DE552344C - Vorrichtung zum radialen Zusammenziehen und gleichzeitigen Strecken hohler Metallkoerper - Google Patents

Description

In dem Patent 528 488 ist ein Verfahren beschrieben und erläutert, bei welchem Metallzylinder und -apparate, die zur Anwendung dieses Verfahrens geeignet sind, in radialer Richtung zusammengezogen und gleichzeitig in der Längsrichtung gestreckt werden. Ferner ist im Patent 553 426 im besonderen die Anwendung des Verfahrens auf die Herstellung von Metallformen beschrieben, die für den Schleuderguß von Rohren bestimmt sind. Bei der in den älteren Erfindungen dargestellten Bauweise wird zwischen dem zu behandelnden Zylinder und der Wandung des Behälters eine Packung eingelegt, welche in der Weise wirkt, daß der hydraulische Druck, der angewendet wird, um die radiale Zusammenziehung des zu behandelnden Zylinders hervorzurufen, nicht auf denjenigen Teil des Zylinders einwirkt, der außerhalb der Packung liegt. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Verbesserung, bei welcher der hydraulische Druck auf das Ende oder die Enden des zu behandelnden Zylinders so zur Einwirkung gebracht werden kann, daß das Ende oder die Enden ebenso wie die mittleren Teile des Zylinders leicht zusammengezogen werden können.

Zu diesem Zweck besteht die Erfindung in einer Hülse, welche über den Dorn gezogen ist, auf welchem der Zylinder zusammengedrückt werden soll, und die sich an das Ende des Zylinders, welches sich unter dem Einfluß der Behandlung frei in der Längsrichtung ausdehnen kann, stützt. Diese Hülse ist mit einem etwas erweiterten Kopf versehen und in eine Packung eingepaßt, welche zwischen dem Hauptteil der Hülse und den Wänden des Behälters liegt. Eine geeignete Packung ist ferner an der Berührungslinie zwischen dem Ende der Hülse und dem Ende des Zylinders vorgesehen zu dem Zwecke, die Druckflüssigkeit an dem Eindringen durch die Fuge in das Innere des zu behandelnden Zylinders zu hindern. Die Erfindung ist an Hand der beiliegenden Zeichnung erläutert, und zwar ist

Abb. ι ein senkrechter Schnitt durch die Mitte des Apparates zur radialen Zusammenziehung und läng£ gerichteten Streckung von Stahlformen mit eingezeichneter Rohform.

Abb. 2 und 3 sind Schnitte durch einzelne Teile des Apparates.

A bezeichnet den Behälter, welcher am besten in senkrechter Stellung gelagert ist. Der Behälter besitzt im Innern zylindrische Form mit einer Erweiterung an dem Kopf, der bei A¹ eine Schulter bildet. A², A" sind Schraubenlöcher, die in dem Kopf des Behälters vorgesehen sind. A³ ist eine öffnung, durch welche Wasser oder eine andere Flüssigkeit unter starkem Druck in den Behälter eingeführt wird. Aⁱ sind Schraubenlöcher in dem unteren Ende des Behälters. A⁵ ist ein Teil der zylindrischen Wandung des Behälters, gegen welchen die Packung am unteren

Ende des Behälters abgestützt ist. B ist eine Platte aus hartem Stahl, welche den Kopf des Behälters bedeckt und ihrerseits von dem schweren Kopf C bedeckt ist, der massiv genug und stark ausgebildet ist, um den Druck auszuhalten, wenn die Druckflüssigkeit in den Behälter eingeführt ist. Diese Platte ist bei C¹ mit Löchern versehen, welche den Löchern A² in dem Kopf des Behälters gegenüberliegen. D, D sind Bolzen, mit denen der Kopf an dem Behälter befestigt ist. E ist ein schwerer Ring, der auf dem Kopf C ruht und mit Flanschen E¹ versehen ist, durch welche schwere Stangen H hindurchgehen, die an ihren unteren Enden mit der Bodenplatte F verbunden sind, die ebenfalls mit dem Boden des Behälters durch Bolzen G verbunden ist. Diese Platte erstreckt sich etwas in die zylindrische Bohrung des Behälters hinein. / ist ein ringförmiges Zwischenstück, welches, wenn der Apparat zusammengebaut ist, durch Vermittlung eines Zwischenstücks P gegen die Platte B gedrückt wird. Diese Füllungen sind mit mit Gewinde versehenen Bohrungen / versehen, durch welche Schrauben eingeführt werden können. K ist der Dorn, über welchen der zu behandelnde Zylinder zusammengezogen wird und der dem Innern des zusammengezogenen Zylinders die endgültige Form gibt. In dem hier dargestellten Fall ist der Dorn mit einer mit Gewinde versehenen Verlängerung K¹ an seinem oberen Ende versehen. Er enthält ferner unten eine Verlängerung von größerem Durchmesser, die mit /v⁴ bezeichnet ist und deren unteres Ende mit einem Gewinde versehen ist. In der hier dargestellten Ausführungsform ist das obere Ende des Kernes, über welchen der Glockenteil der Form zusammengezogen wird, als ein getrenntes Stück K² ausgebildet und mit dem oberen Ende des Kernes durch die Muffenschraube W verbunden, welche in die mit Gewinde versehene Verlängerung K¹ eingeschraubt ist. Das obere Ende dieses Teiles, das mit /C³ bezeichnet ist, ist so ausgebildet, daß es genau mit demjenigen Teil der Rohform zusammenpaßt, welcher in der endgültigen Form einen Sitz für den Kern bildet, der beim Gießen von Rohren am glockenförmigen Ende verwendet wird. Der Teil K² ist mit Gewindebohrungen - ausgestattet, die mit P bezeichnet sind und die dazu dienen, um Schrauben aufzunehmen. L ist eine Mutter, die über das Ende der unteren Verlängerung des Kernes gezogen ist. M ist ein zylindrischer Halter, der am Boden des Vorsprungs A¹ des Behälters ruht und an seinem oberen Teil eine Packung N trägt, auf der ein Ring O ruht. Dieser paßt in den äußeren Flansch der Rohform und dient zu ihrer Stützung. P ist ein Metallring, der auf das Ende der Rohform aufgeschraubt ist und auf den Flansch paßt. Q ist ein Ring, dessen unteres Ende auf der vorstehenden Kante der Platte F ruht und dessen obere Kante eine Packung trägt, die im vorliegenden Fall aus einem Ring aus Fiber R besteht, sowie eine Packung 5* aus Leder, die auf der ersteren Packung aufliegt. T ist eine Differentialhülse, deren unterer Teil über der Verlängerung IC⁴ liegt und die nur genug Spielraum haben muß, um über dem Kern zusammengezogen werden zu können, ohne daß die Elastizitätsgrenze des Stoffes, aus dem sie besteht, überschritten wird. An dem äußeren Teil dieses Teils der Hülse liegt die Packung R₁ S. Der obere Teil der Hülse T ist bei T¹ erweitert und paßt auf das untere Ende des eigentlichen Kerns. Auch an dieser Stelle soll die Hülse einen solchen Spielraum haben, daß sie über dem Kern zusammengezogen werden kann, ohne daß die Elastizitätsgrenze des Stoffes überschritten wird. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Differentialhülse mit einer Verdickung T-versehen, welche ziemlich genau in den Behälter hineinpaßt. In dieser Verdickung liegen Kanäle Γ³. Die untere Fläche der Verdickung besitzt, wie bei T⁴ erkennbar, einen größeren Durchmesser und eine größere go Fläche als die obere Fläche T⁵, so daß, wenn in den Behälter Druck eingelassen wird, er eine Aufwärtskraft auf die Hülse ausübt. U ist die Rohform, welche in den Apparat eingeführt ist, bevor die Druckwirkung ausgeübt wird. U¹ ist das untere Ende der Form, welche senkrecht zu der Achse des Kerns mit einer glatten Fläche versehen werden muß. U² ist der Glockenteil der Form, der mit einem nach auswärts sich erstreckenden Flansch U^a und mit einer nach oben sich erstreckenden Verlängerung U* versehen ist. C/⁵ ist der Sitz des Kerns. V ist ein Ring aus weichem Metall, der an der Berührungskante der Hülse und des unteren Endes der Rohform eingelegt ist und auf dem eine Gummischicht o. dgl. V¹ liegt, welche sich über das untere Ende der Form und das obere Ende der Hülse erstreckt.

Vor der Ingangsetzung wird die Form in den Apparat eingeführt und dann der Druck durch den Kanal A^% in den Behälter eingelassen. Wenn der Druck etwa 100 kg/qcm erreicht hat, so wird die Mutter L, welche auf die Verlängerung des Kerns so aufgeschraubt worden ist, daß sie die Hülse dicht gegen das Ende der Form andrückt, entfernt und dann der Druck so weit gesteigert, daß er ausreicht, um eine radiale Zusammenziehung und gleichzeitig eine Streckung der Form hervorzurufen. Diese Streckung bewirkt eine Abwärtsbewegung des unteren Endes der Form

zugleich mit der Hülse, welche mit einem Druck an dem Ende der Form festgehalten wird, der durch die wirksame Vergrößerung des Durchmessers des Kopfes der Hülse gegenüber ihrem unteren Teil bestimmt ist. Der aufwärts gerichtete Druck der Hülse führt zu der Verwendung eines größeren Druckes in dem Behälter, um die Zusammenziehung der Form hervorzurufen, als notwendig wäre, wenn kein aufwärts gerichteter Druck gegen die Form ausgeübt würde. Aber dieser wird durch die Tatsache ausgeglichen, daß die dargestellte Ausführung das gesamte untere Ende der Form über dem Kern zusammenzuziehen gestattet.

Es ist sehr wichtig, daß der obere Kopf der Hülse, gegen welchen das Ende der Form abgestützt ist, niemals in solchem Grade dem unmittelbaren Druck der Flüssigkeit in dem Behälter ausgesetzt wird, daß der Differentialdruck verschoben und ein Druck entstehen würde, der die Hülse nach abwärts drückt, anstatt nach aufwärts gegen das Ende der Form. Es empfiehlt sich daher, daß das Be-Ä5 rührungsende der Hülse einen geringeren Durchmesser besitzt als der Durchmesser der Form, gegen welchen sie sich abstützt, und so bemessen ist, * daß auch bei der Zusammenziehung das Ende der Form nicht in den Umfang des Kopfes der Hülse hineinragt.

Es empfiehlt sich, daß ein Schmiermittel, wie weißes Blei, verwendet wird, um den Kern so zu überziehen, daß die Reibung infolge der Abwärtserstreckung der Form nach ihrer Zusammenziehung auf dem Kern und die Reibung infolge der Zusammenziehung der Hülse auf dem Kern nach Möglichkeit vermindert wird. Es wurde bereits erwähnt, daß der Spielraum zwischen der Hülse und dem Teil des Kerns, auf welchem sie aufliegt, nicht dasjenige Maß überschreiten soll, auf welches die Hülse zusammengezogen werden kann, ohne daß die Elastizitätsgrenze ihres Werkstoffes überschritten werden wird. Auf diese Weise nimmt die Hülse nach Aufhebung des Drucks ihre ursprüngliche Form an, so daß sie sehr leicht herausgezogen und bei anderen Formen wieder verwendet werden kann.
Die Packung zum Abschließen der Verbindung zwischen dem Kopf der Hülse und der Form, die, wie angegeben, aus einem Ring aus weichem Metall besteht, hat sich als sehr wirksam erwiesen, um das Eintreten des Drucks in dem inneren Teil der zu behandelnden Form zu verhindern.

Die Erfindung läßt sich außer auf die Behandlung von Formen auch auf die Behandlung aller im wesentlichen zylindrischen Körper anwenden, die in ähnlicher Form zusammengezogen und gestreckt werden sollen. Ferner kann bei Körpern, wie Rohren, die Hülse an beiden Enden des Behälters angewendet werden, obwohl es natürlich nur darauf ankommt, daß das eine Ende eines solchen Rohres in Berührung mit der Differentialhülse steht, während das andere Ende fest am Kopf des Behälters gehalten wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum radialen Zusammenziehen und gleichzeitigen Strecken hohler Metallkörper von im wesentlichen zylindrischer Gestalt von derjenigen Art, bei welcher ein Behälter für das Druckmittel verwendet wird, der einen Auslaß für die Einführung der Flüssigkeit und einen Kern für die Begrenzung der radialen Zusammenziehung des Hohlkörpers besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kern (K) eine sich in dem Gehäuse (A) führende Differentialhülse (T) gleitbar aufgesetzt ist, die gegen das Ende des zu behandelnden zylindrischen Körpers (U¹) anstößt und mit diesem durch eine Dichtung (V¹) gegen Eintritt der Preßflüssigkeit in den Spalt zwischen Werkstück und Kern verbunden und gegen Austritt der Preßflüssigkeit aus dem Gehäuse (A) durch eine Packung (R, S) abgedichtet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der innere Durchmesser der Hülse nur um so viel größer ist als derjenige des Kerns, daß die Hülse radial über dem Kern zusammengezogen werden kann, ohne daß die Elastizitätsgrenze ihres Werkstoffs überschritten und eine dauernde Zusammenziehung der Hülse hervorgerufen wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung an dem Übergang von dem zylindrischen Körper zu der Hülse aus einem in unmittelbarer Berührung mit der Verbindung befindlichen Ring (V) aus weichem Metall und einem Band (V¹) besteht, das über das Ende des Zylinders, die Packung aus weichem Metall und das Ende der Hülse gezogen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der Kern mit einer Verlängerung von geringerem Durchmesser versehen und die Hülse so gestaltet ist, daß sie lose auf diese Verlängerung und auf das Ende des eigentlichen Kerns paßt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen