DE1082099B - Verfahren zum Herstellen eines verdickten Kopfes eines hohlen Pumpgestaenges durch Schmieden - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines verdickten Kopfes eines hohlen Pumpgestänges mit einem zwischen Bunden liegenden Vierkant durch Ausschmieden der an einem handelsüblichen Rohr gestauchten Kopfvorform im Rollgelenk.

Hohles Pumpgestänge hat äußerlich dieselbe Form wie das altbekannte, massive Pumpgestänge. Die Stangen sind im Durchmesser jedoch, größer und als Rohre ausgebildet. Die Köpfe haben zwei Bunde mit einem vierkantigen Abschnitt zwischen ihnen. Am äußersten Ende befindet sich ein Gewinde, das nach Normen gefertigt ist. Die Länge der Stangenköpfe beträgt ungefähr das Vier- bis Fünffache des Stangendurchmessers; die größten Querschnitte der Köpfe haben zwei- bis viermal so große Ouerschnittsflächen als die Stangen selbst. Es ist also ein erhebliches Materialvolumen an den Stangenenden anzuhäufen, um die Stangenköpfe herzustellen.

Bekannt ist das Anstauchen der im Ofen erwärmten Enden von Rohren in üblichen mechanischen Stauchmaschinen und die Erzeugung der endgültigen Kopfform durch Schmieden. Hierbei ist zu gewärtigen, daß Faltenbildungen und starke Strukturänderungen auftreten, die keine Dauerstandfestigkeit des Gestänges gewährleisten. Das Schmieden von angestauchten Rohrenden unter einer Presse oder unter einem scharf schlagenden Hammer hat sich als ungünstig erwiesen, da das bei dem ungünstigen, mechanischen S tauchverfahren ohnehin sehr stark verlaufende Röhrenloch des ursprünglichen Stangenmaterials plattgeschlagen wird und gefährliche Rißstellen im Innern der Stangenköpfe verursacht.

Gegenüber dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung so vorgegangen, daß das Kopfende durch freies Elektrowiderstandsstauchen birnenförmig verdickt und dann mit einer Vielzahl leichter Schläge zu einer zylindrischen Vorform ausgeschmiedet wird, die im Rollgesenk ebenfalls mit einer Vielzahl leichter Schläge auf Fertigform des Kopfes geschmiedet und schließlich auf Maß ausgebohrt wird. Das Gewindeschneiden erfolgt dann in üblicher Weise.

Der erste Teilarbeitsgang, das Anstauchen einer birnenförmigen Verdickung am Stangenende in einer elektrischen Stauchmaschine, ist an sich bekannt. Die Verdickung entsteht hierbei unter einem stetigen Axialdruck gleichzeitig mit der Widerstandserwärmung durch elektrischen Strom, der das Stangenende zwischen einer stirnseitigen Amboßelektrode und einer Klemmbackenelektrode durchfließt. Es ist auch bekannt, daß bei einem derartigen Elektrostauchen die Knickungen und Verwerfungen der Walzfaser, wie sie beim Stauchen im Gesenk oder in Schmiedemaschinen eintreten können, vermeidbar sind.

Es hat sich gezeigt, daß die Bohrung des Rohrendes

eines verdickten Kopfes

eines hohlen Pumpgestänges

durch Schmieden

Anmelder:

Salzgitter Maschinen Aktiengesellschaft,
Salzgitter-Bad

Martin Hosse, Vancouver (Kanada),
ist als Erfinder genannt worden

bei dieser Art des Anstauchens und Schmiedens sich fast vollständig schließt, aber praktisch gerade und in derselben Achsrichtung wie die Bohrung der ganzen Stange verbleibt.

Die angestauchte Birne verläßt die elektrische Spezial-Stauchmaschine im hellglühenden Zustand. Sie wird sofort unter einem Hammer durch leichtes Ausschmieden zu dem zylinderförmigen Körper verformt. Die Zylinderform entspricht in. Außendurchmesser und Länge unter Berücksichtigung der noch auftretenden Werkstoffverdrängungen beim anschließenden Fertigschmieden angenähert dem größten Außendurchmesser und der Länge des fertigen Kopfes.
Der dritte Teilarbeitsgang wird in einem Rollgesenk vorgenommen. Unter einem Rollgesenk ist ein Gesenk zu verstehen, in dem das Werkstück zwischen den Schlägen um seine Achse gedreht, d. h. »gerollt« wird, wobei es nicht darauf ankommt, um wieviel Grad dieses »Rollen« jeweils vorgenommen wird. Bei genauem Arbeiten und entsprechendem Gesenk können im Rollgesenk regelmäßige Vielecke, z. B. Vierecke, einwandfrei geschmiedet werden. So wird im vorliegenden Fall der Vierkant durch Drehen des Werkstückes in dem Gesenk nach jedem Schlag um 90° erzeugt.

Auf diese Weise wird die ganze Masse des Kopfes sowohl in radialer als auch in axialer Richtung mehrfach durchgearbeitet. Das Material hat Zeit und Gelegenheit, langsam in die endgültige Form einzufließen und erhält die bestmögliche Struktur.

Hierbei verengt sich der Lochquerschnitt des Kopfes bis auf ein unbedeutendes Restmaß von etwa 0 bis ICWo des ursprünglichen Rohrinnendurchmessers. Das Loch verbleibt so nahe der Rohrachse, daß es in

009· 510/121

dem Raum bleibt, der bei der letzten mechanischen Arbeitsoperation von dem Bohrer erbohrt wird.

Das milde Schmieden nach der Erfindung gemeinsam mit dem vorherigen Stauchen gewährleistet die Möglichkeit, den erstellten Kopf mit Belastungen zu benutzen, die dem vollen Stangenquerschnitt entsprechen.

Die Endformen der einzelnen Verfahrensabschnitte sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt der in der Spezialmaschine angestauchten Birne. Der ursprüngliche Innendurchmesser ist hier — wie in den anderen beiden Figuren — mit d bezeichnet; dl zeigt den verkleinerten Durchmesser nach dem Anstauchen,

Fig. 2 den durch leichtes Schmieden zu einem Zylinder verformten Birnenkopf und d2 den in etwa gebliebenen Durchmesser des Loches,

Fig. 3 die endgültig fertiggeschmiedete Form, und d3 veranschaulicht den fast bis auf Null zurückgegangenen Durchmesser des immer noch gut mittig verlaufenden Lochrestes. In dieser Figur ist außerdem im Kopf mit geringerer Strichstärke die endgültige Form des Gewindezapfens skizziert und gestrichelt das endgültige, aufgebohrte Loch mit dem Durchmesser d bis zum Ende des Gewindezapfens dargestellt.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines verdickten Kopfes eines hohlen Pumpgestänges mit einem zwischen Bunden liegenden Vierkant durch Ausschmieden der an einem handelsüblichen Rohr gestauchten Kopfvorform im Rollgesenk, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopfende durch freies Elektrowiderstandsstauchen birnenförmig verdickt und dann mit einer Vielzahl leichter Schläge zu einer zylindrischen Vorform ausgeschmiedet wird, die nach dem ebenfalls mit leichten Schlägen erfolgenden Fertigschmieden auf Maß ausgebohrt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 466 005;
   J. Billigmann, »Stauchen und Pressen«, München ao 1953, S. 195;

   »Technische Blätter, Wochenzeitschrift zur Deutschen Bergwerkszeitung« Nr. 36, 1942, S. 286/287; »Flight«, 6. Juni 1952, S. 686;
   »Werkstattstechnik und Maschinenbau«, 43. Jahrgang, Heft 12, Dezember 1953, S. 568.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen