized in that the sleeve-shaped roller support (54) can be adjusted in the longitudinal direction to the upper part (52). 20. The device according to claim 1I, characterized in that an underframe (47) carries a star (48) and a further, longitudinally movable union and lockable frame (49) that on each of the two frames a roller in an adjustable one Sleeve (54) are rotatable and displaceable and a roller support is built up and that a spring (59) presses the roller support with the possibility of regulating the pressure in each sleeve. 21st Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass auf einem Untergestell Zylin der (35) aufgesetzt sind, in denen Kolben (34) be weglich laufen, dass die Kolben Walzen drehbar tragen und dass Vorrichtungen vorhanden sind, um auf jeden Kolben Druck anzuwenden. 22. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch Walzen, die aus zwei verschieden artig geformten Teilen bestehen. 23. Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch eine zur Behandlung von unregel mässigen Bauelementen geformte Walze. 24. Konstruktionselement nach Patentanspruch III in Form eines Gewehrlaufes, dadurch gekenn zeichnet, dass die plastisch verformten Teile in der Innenfläche des Gewehrlaufes die Drallnuten bilden. 25. Device according to claim II, characterized in that cylinders (35) are placed on an underframe, in which pistons (34) move movably, that the pistons rotatably carry rollers and that devices are provided to apply pressure to each piston. 22. Device according to claim II, marked is characterized by rollers, which consist of two differently shaped parts. 23. The device according to claim II, characterized by a markedly shaped roller for the treatment of irregular components. 24. Construction element according to claim III in the form of a gun barrel, characterized in that the plastically deformed parts form the twist grooves in the inner surface of the gun barrel. 25th Konstruktionselement nach Patentanspruch III in Form eines Geschützlaufes, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Teil der plastisch verformten Teile in der Innenfläche des Laufes Drallnuten bildet. 26. Konstruktionselement nach Patentanspruch III in Form einer Bohrstange, dadurch gekennzeich- net, dass die plastischen Verformungen in Mustern aus spiralförmig in Abständen von 1 mm ausgebil deten, 0,4 mm tiefen Rinnen angelegt sind. 27. Konstruktionselement nach Patentanspruch III in Form einer Bohrstange, dadurch gekennzeich net, dass die plastischen Verformungen abschnitts weise angelegt sind. 28. Konstruktionselement nach Patentanspruch III und Unteranspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die plastisch verformten Abschnitte an den Enden Fassungs- und Halteabschnitte bilden. Construction element according to claim III in the form of a gun barrel, characterized in that some of the plastically deformed parts form twist grooves in the inner surface of the barrel. 26. Construction element according to claim III in the form of a drill rod, characterized in that the plastic deformations are created in patterns of 0.4 mm deep grooves formed in a spiral shape at intervals of 1 mm. 27. Construction element according to claim III in the form of a drill rod, characterized in that the plastic deformations are applied in sections. 28. Construction element according to claim III and dependent claim 27, characterized in that the plastically deformed sections at the ends form socket and holding sections. 29. Konstruktionselement nach Patentanspruch III in Form eines Druckreaktionsgefässes, dadurch gekennzeichnet, dass die plastisch verformten Teile der Innenfläche . zur Verdübelung und Verhaftung einer Oberflächenschutzverkleidung verwendet sind. 29. Construction element according to claim III in the form of a pressure reaction vessel, characterized in that the plastically deformed parts of the inner surface. are used for dowelling and fixing a surface protection cladding.
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