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Verfahren zur Herstellung von nahtlosen Hohlkugeln. . Für diese Anmeldung
ist gemäß dem Unionsvertrage vom z. Juni igii die Priorität auf Grund der Anmeldung
in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 1q.. April 1917 beansprucht. Es
ist bereits bekannt,. bei der Herstellung von nahtlosen Hol-lkugeln -derart zu verfahren,
daß aus einem. Blechstück eine Becherforrn und dann ein annähernd kugelförmiger
Hohlkörper mit einer nachträglich zu schließenden Öffnung erzeugt wind. Bei einem
dieser bekannten Verfahren. wird bei einer Verschmälerung dieser Öffnung durch Formpressen
des Körpers ein kleiner halsartiger j Vorsprung erzeugt, welcher dann durch den
Stempel
derart niedergepreßt wird, daß er in die Öffnung eingedrückt wird und die letztere
schließt; da jedoch der Preßdruck in der Achsenrichtung der Öffnung, d. h. radial
erfolgt, so kann ein für die glatte Beschaffenheit ri?er Kugeloberfläche notwendiges
tangentiales Ineinanderfließen der Metallschichten nicht erfolgen.
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Es ist ferner bekannt, zwecks Herstellung von Hohlkugeln für :Messerbänkchen
diese Hohlkugeln aus einem. Blechstück soweit herzustellen, daß eine zylindrischeÖffnung
zwecks Einsetzens der Kreuzarme des Bänkchens übrig gelassen wird. Diese Hohlkugeln
werden zum Schluß dem Rollen unterworfen, uni eine genaue kugelförmige Gestalt zu
erhalten. Bei diesem Rollen ist jedoch. das Schließen der Öffnung weder beabsichtigt,
noch; kann dasselbe in der gleichen Weise wie gemäß vorliegender Erfindung erfolgen.
Die Üffnung erhält bei diesem bekannten Verfahren eine zylindrische Gestalt, und
da beim Rollenvorgang die äußere Kante der Öffnung naturgemäß schneller zum Fließen
gelangt und mehr zusammengedrängt wird als,die innere. so würde schließlich, nachdem
die Öffnung außen schon geschlossen worden wäre, eine hohle, etwa kegelförmige,
sich nach innen zu erweiternde Aushöhlung in der Kugelwand entstehen, durch welche
die letztere an der Schließstelle geschwächt wurde.
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Die vorliegende Erfindung bezweckt, die Nachteile der obengenannten
Verfahren zu vermeiden und verwendet wie das letztgenannte Verfahren als vorletzte
Arbeitsstufe einen annähernd kugelförmigen Hohlkörper, in welchem eine Öffnung gelassen
wird. Zum Unterschied von dem Bekannten wird aber der Arbeitsvorgang bei der Herstellung
des Hohlkörpers derart gestaltet, daß .die Öffnung eine nach innen zu verjüngte
kegelförmige Gestalt erhält, welche beim nachfolgenden an sich bekannten .Rollvorgang
derart geschlossen wird, daß an der Schließstelle eine Verstärkung durch Metallanhäufung
nach innen zu gebildet wird.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i zeigt eine Stanzpresse zur Aus: führung des ersten Arbeitsvorganges,
nämlich zur Umgestaltung ,des entsprechend zugeschnittenen Blechstückes in eine
becherartige Gestalt, die im weiteren Verfolg des Verfahrens in die Kugelform gebracht
wird.
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Abh.2 zeigt im Schnitt eine zweite Presse zur Ausführung des zweiten
Arbeitsvorganges, nämlich zum Ausziehen der Wandung des eben gebildeten Bechers.
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Abb. 3 ist die Ansicht des Werkzeuges zur Abschrägung der Kanten mit
dem aufgesetzten Werkstück im Schnitt. Abb.3a zeigt eine Einzelheit des Werkzeuges
nach Abb. 3 in .größerem 'Maßstäbe.
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Abli..I und 5 zeigen zwei weitere Pressen für die folgenden Arbeitsvorgänge.
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Abb. 6 stellt im Schnitt das Werkzeug dar, «-elches unter Zuhilfenahme
der Presse nach Abb. 5 dem Werkstück eine annähernd kugelförmige Gestalt verleiht.
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Abb.7 zeigt im Schnitt das Werkstück kurz vor der Fertigstellung.
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Abb. 8 zeigt im Schnitt die fertige Kugel. Abb. 9 veranschaulicht
eine 3-l aschine für (lie Bildung der Formen nach Abb. 7 und B.
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Abb. io veranschaulicht die Arbeitsvorgänge von, Anfang an bis zu
den Formen nach Abb. 7 und B.
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Abb. i i ist ein Halter für das Werkstück. In _@bb. i ist eine Presse
dargestellt, wie sie für den ersten. Arbeitsvorgang zur Umbildung des Blechstückes
in eine becherförmige Form a. (Abb. io) verwendet wird. Bei dem zweiten Arbeitsvorgang
wird der Becher in die Form h gebracht, wobei die Becherwände dünner werden und
das Volumen des Körpers vergrößert wird. Es folgt nun die Bearbeitung der Kante
des Bechers mittels des Werkzeuges. A. Der Becher, der durch Klammern o. dgl. festgehalten.
wird, sitzt auf dem entsprechend geformten Kopf x des Werkzeuges, damit seine becherförmige
Form nicht verändert wird. Zur Bearbeitung der Kante ist das Werkzeug a mit Schneiden
y versehen, die auf die Kante des Bechers so einwirken, daß sie von außen nach innen
ansteigend, abgeschrägt wird. Das Werkzeug A mit seinen Schneiden
y und der Becher erhalten zueinander eine Drehbewegung, derart, daß alle
Teile der Werkstückkante gleichmäßig der Wirkung der Schneiden ausgesetzt werden.
Vorzugsweise sind zwei Schneiden am Werkzeug A vorgesehen, um den. Arbeitsvorgang
zu beschleunigen. Nach der Abschrägung der Kante besitzt das Werkstück dann:. die
Form: c. Die Kante soll in ihrer ganzen Ausdehnung vollkommen glatt und frei von
jedem Grat sein, um im weiteren Verlauf der Bearbeitung ein vollkommenes Schließen
und Ineinanderlaufen der Randteile bewirken zu können. Der Becher c wird nun in
umgekehrter Lage in eine Presse gemäß Abb.4 gebracht, welche einen Teil der Becherwandung
derart bördelt, daß ein nach innen geneigter Teil a4 entsteht, der in einen zylindrischen
Teil aj übergeht, «-elch letzterer an der abgeschrägten Kante a1 endigt.
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Bei dem nächsten Arbeitsvorgang wird der Halsartige Teil a3 samt dem
geneigten Teil a4 derart umgelegt, daß .die Form e entsteht, wozu die in Abb. 5
dargestellte Presse benutzt wird. In einem weiteren Arbeitsgang wird die Becherforin
e in die sich der Kugelform
stark nähernde Form: f dadurch übergeführt,
daß man in der Presse nach Abb.5 .den unteren Stempel durch das Werkzeug gemäß Ab'b.
6 ersetzt. Die Kanten des Werkstückes f sind bereits stark einander genähert. Mit
der Form f ist die letzte Vorstufe für die endgültige Überführung .des Werkstückes
in :die Kugelform erreicht. In dem Werkstück f ist noch eine kleine kegelstumpfförmige
Öffnung z vorhanden, deren Wandung durch die abgeschrägte Kante a1 gebildet wird.
Der kleinere Durchmesser der Öffnung z liegt innen, der größere Durchmesser außen.
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Für den letzten Arbeitsgang wird nun eine Anzahl, Werkstücke f nach
Ausglühen zwischen die Rollplatten 2 und 3, die j e eine halbkreisförmige Ringnut
besitzen, gebracht. Die Platten 2 und 3 erhalten, zueinander eine Drehbewegung und
werden .dabei gegeneinandergepreßt, wodurch die Werkstücke f in rollende Bewegung
versetzt werden. Durch stufenweises Gegeneinand'erpressen der Formplatten 2 und
3 wird hierbei unter allmählicher Verringerung des Durchmessers des Werkstückes
ein Schließen der Öffnung z bewirkt und die Kugelgestalt hergestellt. Das Metall
wird dabei an der. Stelle des geringsten Widerstandes, d. h. an der Öffnung z, angehäuft,
indem die Ränder des schmäleren Teiles der Öffnung zusammenfließen und eine Art
von kleinem inneren Kegel bilden, während an der Außenwand der Kugel eine kegelförmige
Vertiefung entsteht. Mit der Bildung des Kegels ist die Öffnung z bereits vollständig
geschlossen. Die Werkstücke werden nunmehr nochmals durch Ausglühen erweicht und
dem zweiten Rollen unterworfen. Bei diesem zweiten Rollen in einer ähnlichen Maschine
werden Formplatten mit Ringnuten verwendet, welche einen etwas geringeren Durchmesser
besitzen als die Formplatten für das erste Rollen, so daß sich die äußere Vertiefung
der Kugel schließt und die Werkstücke die Gestalt nach Abb. 8 erhalten. Wie aus
Abb. 8 ersichtlich, ist an der Schließstelle eine Metallanhäufung a' übrig geblieben,
welche eine Verstärkung bildet und eher nützliche als schädlich ist. Diese Verstärkung
wurde infolge der rollenden . Bearbeitung des Werkstückes derart dgebildet, daß
von allen Seiten ,las Metall nach der Vertiefung gemäß Abb. 7 zusammenfioß und das
bereits vorhandene Metall nach innen. verdrängte. Diese .Arbeitsweise ist vollkommen
verschieden von derj enigen, bei welcher dünne Metallschichten an der äußeren Fläche
der Kugel zum Überlappen gebracht werden, so daß die Öffnung nur von außen verschlossen
wird, während an der Innenseite ein Hohlraum entsteht, welcher die Schließstelle
schwächt.
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Das in der Abb.3 dargestellte Werkzeug kann durch ein. Werkzeug ähnlicher
Art nach Abb. 3a ersetzt werden, welches besser imstarEde ist, die Kante des Werkstückes
frei von Grat und Zacken zu halten.
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Wie in Abb. 3a dargestellt, kann das Werkzeug für die Kantenbearbeitung
von seiner gezeigten Schneide für die Bildung der Abschrägung in einen Teil zur
Bearbeitung des äußersten Randes des Werkstückes über der Abschrägung auslaufen.
Dieser Teil der Schneide bildet zweckmäßig eine Abrundung der- W erkstückkante.
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Es ergibt sich aus dem Vorstehenden, daß die durch das beschriebene
Verfahren gewonnene Kugel aus einem einzigen Blechstück mit einer Anhäufung von
Metall besteht, die so gebildet wird, daß Teile des Metallbleches miteinander mechanisch
unter Fließvorgang zusammengefügt werden, wobei die Anhäufung allseitig von dem
ursprünglichen Metallblech umgeben ist.
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Es ergibt sich ferner aus dem Vorstehenden, daß der Rand der Öffnung
im halbfertigen Werkstück in einer Ebene liegt, welche senkrecht zur Achse der Öffnung
verläuft, so daß die -Anhäufung gleichmäßig von allen Seiten nach der Mitte der
Öffnung erfolgen; kann.