DE2012782A1 - Hammer bear for blacksmith hammers and process for its manufacture - Google Patents
Hammer bear for blacksmith hammers and process for its manufactureInfo
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- B21J13/06—Hammers tups; Anvils; Anvil blocks
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Description
Fried. Krupp Hüttenwerke "AG 2'ϊ. Februar 1970 'Fried. Krupp Hüttenwerke "AG 2'ϊ. February 1970 '
Hammerbär für Schmiedehämmer und Verfahren zu seiner HerstellungHammerbär for forging hammers and Process for its manufacture
Die Erfindung betrifft einen Hammerbär für Schmiedehämmer.The invention relates to a hammer head for forging hammers.
Mit der ständigen Größenzunahme der Gesenkschmiedestücke mußten zwangsläufig die zu ihrer Formgebung erforderlichen Maschinen und Hämmer Schritt halten. Das höchst beanspruchte Maschinenelement einer kompletten Anlage.ist der Hammerbär i und insbesondere der Oberbär. Konstruktiv gesehen handelt es sich um einen Körper, der von seinem Gewicht her in Verbindung mit den dynamischen Beschleunigungskräften hohe Belastungen aufzunehmen hat. Zwangsläufig sind bei einem solchen Maschinenteil auch gewisse Zonen und Bereiche vorhanden, die denen an die Grenze der technologischen Werkstoffeigenschaften herangegangen werden muß. Der konstruktive Sicherheitsbeiwert ist dabei nicht immer voll berücksichtigt, zumal er ohnehin nicht sehr groß veranschlagt werden kann.With the constant increase in size of the drop forgings inevitably had to be the ones necessary for their shaping Machines and hammers keep pace. The most heavily stressed machine element in a complete system is the Hammerbär i and especially the top bear. From a constructive point of view, it is a matter of a body that is connected by its weight has to absorb high loads with the dynamic acceleration forces. Inevitably are with one Such machine parts also have certain zones and areas that are at the limit of the technological material properties must be approached. The constructive safety factor is not always fully taken into account, especially since it cannot be estimated very large anyway.
Es ist bekannt, Hammerbären durch Schmieden oder durch Stahlformguß herzustellen. Größe und Form bestimmen, ob einem gegossenen oder einem geschmiedeten Hammerbären der Vorzug .% gegeben wird. Man hat Hammerbären mit Fußabmessungen von mehr als 1000 χ 1000 mm im allgemeinen aus Kostengründen nur als Stahlgußkörper gefertigt. Durch die Strömungs- und Erstarrungsbedingungen ergeben sich besonders bei großen Stahlgußquerschnitten erhebliche Nachteile. Im Kernbereich sind Seigerungen unvermeidlich, die schlechtere Werkstoffeigenschaften bedingen. Je nach Analyse des Werkstoffes können die technologischen Eigenschaften durch die Wärmebehandlung nur im begrenzten Umfang beeinflußt werden. Bei großen Hammerbären ist dieIt is known to manufacture hammer bears by forging or by cast steel. Size and shape determine whether a cast or a forged hammer bear is preferred .% . Hammerbears with foot dimensions of more than 1000 χ 1000 mm have generally only been manufactured as cast steel bodies for reasons of cost. The flow and solidification conditions result in considerable disadvantages, especially with large cast steel cross-sections. In the core area, segregations, which cause poorer material properties, are inevitable. Depending on the analysis of the material, the technological properties can only be influenced to a limited extent by the heat treatment. With big hammer bears that is
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Wärmebehandlung nahezu wirkungslos, nachteilig für Juß unc v/a'rrnebehandlung sind auch Körper mit verwickelten Jorrnen. Besonders krasse Querschnittsübergänge sind als kritisch anzusprechen. Fehler, die zu Ausfüllen führen, zeigen sich einmal im Bärfuß, zum anderen im Bärhals.Heat treatment almost ineffective, disadvantageous for juss unc Treatments are also bodies with intricate threads. Particularly blatant cross-sectional transitions are critical to address. Errors that lead to completion can be seen in Bärfuß and in Bärhals.
Man hat in der Vergangenheit die verschiedensten liege boschritten (z.B. Werkstoff), um die Ausschußrate herabzusetzen. Außerdem versuchte man, durch konstruktive Überlegungen Abhilfe zu schaffen. Die Beanspruchungen im Betrieb vrerden aber - unter Vernachlässigung der Gestalt- und Zeitfestigkeit häufig bis an die Grenzen der errechneten und zurr· Teil idealisierten Werte gesteigert und manchmal sogar über sie hinaus. Sin grundlegender Wandel wurde damit aber nicht herbeigeführt. In the past you have stepped on a wide variety of loungers (e.g. material) to reduce the reject rate. In addition, attempts were made to remedy the situation through constructive considerations to accomplish. However, the stresses in operation often occur - neglecting the structural strength and fatigue strength increased to the limits of the calculated and partially idealized values and sometimes even beyond them out. However, this did not bring about a fundamental change.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hämmerbaren zu schaffen, der den späteren betrieblichen Beanspruchungen spezieller angepaßt ist und ihnen daher besser widersteht.The invention is based on the object of a hammerable to create that is more specifically adapted to the later operational demands and therefore withstands them better.
Erfindungsgemäß besteht der neue Hammerbär aus Einzelteilen,die durch Schweißnähte zusammengefügt sind und weist insbesondere eine VerbindungsschweiiBung zwischen dem Schaft und dem Pu.O auf.According to the invention, the new hammer bear consists of individual parts that are joined together by weld seams and in particular has a connection weld between the shaft and the Pu.O.
Nach einer besonderen Ausführungsform hat der Hammerbär einen durch ,den Fuß hindurchreichenden Schaft mit angeschweißten, gegossenen oder gesciimiedeten Bärtatzen.According to a special embodiment, the hammer bear has one through the shaft reaching through the foot with welded, cast or forged beard paws.
Bevorzugt v/eist deyöohaft einen Faserverlauf parallel zu seiner Längsachse auf. Dagegen hat der Fuß bevorzugt einen Faserverlauf quer zur Längsachse des Schaftes. Ebenso haben die Bärtatzen, auch die angeschweißten, bevorzugt einen Faserverlauf rechtwinkelig zur Längsachse des Schaftes.Preferably there is a fiber course parallel to it its longitudinal axis. In contrast, the foot preferably has a fiber course transverse to the longitudinal axis of the shaft. Likewise have the beard paws, also the welded ones, prefer a grain structure perpendicular to the longitudinal axis of the shaft.
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BADBATH
In einer weiteren Ausführungsform ist der Schaft von einer Deckschweißung umgeben. Vorzugsweise haben Verbindung^- und Do eic schweiße die gleiche Zusammensetzung.. 2s ist vorteilhaft, 6±e Oberfläche der Schweiße mittels Prägepolieren oder ICugelnämrnern zu verfestigen. . . .In a further embodiment, the shaft is surrounded by a cover weld. Preferably, the joint and double welds have the same composition .. 2s it is advantageous to solidify 6 ± e surface of the weld by means of burnishing or ball peening. . . .
Zwischen dem VJerkstoff für den Schaft bzw. "den Fuß und der Verbindungs- und Deckschweiße ist nach einer" besonderen Aus-.führungsform je eine aufgetragene Pufferschicht vorhanden.Between the VJerkstoff for the shaft or "the foot and the Joint and cover welding is according to a "special embodiment one applied buffer layer each available.
Js können auch der Schaft und/oder der Fuß des Hammerbären aus mehreren, miteinander verschweißten, vorgefertigten Teilen bastenen. Schließlich ist es auch möglich, 'am Hammerbar einen gegossenen Schaft vorzusehen. . Js can also the shaft and / or the foot of the hammer bears from a plurality of welded-together, bastenen prefabricated parts. Finally, it is also possible to provide a cast shaft on the hammer bar. .
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Die !'erstellung- des Hämmerbaren erfolgt im allgemeinen durch Schmieden oder gegebenenfalls balzen eines geeigneten Stahles -su den Vorfertigteilen; und sv:ar wird bevorzugt, dem Hammerfuß eine 1,5 - 10-fache. Verschmiedung mit Faserverlauf quer zuT Längsachse des Schaftes und dem Schaft eine 1,5 ·-, jj-fäche Verschraiedung mit Faserverlauf parallel su seiner Längsachse verliehen.. Für den Fall, daß der Schaft oder der Fuß oder beide aus Teilstücken zusammengesetzt werden sollen, wird die ¥ärme- - behandlung zweckmäßig nach dem Verbinden der Teilstücke zum ■Fu3 oder zum Schaft" vorgenommen. Dagegen findet die Wärmebehandlung, das' Vergüten, von Schaft und Fuß vor Ihrer Vereinigung durch eine Verbindungsschvreiße und dem Legen einer Deckschweiße statt. Für die Verbindungsschweiße wird zweckmäßig das Elektro- * Schlacke-Sehweißverfahren verwendet. Jedoch ist auch die Anwendung des ünterpulver-Schwelßverfahrens oder des Mig-Sehweißverfalirens keineswegs ausgeschlossen. -The hammering is generally done by forging or, if necessary, baling a suitable steel with the prefabricated parts; and sv: ar is preferred, the hammer foot 1.5-10 times. Forging with fiber orientation transverse to the longitudinal axis of the shaft and the shaft a 1.5 ·, jj-fold with fiber orientation parallel to its longitudinal axis. In the event that the shaft or the foot or both are to be assembled from parts the ¥ arm treatment is best carried out after the sections have been joined to form the base or the shaft. On the other hand, the heat treatment, the quenching and tempering, of the shaft and base takes place before they are joined by joining welds and the laying of a cover weld The electro-slag welding process is expediently used. However, the use of the sub-powder swelling process or the mig-visual welding process is by no means excluded.
■ Als"Werkstoff für die Einzelteile werden, ■ wie aus der obigen Darstellung ersichtlich, im wesentlichen geschmiedete bzw. gewalzte Stähle verwendet. Es ist im Rahmen der Erfindung eine bevorzugte Regel, diese Werkstoffe nach den besonderen Beanspruchungen der Teile, für die sie im Hammerbär verwendet werden, auszuwählen. Im folgenden"werden hierfür besonders in Frage kommende Stähle angegeben. 1 0 9 8 Λ 7 / Q 7 2 A■ As the material for the individual parts, ■ as can be seen from the above illustration, essentially forged or rolled steels are used. Within the scope of the invention, a preferred rule is to use these materials according to the particular stresses on the parts for which they are in the hammer Steels that are particularly suitable for this purpose are specified below. 1 0 9 8 Λ 7 / Q 7 2 A
Für den Schaft ist vorzugsweise ein Stahl mit folgender Analyse vorzusehen:A steel with the following analysis should preferably be provided for the shaft:
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen. Mit Vorteil hat der Fuß folgende Zusammensetzung:Remainder iron with the usual impurities. The foot advantageously has the following composition:
Rest Eisen mit den üblichen VerunreinigungenRemainder iron with the usual impurities
Die Verbindungs- oder Deckschweiße hat vorzugsweise folgende Analyse:The joint or cover weld preferably has the following analysis:
Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.Remainder iron with the usual impurities.
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Die Pufferschicht zwischen den vergüteten Einzelteilen hat vorzugsweise folgende Analyse:Has the buffer layer between the tempered individual parts preferably the following analysis:
C = 0,05 - 0,30 Gew. % C = 0.05 to 0.30% by weight.
Si = 0/10 - 0,50 ."■■■" -Si = 0/10 - 0.50. "■■■" -
Mn = 0,10 - 0,90 . "Mn = 0.10-0.90. "
Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.Remainder iron and the usual impurities.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen: The invention is described below with reference to a few exemplary embodiments. Show it:
Pig, 1 die Seitenansicht eines teilgeschnittenen Hammer-Pig, 1 the side view of a partially cut hammer
und 2 baren, . -j and 2 bars,. -j
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Hammerbären,3 shows a side view of a hammer bear,
Pig. K einen Schnitt gemäß AA der Fig. 3,Pig. K shows a section according to AA in FIG. 3,
Fig. 5 eine Seitenansicht eines Hammerbären,5 is a side view of a hammer bear,
Fig. β einen Schnitt gemäß BB der Fig. 5,FIG. Β shows a section according to BB of FIG. 5,
Fig. 7 eine Seitenansicht eines Hammerbären,7 is a side view of a hammer bear,
Fig. 8 einen Schnitt gemäß GC der Fig. 7,8 shows a section according to GC of FIG. 7,
Fig. 9 eine Seitenansicht eines teilgeschnittenen Hammerbären.9 is a side view of a partially sectioned hammer bear.
Pig. 1 zeigt den Hammerbär mit Schaft 1 und Fuß 3* die durch Verbindungsschweiße .2 verbunden sind. Zwischen der Verbindungsschweiße 2 und dem Fuß 3 bzw. einem Teil des Schaftes 1 be- " findet sich die Pufferschicht K. Die Verbindungsschweiße 2 geht in die den Schaft umgebende Deckschweiße 9 über. Pig. 1 shows the hammer bear with shaft 1 and foot 3 * which are connected by welding .2. The buffer layer K is located between the joint weld 2 and the foot 3 or a part of the shaft 1. The joint weld 2 merges into the cover weld 9 surrounding the shaft.
Fig. 2 zei^t einen Hammerbären analog zur Fig. 1, allerdings ohne Puff eisschicht 4. FIG. 2 shows a hammer bear analogous to FIG. 1, but without a layer of puffed ice 4.
In Fig. 3 besitzt der Schaft 1 des Hammerbären schon einen Teil des Fußes jj. Die Fasern dieses Schaftteils verlaufen parallel zur Längsaqhse. Senkrecht dazu verlaufen die Fasern im zwei- In Fig. 3, the shaft 1 of the hammer bear already has part of the foot jj. The fibers of this shaft part run parallel to the longitudinal axis. The fibers run perpendicular to it in two
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teiligen Bärfuß 3* der über die Verbindungsschweiße 2 mit dem Schaft 1 verbunden ist. Die beiden Bärfußunterteile 3 sind durch eine senkrecht verlaufende Schweißung miteinander verbunden. Der Schnitt in Pig. 4 zeigt die den Schaft 1 umgebende oberflächenverfestigte 11 Deckschweiße 9 und den Verlauf der Verbindungsschweißung 2 im Bärfuß 3·part Bärfuß 3 * of the connection welds 2 with the Shank 1 is connected. The two Bärfuß lower parts 3 are connected to one another by a perpendicular weld. The cut in Pig. 4 shows the surface-strengthened 11 cover welds 9 surrounding the shaft 1 and the Course of the connection weld 2 in the Bärfuß 3
In Fig. 5 reicht der Schaft 1 durch den Fuß 3 hindurch. Die Längsfasern erstrecken sich über den gesamten Schaft 1. Seitlich sind über die Verbindungsschweiße 2 Bärtatzen 10 angebracht, mit einem Faserverlauf senkrecht zur Längsachse des Schaftes 1. In Fig. 6 ist der Verlauf der Schweißfugen der Verbindungsschweißen 2 und der Schaft 1 mit oberflächenverr festigter Deckschweiße 9 dargestellt.In FIG. 5, the shaft 1 extends through the foot 3. The longitudinal fibers extend over the entire shank 1 side are mounted on the connecting weld 2 Bärtatzen 10, with a fiber orientation perpendicular to the longitudinal axis of the shaft 1. In Fig. 6, the course of the welding joints of the joint welding 2 and the shaft 1 with oberflächenver r unfortified Cover weld 9 shown.
Fig. 7 und 8 zeigen einen Hammerbären mit Schaft 1 und Fuß 3* die aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sind. Im Schaft 1 befindet sich ein quadratischer Kern 8, der über die Verbindungsschweißen 2 mit den vorgewalzten Segmenten 5 verbunden ist. Die vorgewalzten Segmente 5 haben entweder Halbrundform oder werden durch Materialabtragung z.B. Flämmen, Autogenhobeln in die gewünschte Form gebracht. Diese außen liegenden Halbrundsegmente bestehen aus verfestigungsfähigem 11 Werkstoff. Der Fuß 3 gliedert sich in vier Segmente β, "J. 7 and 8 show a hammer bear with shaft 1 and foot 3 * which are composed of several individual parts. In the shaft 1 there is a square core 8 which is connected to the pre-rolled segments 5 via the connection welds 2. The pre-rolled segments 5 either have a semicircular shape or are brought into the desired shape by material removal, for example by scarfing or autogenous planing. These semicircular segments on the outside consist of solidifiable 11 material. The foot 3 is divided into four segments β, "J.
Fig. 9 zeigt einen Hammerbären mit Schaft 1 und Fuß J>, die zunächst .nur über die Verbindungsschweiße 2 im Kern miteinander verbunden wurden. Im anschließenden äußeren Teil befindet sich zwischen den angrenzenden Pufferschichten 4 eine weitere Schwel ssung 2. Der gesamte Schaft 1 ist von oberflächenverfestigter 11 Deckschweiße 9 umgeben.Fig. 9 shows a hammer head with shaft 1 and foot J>, which were initially only connected to one another via the joint welds 2 in the core. In the adjoining outer part there is a further smoldering 2 between the adjoining buffer layers 4. The entire shaft 1 is surrounded by surface-hardened 11 cover welds 9.
Bei der Herstellung des Hämmerbaren gemäß Fig. 9 sind folgende Schritte zu beachten: die Pufferschichten 4 werden mittels einer Draht- oder Bandelektrode aufgeschweißt, die vorzugsweise folgende chemische Zusammensetzung hat:In the manufacture of the hammerable according to FIG. 9, the following are the following Steps to be observed: the buffer layers 4 are by means of welded onto a wire or strip electrode, which preferably has the following chemical composition:
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BAD ORIGINAL ,^^v^- JA·'»'1·.·'':t·-BAD ORIGINAL, ^^ v ^ - JA · '»' 1 ·. · '' : T · -
. c = 0,03 - ο, ι. c = 0.03 - ο, ι
Mn = 0,15 - 0,40
Si = 0,20 - Ο,4θ
Rest Eisen und die üblichen Verunreinigungen.Mn = 0.15-0.40
Si = 0.20 - Ο, 4θ
Remainder iron and the usual impurities.
". Nach Auf schweißen der Pufferschichten und der .Elektro-Schlacke-TeilschxTeißung wird vorzugsweise eine Wärmebehandlung durchgeführt. Die Homogenisierung des Gefüges und die Erzielung eines Vergütungseffektes durch diese Wärmebehandlung ist um^o wirkungsvoller, je kleiner die zu behandelnden Einzelteile sind. Aus diesem .Grunde wurde gemäß Fig. 9 auch.eine VOrvergütüng durchgeführt. Nach dem endgültigen Zusammenschweißen auch im Bereich der gepufferten Zonen ist eine derartige Vergütungsbehandlung nicht erforderlich, da der unter der Pufferschicht liegende ' Werkstoff thermisch nicht beeinflußt ist. Diese Schweißung kann günstigerweise nach dem Unterpulver- oder Mig-Schweißverfahren durchgeführt werden.". After welding on the buffer layers and the .Electro-slag partial weld a heat treatment is preferably carried out. The homogenization of the structure and the achievement of a Remuneration effect through this heat treatment is ^ o more effective, the smaller the individual parts to be treated are. For this reason, a pre-payment was also carried out according to FIG. 9. After the final welding together also in the area of the buffered zones is one such compensation treatment not necessary, as the 'lying under the buffer layer' Material is not thermally affected. This welding can advantageously be carried out using the submerged arc or mig welding process be performed.
Durch die Kaltverfestigung 11 - z.B. Prägepolieren oder Kugelhämmern - werden Druckvorspannungen vorgegeben.Through the work hardening 11 - e.g. burnishing or ball hammering - Pressure pre-stresses are specified.
Die erfindungsgemäß erzielten Vorteile bestehen einmal darin, daß von kleinen G-ußquerschnitten ausgegangen werden kann, deren Kristallisation denen großer Querschnitte überlegen ist. Ferner werden schroffe Querschnittsübergänge immer beim Gießen vermieden, wodurch schädliche Seigerungen ausgeschlossen sind, außerdem ä kann in die unterschiedlichen Beanspruchungszonen eines Hammerbären der Werkstoff eingebracht werden, der dem jeweiligen Beanspruchungsgrad von seiner Analyse, von seinen technologischen Eigenschaften und vom Faserverlauf her am besten entspricht.The advantages achieved according to the invention are, on the one hand, that small G cross-sections can be assumed, the crystallization of which is superior to that of large cross-sections. Furthermore, abrupt cross-sectional transitions are always avoided during casting, which excludes harmful segregation, and also - the material that best corresponds to the respective degree of stress in terms of its analysis, its technological properties and the fiber orientation can be introduced into the different stress zones of a hammer bear.
Die sinnvolle Aufgliederung des Bären in einzelne Segmente xcLrd eine weitere Verbesserung deren technologischer Werte erbringen, durch die hohen Verschmiedungs- und Verwalzungsgrade. Unter Berücksichtigung der Beanspruchungsrichtung kann die Faser so ge-' legt werden, daß stets die höchsten Gütewerte (Längswerte) vorliegen. The sensible breakdown of the bear into individual segments xcLrd bring about a further improvement in their technological values through the high degree of forging and rolling. Taking into account the direction of stress, the fiber can that the highest quality values (longitudinal values) are always present.
Patentansprüche: 109847/0724 Claims : 109847/0724
Claims (1)
-^ er ztiisehen seinem Schaft (1) und seinem Fuß (3) eine Verbindungsschweiße (2) r„uf weist,1Λ hammer bear for forging hammers, characterized in that
- ^ it has a joint weld (2) on its shaft (1) and its foot (3),
umgeben ist.6. hammer bear according to one of claims 1 to 5 * characterized in that the shaft (1) with a deck weld (9)
is surrounded.
* — TT
* -
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DE19702012782 DE2012782C (en) | 1970-03-18 | Process for the production of heavy, compact hammerbears | |
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Also Published As
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