DE1527974A1 - Verfahren und Vorrichtung fuer das gleichzeitige Herstellen von mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Wuelsten in die Wand eines zylindermantelfoermigen Ausgangswerkstueckes - Google Patents

Description

PATENTANVWHTE ° w - ~ - · DR.-ING. W. STUHLMANN ■ DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OIDTMANN 1527974

AKTKN-NR. N 5 lltiMi 463 BOCHUM. J.2.1966 ΧΥ/V

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IL~~_ * ·*—I-*V. L/J. J Telegr.: Stuhlmannpatent

Grotnes Machine Works, Inc.,
Chicago/Amerika

Verfahren und Vorrichtung für das gleichzeitige Herstellen von·-mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Wülsten in die Wand eines zylindermantelförmigen Ausgangswerkstückes

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für das gleichzeitige Herstellen von mehreren in Umfangsrichtung verlaufenden Wülsten in die Wand eines zylindermantelförmigen Ausgangswerkstückes, wobei man die Wülste durch ein radial nach außen gegen die Innenfläche des Ausgangswerkstückes gerichtetes Anpressen von Formkörpern erhält, welche in mehreren parallelen Ebenen in Kränzen angeordnet sind. Ein derartiges Verfahren sowie eine derartige Vorrichtung sind bereits bekannt. Die zylindermantelförmigen Werkstücke werden, nachdem sie mit den in ümfangsrichtung verlaufenden Wülsten versehen sind, im allgemeinen zu Pässern weiterverarbeitet. Diese Fässer sind während des Gebrauchs sehr oft einer rauhen Behandlung ausgesetzt, und es hat sich dabei herausgestellt, daß bei diesen Fässern dann sehr oft Risse auftreten, insbesondere in der Nähe der zur Verstärkung dienenden Wülste. Dieser Nachteil ist den hohen Spannungen zuzuschreiben, welche in axialer Richtung in dem zylindermantelförmigen Werkstück während der Verformung mittels der radial nach außen bewegbaren Formkörper auftreten, da sich diese bei dem bekannten Verfahren und der bekannten Vorrichtung ausschließlich in radialer Richtung bewegen können.

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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, wodurch diese Nachteile beseitigt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Formkörρerkränze während ihrer radial nach außen gerichteten Bewegung gleichzeitig in axialer Richtung aufeinander zu bewegt werden. Diese axiale Beweglichkeit kann in Form einer freien Beweglichkeit der Kränze zueinander stattfinden und zwar derart, daß sich die Kränze unter Einwirkung der während der Verformung in axialer Richtung auftretenden Spannungen aufeinander zu bewegen, wodurch ^ diese Spannungen bis auf ein Minimum verringert werden. Erfindungsgemäß kann man jedoch auch die axiale und radiale Bewegung der Formkörper durch eine zwangsläufige Abhängigkeit derart im Verhältnis zueinander, stattfinden lassen,

in dem Ausgangswerkstuck

daß während der Verformung/fast keine Zugspannungen in axialer Richtung hervorgerufen werden. Man ist dadurch in der Lage, den Wert der axialen Spannung zu beherrschen und in bestimmten Fällen sogar auch in der Lage, in beschränktem Maße axiale Druckspannungen zu erzeugen, was für die zu verrichtende Verformungsarbeit günstig sein kann.

Es wird hierzu bemerkt, daß man zur Beseitigung des d-er Erfindung zu Grunde liegenden Problems schon vor- W geschlagen hat, jeden Wulst einzeln herauszustellen, was jedoch naturgemäß sehr kompliziert ist.

Auch ist schon vorgeschlagen worden (USA-Patentschrift 3 099 311) in axialer Richtung frei beweglich angeordnete Formkörper zu verwenden, welche sich jedoch auf der Außenseite des zylindermantelförmigen Werkstückes befinden und wobei die Verformung mittels eines im Innern des Werkstückes angeordneten Gummibeutels ausgeführt wird, welcher auf hydraulischem Wege zur Expansion gebracht wird und dabei das Metall des Werkstückes in die für die Formgebung maßgebenden Aussparungen der Formkörper hineinpreßt= Bei diesem bekannten Verfahren und bei dieser Vorrichtung können die Formkörper in axialer Richtung zueinander hin bewegt werden,

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und zwar entsprechend der Verkürzung des Werkstückes in axialer Richtung infolge der örtlichen radialen Expansion. Obwohl mit diesem bekannten Verfahren und mit dieser Vorrichtung Werkstücke hergestellt werden können, bei denen der Nachteil der axialen Materialspannungen, welche zu Rissen führen, nicht mehr gegeben ist, besitzt dieses Verfahren bzw. diese Vorrichtung doch andere Nachteile, wodurch ihre Brauchbarkeit sehr stark eingeschränkt wird. Dies gilt insbesondere dann, wenn Werkstücke hergestellt werden müssen, aus denen verhältnismäßig große, für den Schiffsversand bestimmte Pässer gefertigt werden, z. B. ^

Pässer mit einem Inhalt von etwa 250 Litern. Die Nachteile, die sich dabei bemerkbar machen, werden in der Hauptsache durch die Schwierigkeiten hervorgerufen, welche dann auftreten, wenn ein noch nicht verformtes Werkstück in den Raum zwischen den äußeren Formkörpern und dem im Innern befindlichen Gummibeutel eingesetzt werden muß. Eine schnelle Bearbeitung von Werkstücken ist auf diese Weise nicht zu erreichen. Außerdem besteht immer die Gefahr, daß der expandierbare Beutel reißt, was große Zeitverluste mit sich bringt.

Diese Nachteile sind jedoch bei dem Verfahren und

der Vorrichtung nach der Erfindung beseitigt, weil das Aus- ^ gangswerkstück leicht und schnell über die in zurückgezogener Lage befindlichen inneren Formkörper geschoben werden kann. Außerdem werden die Nachteile, die infolge der axialen Spannungen auftreten, ebenfalls vermieden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung kann erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet sein, daß eine Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten ringförmigen Tragplatten vorgesehen ist, welche in axialer Richtung verschiebbar auf einem zentralen Teil der Vorrichtung geführt sind, wobei jede der Tragplatten mit einer Anzahl von in Umfangsrichtung regelmäßig verteilt angeordneten Aussparungen versehen ist, wele*«* ⁴ri radialer Richtung nach außen hin tiefer ausgebildet -ind, derart, 1098AO/01 92

daß zwischen zwei mit den Aussparungen einander zugewandten Seiten benachbarter Tragplatten keilförmige Hohlräume gebildet werden, in welchen sich entsprechend ausgebildete keilförmige Teile der Formkörper befinden, während ferner Mittel vorgesehen sind, um die Tragplatten aufeinander zu bzw. voneinander weg zu bewegen. Durch das zueinander hin gerichtete Bewegen der Tragplatten werden die Formkörper infolge der keilförmigen Ausbildung der Hohlräume, welche die Formkörper aufnehmen, nach auswärts gepreßt. Dabei bewegen sich die Tragplatten immer näher aufeinander zu, stets unter gleich-φ zeitigem nach radial auswärts gerichtetem Pressen der Formkörper, so daß während des Fortsehreitens der Verformung des Zylindermantels, an den Stellen wo die Formkörper angreifen, die Verformungsstellen sich ebenfalls aufeinander zu bewegen. Der Keilwinkel ist dabei maßgebend für die Spannungen, welche in axialer Richtung in dem zylindermantelförmigen Werkstück auftreten, und es ist verständlich, daß es durch eine richtige Wahl des Keilwinkels möglich ist, das Entstehen von axialen Spannungen fast völlig zu unterdrücken bzw. diese Spannungen im positiven bzw. negativen Sinne auf einen geringen Wert einzuschränken. Ein geeigneter Wert für den Keilwinkel ist 20°.

* Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung ferner mit

Federn versehen sein, welche in radialer Richtung nach innen auf die Formkörper einwirken, wobei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Federn bei jedem Formkörperkranz aus einer ringförmigen Feder bestehen können, welche auf die Formkörper einwirkt. Diese ringförmige Feder kann sich in einer radial nach außen hin offenen Nut der Formkörper befinden. Eine geeignete Ausführungsform ist ein geschlitzter Ring aus Federstahl. Andere Mittel sind jedoch ebenfalls denkbar, z. B. eine Schraubenfeder, deren Enden zu einem Ring zusammengefügt worden sind. Eine solche Feder ermöglicht es, daß beim Zurückbewegen der Mittel, welche die Tragplatten aufeinander zu bewegen können, die Formkörper

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wieder in ihre Ausgangslage zurückkehren und damit gleichzeitig die Tragplatten in axialer Richtung wieder ausein- and er s c hi eb en.

Ferner können erfindungsgemäß die Formkörper jedes Kranzes in einer radial nach außen hin offenen Nut von einem endlosen, elastischen Ring umschlossen sein, z.B. von einem Gummiring, welcher im wesentlichen die Arbeitsfläche der Formkörper bildet. Dieser Ring -soil vor allem in Umiangsrichtung elastisch sein, damit dieser der Vergrößerung des Durchmessers beim radialen Auseinanderbewegen der Formkörper · ™ folgen kann und damit der Ring die zwischen den Formkörpern vorhandene, sich bei dieser Bewegung vergrößernde Spalte überbrückt. Diese Überbrückung der Spalte sorgt zusammen mit dem Unterdrücken bzw. Beherrschen der axialen Spannungen dafür, daß auch an der Stelle dieser Spalte zwischen den Formkörpern eine tadellose Verformung des zylindermanteiförmigen Ausgangswerkstückes stattfindet und die in Umfausrichtung verlaufenden Wülste über ihre ganze Länge ein gleichmäßiges Profil zeigen.

Erfindungsgemäß können ferner die Tragplatten auf

dem zentralen Teil unter Zwischenfügung von im Querschnitt g U-förmigen Elementen, beispielsweise eines U-förmigen Ringes, mit nach außen hin gerichteten Schenkeln gelagert sein, während die Tragplatten radial nach innen gerichtete Flanschen besitzen, wobei jeweils zwischen den Schenkeln eines U-förmigen Elementes oder Ringes die einander zugewandten Flanschen zweier benachbarter Tragplatten eingreifen, derart, daß in der Ausgangsstellung die Flanschen gegen die Innenseite der Schenkel des zugehörigen U-förmigen Elementes bzw. Ringes anliegen. Man erreicht damit, daß beim Zurückbewegen der Vorrichtung, womit die Tragplatten aufeinander zubewegt werden und womit das Expandieren der Formkörper zustande gebracht wird, die Tragplatten nacheinander in axialer Richtung freigezogen werden, so daß das Lösen allmählich stattfindet.

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In denjenigen Fällen, In denen man eine Anzahl γόη Wülsten herstellen will, die geringer ist als die Anzahl, die normalerweise mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt wird, kann man diese Vorrichtung ohne viel Mühe der gewünschten WuIstzahl dadurch anpassen, daß zwischen zwei oder mehreren Tragplatten ein Abstandsorgan angeordnet ist, so daß an dieser Stelle die keilförmigen Formkörper nicht nach auswärts bewegt werden können. Man kann dies in einfacher Weise dadurch realisieren, daß man das Abstandsorgan als eine radial nach innen gerichtete Verlängerung einzelner Formkörper ausbildet, wobei die Verlängerung zwischen zwei benachbarte Tragplatten hineinragt. Somit braucht man nur an der Stelle, wo kein Wulst hergestellt werden soll, einige Formkörper durch solche Formkörper zu ersetzen, die mit der nach innen gerichteten Verlängerung versehen sind. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erhält dadurch eine große Vielseitigkeit, weil man mit dieser Vorrichtung leicht und sehneil Fässer mit verschiedener Seitenwandprofilierung herstellen kann. Außerdem ist man frei in der Wahl der Anzahl der wirksamen Formkörper und selbstverständlich auch in der Form der Formkörper selbst.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht.

Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zurückgezogenen Formkörpern und mit einem aufgesetzten zylindrischen Ausgangswerkstück,

Fig. 2 ist teilweise eine Vorderansicht, teilweise ein Querschnitt der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5 zeigt eine Tragplatte der· Vorrichtung in perspektivischer Darstellung,

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Pig. 4 zeigt einen der mit Planschen versehenen U-förmigen Ringe in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5

und 6 sind senkrechte Längsschnitte entsprechend

der oberen Hälfte von Pig. I und zeigen die Vorrichtung mit teilweise ausgefahrenen

Farmkörpern während einer Zwischenphase der

•bzw.

Bearbeitung/vollständig ausgefahrenen Formkörper am Side der Bearbeitung,

Fig. 7 ist ein senkrechter Längsschnitt gemäß der oberen Hälfte von Fig. 1 und zeigt die Vorrichtung in der Stellung, bevor die wulstbildende Bearbeitung stattfindet, wobei die Vorrichtung mit zwei Sätzen der geänderten Formkörper versehen ist, welche derart beim axial gerichteten Aufeinanderzubewegen der Tragplatten nicht nach außen gepreßt werden,

Fig. 8 entspricht der Fig. 7 und zeigt die Vorrichtung am Ende der auszuführenden Bearbeitung,

Fig. 9 zeigt einen der Formkörper in perspektivischer Darstellung.

Die Vorrichtung, welche in den Figuren 1 und 2 gezeigt wird, ist allgemein mit 20 bezeichnet und ist bestimmt für die Herstellung von aufeinander folgenden Wülsten und Nuten an einem zylindrischen Ausgangswerkstück 21 aus Metall. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, besteht die Vorrichtung 20 aus einem Gehäuse oder Gestell 22, auf dem die radial ausfahrbaren Formkörper angeordnet sind. Der gesamte Formkörpersatz ist allgemein mit 24 bezeichnet. Die Formkörper sind in Kränzen 25 bis 30 angeordnet, welche konzentrisch um eine Hülse

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31 angeordnet sind und sich axial auf dieser Hülse 31 bewegen lassen. Damit der Satz 24 der Formkörper zuverlässig am Gestell 22 befestigt ist, ist die Hülse 31 mittels Schweißen oder in anderer Weise fest an einem abgestuften Abstützring 32 befestigt, welcher in entsprechend abgestufte, koaxial zur Bohrung eingebrachte Ausdrehungen 34 des Gestells 22 angeordnet ist.

Die gezeigte Vorrichtung 20 besitzt sechs Kränze von radial ausfahrbaren Pormkörpern 25 bis 30. Es kann jedoch auch eine größere oder kleinere Anzahl von Formkörperkränzen ™ verwendet werden. Es ist ebenfalls verständlich, daß die besondere Form des Querschnitts der Formkörper unterschiedlich sein kann, und zwar je nachdem, wie die Querschnittsform der Wülste und Nuten, welche im Werkstück zu bilden sind, gewünscht wird.

Erfindungsgemäß ist dafür gesorgt, daß ein gleichzeitiges, kontrolliertes, radiales Ausfahren und eine axiale Zusammenschiebung der Formkörperkränze 25 bis 30 stattfindet, wobei das Werkstück 21 in radialer Richtung nach außen hin zur Herstellung der Wülste verformt wird, während die Formkörper sich gleichzeitig axial zueinander hin bewegen, damit fc das Material des Ausgangswerkstückes in Richtung der auszubildenden Wülste bewegt wird und dadurch die axialen Spannungen im Fertigprodukt auf ein Minimum eingeschränkt werden. Um dies zu erreichen, besteht, wie in den Figuren 1 und 2 gezeigt, jeder der Formkörperkränze 25 bis 30 aus einer Anzahl von im wesentlichen T-förmigen Formkörpern J6, welche in ringartigen Kränzen angeordnet sind, und zwar mittels einer Anzahl von ringförmigen Tragplatten 38, welche in axialer Richtung in Abständen voneinander auf einer Traghülse 31 angeordnet sind.

Wie in Fig. 9 gezeigt, besteht jeder der Formkörper 36 aus einem radial verlaufenden Schenkel mit keilförmig

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zueinander verlaufenden Seitenflächen 36a und J>6b, welche in Richtung auf die Arbeitsfläche hin kovergieren. Die ringförmigen Tragplatten 38, welche zum Tragen der Formkörper und zur Unterteilung der Formkörper in Formkörperkränze 25 bis 30 dienen, sind jeweils mit einer Anzahl in radialer Richtung verlaufenden Aussparungen 39 (Fig. 3) versehen, welche in den einander gegenüberliegenden Seitenflächen der Tragplatten 38 eingebracht sind. Die Aussparungen besitzen nach außen hin keilförmig verlaufende Flächen 39a und 39b, welche die Gegenstücke der Flächen 36a, 36b der Formkörper 36 darstellen. Die Vorrichtung ist somit derart ausgebildet^ daß, wenn die Tragplatten 38 in ihrer richtigen Lage auf der Hülse 31 angeordnet sind - d. h. wenn alle Aussparungen 39 sich axial in einer Reihe befinden - die Aussparungen zwischen jedem Paar der nebeneinander angeordneten Tragplatte^ mehrere keilförmige Hohlräume 37 bilden, in welche die radialen Schenkel der Formkörper 36 eingelegt werden können.

Aus Fig. 1 geht hervor, daß dort, wo die fünf inneren Tragplatten 38b bis 38f mit Aussparungen 39 in jeder Seitenfläche versehen sind, die zwei Endplatten 38a und 38g nur in einer Seitenfläche Aussparungen besitzen, und zwar in jeweils der Seitenfläche, welche dem Formkör ρ er kranz 25 bzw. 30 zugekehrt ist. Damit eine relative Verschiebung zwisehen den Formkörpern 36 und den Tragplatten 38 ermöglicht wird, sind dünne Platten 40 aus geeignetem Lagermaterial zwischen den einander zugewandten Flächen der Formkörper 36 und der Aussparungen 39 angeordnet, welche an den Flächen 39a, 39b der Aussparungen oder an den gegenüberliegenden Flächen 36a, 36b der Formkörper befestigt sein können.

Um die Formkörper in den Hohlräumen 39 in ihrer Lage zur Bildung der Formkörperkränze 25 bis 30 zu halten, sind Federn 4l in einer gebogenen Nut 36c (Fig. 9)* welche an der Außenseite jedes Formkörpers 36 vorgesehen ist, angeordnet.

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In dem gezeigten Beispiel ist eine Feder 4l vorp;e.i;f-hυ'., d.ic- sämtliche Formkörper 36 eines Kranzes umschließt, Die f':\<er 4l preßt die Formkörper 36 radial nach innen in enge Berührung mit den Tragplatten 38. Außerhalb der Federn 41 sinn ö-Ringe 42 aus elastischem Material in Nuten 26c s-ngeorcmst, welche eine elastische Fläche zwischen den Formkorpern der Kränze 25 bis J>0 und dem zylindrischen Ausgangsuerkstück 21 bilden.

Um die Tragplatten 38 auf der Hülse 31 axial in Äbstt-rKi voneinander abzustützen, und zwar unter Beibehaltung der .s.v.ialen Bewegungsfreiheit, werden die Tragplatten 38 von e* et ei j ^; en Ringen 44 getragen (Fig. 1 und Fig. 4), die mit jii e.'tMem Paar von radial nach außen gerichteten Flanschen 44a, hKt versehen sind und die in axialer Richtung auf der Hülse ^v?l verschiebbar sind. Bei der gezeigten Ausführungs-

;;-:nd die fünf inneren ringförmigen Tragplatten 38b bis ViJ v- einem Paar von in axialer Richtung im Abstand vonw'^r angeordneten, nach innen gerichteten radialen Flanschen 45a urd 45b versehen, welche einen etwas geringeren Iimemmrchmesser besitzen als der Außendurchmesser der Flansche- ^j(4eii 44b der Ringe. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind die f^l>>!f inneren Tragplatten 38b bis J58f rittlings über den " benacOii»arten Paaren der sechs Ringe 45 angeordnet, d. h. die

Tragpiatten überbrücken den Raum zwischen zwei benachbarten Ringer;,« wobei der Flansch 44a jeder Tragplatte seitlich an dem Ff>msch 44a des Ringes 44 anliegt und wobei der Flansch 45b ύΐ'ΐ· gleichen Tragplatte seitlich an dem Flansch 44b des benachbarten Ringes 44 anliegt.

Die zwei an den entgegengesetzten Enden des Formkörpersatses vorgesehenen Tragpl^ten 38a, 38g sind jeweils nur mit einem radial nach innen gerichteten Flansch versehen, welcher seitlich an dem dazugehörenden Flansch des äußeren Ringes anliegt. In Fig. 1 ist also die linke äußerste Tragplatte 38a mit einem radialenFlansch 45 versehen,

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welcher neben dem Plansch 44a des linken Ringes 44 liegt« Die rechte äußerste Tragplatte 38g hat nur einen Flansch 45b neben dem Flansch 44b des rechten Ringes 44. In der gezeigten Vorrichtung ist die linke äußerste Tragplatte 38a fest am Stützring 32 mittels Schrauben 46 oder dergleichen befestigt, während die rechte äußerste Tragplatte 38 in entsprechender Weise mittels Schrauben 46 an einer mit Versteifungswangen versehenen kraftübertragenden Antriebsplatte 48 befestigt ist. Der maximale axiale Spielraum zwischen den Platten (d.h. der Raum, welcher dann vorhanden ist, wenn die Formkörper nicht ausgefahren sind, sondern sich in der Lage wie in Fig. 1 befinden) wird durch die axiale Breite der Aussparungen zwischen den Flanschen 44a, 44b der Ringe 44 und dem Abstand zwischen den Flanschen 45a, 45b der Tragplatten 38 begrenzt. Erfindungsgemäß sind Mittel vorgesehen, die Tragplatten in axialer Richtung (nach links in Fig. 1) zu verschieben, damit die Formkörperkränze 25 bis 30 radial nach außen gepreßt werden und zu gleicher Zeit die Formkörperkränze 25 bis 30 in vorteilhafter Weise in axialer Richtung verschoben werden. Dies wird durch eine Bedienungsstange 49 erreicht, die sich koaxial durch den Formkörpersatz 24 und durch die öffnung 35 des Gestells 22 der Vorrichtung 20 erstreckt. Das rechte Ende der Bedienungsstange 49 ist mittels eines Kragens 50 mit der Antriebsplatte 48 verbunden, welcher über ein Gewinde 51 mit der Stange 49 verbunden ist. Wie gezeigt, ist der Kragen 50 mittels eines Klemmringes 52 und Schrauben 54 an der Antriebsplatte 48 befestigt. Die Antriebsplatte 48 kann also in axialer Richtung gegenüber der B ed i enungs stange 49 eingestellt werden, indem der Kragen 50 auf dem Gewindeteil 5I der Stange 49 gedreht wird.

Das linke Ende der Stange 49 ist mit irgendeinem geeigneten Antrieb verbünden, mit dem eine ausreichend starke hin und hei* gehende Bewegung der Stange 49 ausgeführt werden kann. Hierzu kann z.B. einer der üblichen doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder mit Kolben verwendet werden.

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Im nachfolgenden wird die Wirkungsweise der er- :indungsgemäßen Vorrichtung erläutert.

Zunächst wird zu diesem Zweck die Aufmerksamkeit; ■•--if Fig. 1 gelenkt, welche die Formkörperkränze 25 bis 30 :n der zurückgezogenen Lage zeigt, und zwar fertig zum Ausführen der wulstbildenden Bearbeitung. Zunächst wird ein isylindrisches Ausgangswerkstück 21 aus Metall über den Satz iü der Formkörper angeordnet. Danach wird der Antrieb betätigt, damit sich die Stange 49 nach links bewegt. Wenn ^ f:ich die Stange 49 und die Platte 48 nach links bewegen, ^ werden axiale Kräfte auf die rechte äußerste Tragplatte 38g übertragen, so daß diese in Richtung der benachbarten Tragplatte J58f bewegt wird. Hierdurch werden die Formkörper >o des Pormkörperkranzes 30 unter Druck gebracht und dadurch radial nach außen gepreßt. Zu gleicher Zeit werden über die Formkörper des Kranzes 30 Kräfte auf die nächste Tragplatte J-Sf übertragen, welche dadurch nach links verschoben wird, wodurch die Formkörper 36 des Formkörperkranzes 29 zwischen c³an Tragplatte 38e und j58f radial nach außen gepreßt werden.

Während des Fortschreitens der Bewegung der Stange ^J"9 räch links werden sämtliche Formkör ρ er kränze 25 bis 30 7 \^;-d1 -·..*:. nach außen gepreßt und außerdem werden diese gleichraitig axial nach links verschoben, und zwar infolge der Bewegung der Tragplatten 38 nach links. Es ist verständlich, daß die Formkörper 36 in den nebeneinanderliegenden Formkörperkränzen gleichmäßig nach außen bewegt werden bzw. dies mehr oder weniger willkürlich tun können, und zwar je nach der Gleichheit oder Ungleichheit der Reibungskräfte zwischen den aufeinandergleitenden Flächen. Gibt es bei den Reibungskräften Unterschiede, dann sind diese jedoch nicht so groß, daß letztlich nicht doch ein gleichmäßiges Anpressen stattfindet.

Fig. 5 zeigt, daß, wenn die Formkörρerkränze radial auseinandergedrückt werden, sie auf die Innenfläche des

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AusgangswerkstUckes 21 einwirken und anfangen, diese zu deformieren, um darin eine Anzahl von Wülsten und Nuten zu bilden. Weil sioh die Formkörperkränze 25 bis 30 in vorteilhafter Weise nach links aufeinander zu bewegen, werden die Nuten zwischen den benachbarten Wülsten des Ausgangswerkstückes axial zusammengedrückt, wodurch deutlich bestimmte Wülste und Nuten gebildet werden und man so eine mit Wülsten versehene Hülse erhält (Fig. 6), die nur mit minimalen längs- oder axialgerlebteten SpannuMgen behaftet ist. Die Ursache dafür ist darin zu sehen, daß das Material des Ausgangswerkstückes zwischen den benachbarten Wülsten nicht gedehnt wird, sondern daß ihm im Gegensatz hierzu erlaubt wird, sich in Richtung auf die zu formenden Wülste hin zu bewegen. Außerdem ist die keilförmige Ausbildung der Formkörper 36 und der Tragplatten 38 derart, daß die Formkörper ohne Blockierung und ohne Schlupf xxxxxxxxxxxxx des Materials des Werkstückes gegenüber der Oberfläche der Forirkörper nach außen gepreßt werden. Wie aus Pig. 6 hervorgeht, werden die Formkörper so lange nach außen gepreßt und axial aufeinander zu bewegt, bis die Tragplatten 38 aneinander stoßen.

Es hat sich herausgestellt, daß besonders günstige Erfolge dann erreicht werden, wenn man mit einem nichtverformten, zylindrischen Ausgangswerkstück aus kalt gewalztem Stahl von 0,625 nun Stärke und einem Anfangsdurchmesser von 572 mm arbeitet , wobei Formkörper 36 mit einem Keilwinkel von 20° anzuwenden sind. Hierbei besitzen die keilförmig verlaufenden Seitenflächen der Aussparungen 39 und 39b der Tragplatten 38 einen entsprechenden Neigungswinkel von 10° zu der senkrecht zur Achse der Vorrichtung verlaufenden Ebene. Man erhält dann ein mit Wülsten versehenes Werkstück, bei dem die Wülste einen Durchmesser von 6I6 mm und die Nuten einen Durchmesser von 58I mm haben und bei dem die Teilung etwa 30 mm beträgt. Diese Abmessungen sind natürlich nur als Beispiel gegeben.

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Einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung liegt (iarin, daß die Formkörper zurückgezogen werden können und daß das mit Wülsten versehene Werkstück leicht aus der Vorrichtung 20 entfernt werden kann, ohne daß die Gefahr einer weiteren Deformierung oder Beschädigung des mit Wülsten versehenen Werkstückes besteht. Wenn die Bedienungsstange 49 anfängt, sich nach rechts zu bewegen, so bewegt

äußerste
sich auch die/rechte Tragplatte 3og nach rechts und löst dabei den Formkörperkranζ 30. Die Formkörper des letzteren werden dann mittels der Feder 41 radial zusammengezogen, wo-

^ durch die Formkörper des Kranzes 30 von dem geformten Wulst gelöst werden. Wenn die rechte Tragplatte 58g mit der Bewegung nach rechts fortschreitet, wird der Flansch 45b mit dem Flansch 4,4b des rechten Ringes 44 zusammenwirken, so daß auch dieser nach rechts verschoben wird. Greift der Flansch 44a an dem Flansch 45a der nächsten Tragplatte ;58f &n> so wird (J cBQ. ebenfalls nach rechts verschoben, wodurch die Formkörper des Kranzes 29 gelöst werden. Es ist also leicht einzu@oh.enj daß bei einer Bewegung der Stange 49 nach rechts die Formkörperkränze nacheinander zurückgezogen werden, und daß a» linde des Rückwärtshubes der Stange 49 das verformte WerksUkik frei ist und aus der Vorrichtung 20 entfernt werden kann. )>:fe Tragplatten 38 befinden sich dann in gleichen Ab-

F stände», voneinander, so daß die Formkörper in radial zurückgezogener Lage für die nächste Bearbeitung bereit sind.

Entsprechend einem weiteren wichtigen Merkmal der vorliegenden Erfindung kann auch dafür gesorgt werden, daß je na.Ji Wahl ein Kranz oder mehrere Kränze 25 bis 30 ausgeschaltet werden und so das radiale Ausfahren der Formkörper dieser Kränze verhindert wird. In dieser Weise können mit Wülsten versehene Werkstücke hergestellt werden, bei denen einzelne in axialer Richtung verlaufende Abschnitte nicht deformiert sind. Um dies zu erreichen, ist eine geänderte Ausführungsform der Formkörper 55 (Fig. 7 und 8) vorgesehen, welche im wesentlichen der Ausbildung der Formkörper 36 von Fig. 9 gleicht, ausgenommen die Tatsache, daß die Formkörper

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55 eine radialgerichtete Verlängerung 56 haben, welche ne.cn innen zwischen zwei benachbarte Tragplatten j5ö r?.gt u ' cn verhindert, daß sich diese Platten aufeinander^ bewe> -sru Man braucht daher nur den O-Ring 42 und die Feder 41 Cq& auszuschaltenden Formkörperkranzes zu entfernen, danach zwei oder mehr Formkörper 3>6 aus den Hohlräumen yj zu entfernen und durch die geänderten Formkörper 55 zu ersetzen. Danach wird die Feder 4l und der O-Ring 42 wieder aufgebracht.

Die Fig. 7 und 8 zeigen die Bearbeitung mit geänderten Formkörpern 55 in den Kränzen 26 und 29« Währe"· ί "i-r. Arbeitshubes der Bedienungsstange 49 wird die Kraft ill ^r die Verlängerungen 56 übertragen und demzufolge werden die Kränze 26 und 29 nicht ausgefahren. Es ist verständli<·->, daß man auf diese Weise die verschiedensten Formen vor Seitenwänden für Fässer dadurch erhalten kann, daß mar. ,aa~h Wahl Formkörper 55 in denjenigen Kränzen anordnet, welche ausgeschaltet werden sollen.

Es ist ferner offensichtlich, daß die Erfindung nicht auf die Bearbeitung von genau Zylindermantelform* >_::en Körpern beschränkt ist, sondern daß die Erfindung gleichwohl bei Ausgangswerkstücken anwendbar ist, welche im Querschnitt nicht kreisförmig, sondern elliptisch ausgebildet sind :>der sogar bei solchen Werkstücken, deren Querschnitt die !'Oft? eines abgerundeten Vielecks besitzt.

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Claims (10)

PATENTANWÄLTE 1 Ο^.-ΪΝβ, W, STUHLMANN - DIFL.-JNG, R. DR.-ΙΝΘ. P. H. QIDTMANN AKTENNR. N 5 r^jlT^'" ' ·. /Y * 4CSBOCHWM, 7-2.1966 XY/P I 0T(Tt *· ■- ·--{ · ' PostsphlleBfech 24 50 Ihr Zeichen I ^Vs. ■ :,,„!„ Fernrwf 660 31 und 04314 I ' „ ^—_ Λ B*rg»tr*am 1BS '·" '" Telegr.! Stuhlmannpatent Grotnes Machine Works, Inc., Chicago, Amerika Patentansprüche;

1. Verfahren für das gleichzeitige Herstellen von mehreren, in Umfangsrichtung verlaufenden Wülsten in der Wand eines zylindermantelförmigen Ausgangswerkstückes, wobei man die Wülste durch ein radial nach außen gegen die Innenfläche des Ausgangswerkstückes gerichtetes Anpressen von Formkörpern erhält, welche in mehreren parallelen Ebenen in Kränzen angeordnet sind, dadurch gekenn zeichnet , daß die Formkö'rperkränze während ihrer radial nach außen gerichteten Bewegung gleichzeitig in axialer Richtung aufeinander zu bewegt werden.

2. Verfahren nach Anspruch.1, dadurch gekennzeichnet , daß die axiale und die radiale Bewegung der Formkörper durch eine zwangsläufige Abhängigkeit derart im Verhältnis zueinander stattfindet, daß während des Verformens in dem Ausgangswerkstück fast keine Zugspannungen in axialer Richtung hervorgerufen werden.

2· Zyllndermantelförmiges Werkstück mit in umfangsrichtung verlaufenden Wülsten, dadurch gekennzeichnet , daß es mittels des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 hergestellt ist,

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine

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Anzahl von im Abstand voneinander angeordneten ringförmiiai Tragplatten (58), welche in axialer Richtung verschiebbar- ::.,.f einem zentralen Teil (3I) der Vorrichtung geführt sind, #o;i jede der Tragplatten (38) mit einer Anzahl von in Umfausrichtung regelmäßig verteilt angeordneten Aussparungen (39) ^T-^fe, sehen ist, welche in radialer Richtung nach außen hin tiefe^r> ausgebildet sind, derart, daß zwischen zwei mit den Aussparungen (59) einander zugewandten Seiten benachbarter Tra^- platten (38) keilförmige Hohlräume {JJ) gebildet sind, in. welchen sich entsprechend ausgebildete keilförmige Teile de: Formkörper befinden, während ferner Mittel vorgesehen sind, " A um die Tragplatten aufeinander zu bzw. voneinander weg zu bewegen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Formkörper (36) einen Keilwinkel von 20° besitzen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch Federn (41), welche la radialer Richtung nach innen auf die Formkörper (36) einwirken.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch \ geke.nnzei chnet , daß bei jedem Formkörperkranz (25 bis j50) eine kreisförmige Feder (41) auf die Formkörper (~j>6) einwirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet , daß die kreisförmige Feder (41) in einer radial nach außen hin offenen Nut (56c) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (36) jedes Kranzes (25 bis 30) in einer radial nach außen hin offenen Nut von einem endlosen elastischen Ring (42) umfaßt

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'■ .nit-1 Ii.-; wesentlichen die Arbeitsfläche der Porm-

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Anti-i-i.o.-i.: ■'· bis einschließlich 9 j dadurch gekenn- :~ ~ 1 ;: <i n. at, daß die Tragplatten (38) auf dem zentralen Teil ("Vi ) unter Zwischenfügung von im Querschnitt U-förmigen Elementen, beispielsweise eines U-förmigen Ringes (44), mit nach Huwen hin gerichteten Schenkeln (44a, 44b) gelagert sind und a:·.; ''ragplatten radial nach innen gerichtete Plansche (-■j>^;j -^r'Vi.»} besitzen, wobei jeweils zwischen den Schenkeln -.U-7 U- '' "inigen Elementes bzw. Ringes die einander zugewandten 1-1.XSvKU zxs±%r benachbarter Tragplatten (38) eingreifen, -■\\rar---_; x-.-:3 :ln der Ausgangsstellung die Planschen an den Ifiueri&-;:'i \.-en der Schenkel des dazugehörigen U-förmigen Elementes "oi;^. Ringes anliegen =

der

11, Vorrichtung nach einem oder mehreren/Ansprüche

h r.-.":-'-"- ^T0. dadurch g ek e η η ζ e i c h η e t , daß zwischen 3we.i oder mehreren Tragplatten (>8) ein Abstandswi-e^i (:".>6; angeordnet ist.

12: Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß das Abstandsorgan als eine radial raoh innen gerichtete Verlängerung (5&) einzelner ^'cisiki''jier (55) eines Formkörperkranzes ausgebildet ist, wo-1 si dt;? Verlängerung zwischen zwei benachbarte Tragplatten (38) h5neinragt.

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