DE199838C - - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT

Es ist bekannt, Vollkörper zu verwinden, und es ist ferner bekannt, Hohlkörper dadurch zu bilden, daß man Vollkörper ausbohrt, nachdem sie ausgeschmiedet worden sind. Es ist auch vorgeschlagen worden, Hohlkörper über einen Dorn zu verwinden, damit man eine glatte Innenfläche erhält, nachdem der Dorn herausgezogen ist. Dabei klemmt sich jedoch der Dorn fest, da beim

ίο Verwinden in den verschiedenen Schichten des Hohlkörpers verschieden große Spannungen entstehen, durch die das Werkstück im Innern verdichtet wird. Daher ist der Dorn bei dem vorgeschlagenen bekannten Verfahren als Ganzes nicht entfernbar, ohne daß man die durch das Verwinden entstandene, nach innen ansteigende Druckdifferenz irgendwie aufheben würde.

Für Hohlkörper mit hohem inneren Druck ist es bekanntlich zweckmäßig, zwischen den äußeren und inneren Teilen differierende Spannungen zu erzeugen, die im Innern eine Verdichtung des Materials bewirken, was bis-, her namentlich durch warm aufgeschrumpfte äußere Rohre oder Ringe erreicht wurde.

Nach der Erfindung soll dies dadurch erreicht werden, daß zunächst das Werkstück verwunden und später der Kern durch mechanisches Abtrennen, etwa durch Ausbohren, entfernt wird, so daß die schichten weise von innen nach außen abnehmende Differenz der Spannungen in der Wand des entstehenden Hohlkörpers erhalten bleibt. Sodann kommt es darauf an, daß während der Verwindung ein Stauchdruck in Richtung der Drehachse des Werkstückes ausgeübt wird. Beim Verwinden tritt nämlich entsprechend dem Verwindungswege, der mit radialer Entfernung von der Verwindeachse zunimmt, eine Verkürzung in Richtung dieser Achse ein. Da nun in Höhe der Achse das Material dieser Verkürzung nicht folgt, könnten nach außen zu Lungerlöcher entstehen. Deshalb, und ferner um zu verhindern, daß an einer zufällig schwächer als die Umgebung ausgefallenen Stelle eine stärkere gegenseitige Drehung und infolgedessen ein Abwürgen eintritt, ist es namentlich bei längeren oder größeren Stücken sehr vorteilhaft, einen Stauchdruck auszuüben. Damit jedoch dieser Stauchdruck nicht ein übermäßiges Ausbauchen des Materials, namentlich in der Mitte des Stückes zur Folge hat, und auch um die Dichtigkeit des Materials zu erhöhen, kommt es weiter darauf an, das Werkstück von einer äußeren starren Form zu umschließen. Bei Werkstücken für Geschütz- und Flintenrohre kommt es ferner darauf an, daß die Verwindung des Materials in der Art erfolgt, daß die Verdrehung des Metalls in umgekehrter Schraubenrichtung verläuft als die später einzuschneidenden Drallzüge.

Um also sowohl die Richtung der Fasern möglichst ringförmig um die Hauptachse herumzulegen, als auch die Verdichtung des inneren Materials zu erreichen, wird das Arbeitsstück auf größere Länge hergestellt, als es im fertigen Zustande einnehmen soll, und wird im rotwarmen oder kalten Zustande verwunden.

Das Verwinden findet in bekannter Weise dadurch statt, daß das Arbeitsstück an beiden Enden oder auch an beliebigen anderen Stellen festgeklemmt wird und hierauf das Klemmfutter des einen 'Endes oder beider Enden unter Beibehaltung der Hauptachse gedreht wird. Der Vorgang des Drehens kann bei kleinen Arbeitsstücken ohne Unterbrechung stattfinden. Mit Rücksicht darauf, daß bei

ίο größeren Arbeitsstücken das Verwinden viel Kraft beansprucht, wird es sich bei solchen Stücken empfehlen, das Verwinden mit Unterbrechungen eintreten zu lassen, damit in den Unterbrechungen die Vorrichtung auf den Anfangspunkt für das Verwinden zurückgestellt werden kann. Auch die Einstellung mit Rücksicht auf die beim Verwinden eintretende Längenänderung (Verkürzung) kann dabei vorgenommen werden. Entsprechend der Verkürzung des Arbeitsstückes wächst der Durchmesser desselben, allerdings unter Abzug des Verlustes infolge der Verdichtung des Materials. Durch Abdrehen kann man den zu groß gewordenen Durchmesser auf den erforderlichen Fertigdurchmesser zurückführen. Um zu erreichen, daß die äußerste Schicht und äußere Gestalt so bleibt wie sie durch das Verwinden entsteht, muß der äußere Durchmesser des gegossenen Stückes kleiner gehalten werden, als der des fertigen Stückes werden soll.

Die innere Hauptbohrung wird nach dem Verwinden ausgeführt. Es ist auch denkbar, daß vor dem Verwinden eine Bohrung ausgeführt und durch einen Dorn etwa von besonders hartem Material verschlossen wird,

-■ der mit dem Arbeitsstück rotwarm gemacht oder in das rot warme Stück eingeführt werden kann und nach dem Erkalten etwa durch Ausbohren, d. h. durch mechanische Abtrennung, entfernt wird. Es ist auch möglich, , den Durchmesser des Domes größer zu machen als den der endgültigen Bohrung, so daß von dem Dorn eine rohrförmige Wand stehen bleibt, die etwa das innere Geschützrohr bildet.

Das Verwinden kann sich auf die ganze Länge des Zylinders oder n.ur auf einen Teil erstrecken.

In der Zeichnung ist ein Arbeitsstück dargestellt, so wie es der Verlauf des neuen Verfahrens liefern kann. Fig. 1 zeigt das Arbeitsstück α zur Herstellung eines Kanonenrohres vor dem Verwinden, Fig. 2 nach dem Verwinden des Teiles b, Fig. 3 nach dem Ausschmieden des Teiles d. Fig. 4 zeigt eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens in senkrechtem Schnitt, Fig..5 in Aufsicht.

Das Arbeitsstück α besteht aus dem zu- verwindenden Teile b und den beiden kantigen Köpfen c und d. Diese Köpfe c und d können eine beliebige Zahl von Angriffsflächen für die Klemmvorrichtung haben. Nach dem Verwinden ist, wie Fig. 2 zeigt, der verwundene Teil b dicker und kürzer geworden als der Teil b in Fig. i.

Die Vorrichtung zum Verwinden gemäß Fig. 4 und 5 besteht aus unteren festen Klemmvorrichtungen h und oberen unter Beibehaltung der Hauptachse χ-χ beweglichen Klemmvorrichtungen i. Die Klemmvorrichtungen i sind in einer Drehscheibe k gelagert, die beispielsweise durch ein Schneckenradgetriebe m, η im Rahmen / gedreht werden kann. Der Rahmen / wird senkrecht verschoben an den Ständern e mittels der Hebevorrichtungen f, g. Diese können auch dazu dienen, um den Rahmen / nebst den Klemmvorrichtungen i zu ent- oder belasten. Mittels des Druckstückes 0, das fest mit der Drehscheibe k verbunden oder auch verschiebbar oder abnehmbar sein kann, kann Rahmen / nebst Drehscheibe k auf das Arbeitsstück drücken, das unten auf dem Bett ρ aufruht. Die Zahl und die Art des Antriebes der Vorrichtungen zum Festklemmen des Stückes a, zum Drehen der Scheibe k, zum Heben und Senken des Rahmens / kann beliebig sein, ebenso die Zahl und besondere Gestaltung der übrigen Teile. ■ ■ ■

Das neue Verfahren und die neue Maschine sollen in Anwendung kommen zur Herstellung von hydraulischen Preßzylindern, Behältern verflüssigter Luft und Gase, Zylindern für Bleirohrpressen, Metallpreßzylindem, Explosionsräumen an Kanonen und Gewehren u. dgl. mehr Hohlkörpern für besonders hohen inneren Druck.

Claims (6)

Patent-Ansprüche: 1o°

1. Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern aus Metall mit schraubenförmig verlaufender Materialfaser, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Werkstück in an sich bekannter Weise verwunden wird und danach der Kern durch mechanisches Abtrennen entfernt wird, so daß die Differenz der Spannungen in der Wand des entstehenden Hohlkörpers erhalten bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verwindens ein Stauchdruck in Richtung der Drehachse des Werkstückes ausgeübt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während des Stauchens und Verwindens das Werkstück von einer äußeren starren Form umschlossen wird,

so daß ein Ausweichen des Materials nach : außen verhindert wird.

4. Verfahren zur Herstellung von Werkstücken für Geschütz- und Flintenrohre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

net, daß das Verwinden des Materials in der Art erfolgt, daß die Verdrehung des Metalls in umgekehrter Schraubenrichtung verläuft zu den später einzuschneidenden Drallzügen.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst ein Hohlkörper über einem Dorn verwunden wird und danach der Dorn durch mechanisches Abtrennen ganz oder teilweise entfernt wird.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Verdrehung des Werkstückes fa, b) um eine senkrechte Achse (x-x) hervorrufende obere Klemmvorrichtung (i) mit ihrem Antrieb fm, n) in einem senkrecht geführten Schlitten (k) gelagert ist, der durch besondere Druckorgane ff, g) in Richtung der Windeachse (x-x) mit regelbarem Drucke verschoben wird. ■

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.