DE643798C

DE643798C - Ziehverfahren ueber abgesetzten Dorn zum Herstellen von ungeteilten Hohlachsen fuer Eisenbahnfahrzeuge

Info

Publication number: DE643798C
Application number: DEV29023D
Authority: DE
Original assignee: VER OBERSCHLESISCHE HUETTENWER
Current assignee: VER OBERSCHLESISCHE HUETTENWER
Priority date: 1933-01-07
Filing date: 1933-01-07
Publication date: 1937-04-17

Description

Ziehverfahren über abgesetzten Dorn zum Herstellen von ungeteilten Hohlachsen für Eisenbahnfahrzeuge Die Erfindung bezieht sich auf Ziehverfahren zum Herstellen von ungeteilten Hohlachsen für Eisenbahnfahrzeuge. Dabei wird ein abgesetzter Dorn verwendet.
Ziehverfahren zum Erzeugen ungeteilter Hohlachsen sind bekannt. Man kann über zwei in der Achsmitte zusammenstoßende Dorne ziehen, die gegebenenfalls schwach konisch gehalten sind, um das Abziehen des Rohlings zu erleichtern. Die erforderliche Wandverstärkung am Nabensitz wird bei diesem Verfahren durch Anstaüchen gewonnen. Auf diese Weise wird eine Hohlachse mit gleichbleibendem oder nach den Lagerenden hin schwach zunehmendem lichtem Durchmesser geschaffen, der verhältnismäßig klein bleiben muß, um das nachfolgende Anstauchen der Nabensitzverstärkung zu ermöglichen. Nach diesem Verfahren liegen die Wandverstärkungen nach außen. Dieses Verfahren ist hinsichtlich der Werkstoffausnutzung ungünstig, da die Beanspruchung der Achse in der Mitte größeren Innendurchmesser und innere Wandstärken zuläßt. Abgesehen davon führt das Stauchen an den Enden auch zu einer Faserverlagerung, die beim Bearbeiten auf der Drehbank ein Zerschneiden der Faser zur Folge hat. Dieses Zerschneiden kann die Ursache zu Achsbrüchen werden. Eine auf diese Weise hergestellte Eisenbahnhohlachse konnte daher die Vollachse nicht ersetzen, obwohl die Gewichtsverminderung für Fahrzeuge und Oberbau von allergrößter Bedeutung ist.
Man kann aber auch ungeteilte Hohlachsen über einen abgesetzten Dorn herstellen, deren Wandstärke den verschiedenen Beanspruchungen der Achse angepaßt ist und die einen nach innen verstärkten Nabensitz haben. Diese Verteilung der Wandverstärkung auch am offenen Ende, aber nur nach innen, erfordert eine gewisse Beschränkung in der Dicke der Wandstärke. Deshalb hat man bisher das Ziehen über abgesetzte Dorne zum Erzielen von Wandverstärkungen nur beim Ziehen dünnwandiger Rohre angewendet. Dieses Ziehen wird in der Weise ausgeführt, daß das Rohr der ganzen Länge nach durch ein Zieheisen gezogen wird, so daß der Rohling-an den Stellen, an denen der Durchmesser des Dornes geringer ist, zunächst eine Wandverstärkung nach innen erhält, die beim Herausziehen des Dornes nach außen gedrückt wird. Um die Verformungsarbeit nicht zu groß werden zu lassen, läßt sich die Werkstoffverdrängung aber nur bis zu einer bestimmten Wandverdickung durchführen.
Eine Verteilung der Wandverstärkung am offenen Ende nach außen und innen erfordert natürlich, daß der Rohling durch den dabei verwendeten Ziehring nicht ganz hindurchgezogen wird, sondern daß das Ziehen an der Stelle der Nabensitzverstärkung unterbrochen wird. Diese Arbeitsweise ist an sich auch bekannt. Sie wird beim Ziehen von Rohren verwendet, um eine bleibende äußere Wandverstärkung zum Herstellen eines Flansches

oder eines Gewindeanschlusses zti gewinnet

Die Erfindung zeigt nur. aber einen net

Weg, ungeteilte Eisenbahnhohlachsen im ZicA#

verfahren herzustellen, deren Wandstärken'

den verschiedenen Beanspruchungen der Achse angepaßt und insbesondere im hochbeanspruchten Nabensitz nach innen verstärkt sind. Die Lösung besteht darin, daß der Rohling beint Zielten am geschlossenen Ende auf den gleichen Außendurchmesser aber kleineren Innendurchmesser als im mittleren Teil, dagegen am offenen Ende nicht nur auf einen kleineren Innendurchmesser, sondern auch auf einen größeren Außendurchmesser gezogen wird. Das -\Terfahren erfordert also den an sich bekannten abgesetzten Dorn, um an den Enden die erforderliche Wandstärke für Achsschenkel und Nabensitz zu erhalten.
Bei der angegebenen Verteilung des Werkstoffes auf dein Innen- und Außendurchmesser kann die äußere Wandverstärkung verhältnismäßig klein bleiben. Es ist daher möglich, die Stufe zwischen dein offenen Ende und dein Mittelteil der Achse durch einen einzigen Zug zu gewinnen. Diese anfänglich niedrige Stufe wird beim Herausziehen des Dornes auf ein Maß vergrößert, das sich beim Verwenden eines nur am geschlossenen Ende des Rohlings abgesetzten Dornes mir durch mehrere "Lüge erhalten läßt.
Das Verteilen der Wandstärke nach innen und außen hat gleichzeitig ein besseres Verteilen der Verformungsarbeit auf dein Querschnitt des Rohlings zur Folge. Dieser Umstand wirkt sich günstig aus auf den Verlauf der Werkstoffaser und auf die Homogenität und Festigkeit der Achse.
Auf der Zeichnung ist das Verfahren in seinen einzelnen Phasen dargestellt.
Abb. i zeigt im Längsschnitt den Rohling; am Dorn, Abb. a den Rohling abgestreift vom Dorn, Abb. 3 den fertigen Rohling, die Abb..I bis 6 sind entsprechende Darstellungen eines Rohlings bei Verwendung eines anderen Dornes.

Das Ziehen geht in folgender Weise vor sich: Es wird zunächst auf einer Ziehpresse aus einem Riegel ein Hohlkörper gezogen und dieser in mehreren Zügen unter Verwendung von zunächst nur am geschlossenen Ende abgesetzten Dornen und von Zieheisen weiterverformt. Die Durchmesser der nacheinander verwendeten Dorne und Zieheisen werden entsprechend der fortschreitenden Arbeit geringer. Während dieser Phase läßt sich der Dorn jeder Zeit bequem aus dem Rohling herausziehen, denn der Rohling hat bisher nur an der geschlossenen Seite eine nach innen gerichtete, dein verwendeten Dorn entsprechende Wandverstärkung, dagegen keine

andverstärkung am ottenen Ende. Diese

ndverstärkung wird erst bei den letzten

,.gen vorgenommen. Es wird dazu ein Dorn

v=erwendet, der an beiden Enden abgesetzt ist.

Gent:iß Ahb. i bis 3 ist der Dorn beim Zie-

hen am geschlossenen Ende des Rohlings einmal abgesetzt, ebenso am offenen Ende, und zwar, wie die Zeichnung erkennen läßt, am geschlossenen Ende etwas stärker als am offenen Ende.

Der Rohling wird zunächst auf seiner ganzen Länge durch den Ziehring gezogen. Die Innenform des Rohlings nimmt dabei die Außenform des Dornes an, d. h. der Rohling erhält an beiden Enden eine nach innen gerichtete Wandverstärkung, während der .Nußendurchmesser auf dem gleichen Durchmesser gezogen wird. Beim nächsten Zug wird der Rohling nur bis zu der Stelle durch das Zieheisen gepreßt, an der die innere Wandverstärkung am offenen Ende des Rohlings beginnt. Damit erhält der Rohling eine nach außen gerichtete Wandverstärkung. Es wird also am offenen Ende nicht nur der Innendurchmesser entsprechend dem Absatz des Dornes verringert, sondern auch der Aul5endurchmesser vcrgröl3ert. Darauf wird der Dorn herausgezogen. Der dicke mittlere 'feil des Dornes drückt dabei den nach innen gerichteten Absatz des Rohlings am offenen Ende nach außen. Der abgestreifte Rohling hat die Form nach Abb. z. Alsdann werden die beiden Enden des Rohlings abgestochen und auf das erforderliche Maß zur Bildung des Achsschenkels und des Notlaufes eingezogen. Das Einziehen erfolgt im Gesenk durch Schmieden oder Pressen. Der Rohling ist fertig (Abb. 3).
Gemäß Abb. 4 ist der Dorn am geschlossenen Ende des Rohlings zweimal abgesetzt, so daß die Wandstärken für den Achsschenkel und Nabensitz von vornherein schon beim Ziehen abgestuft werden. Auf diese Weise wird die Verformungsarbeit für, den Achsschenkel vereinfacht. Im übrigen ist das Verfahren genau dasselbe wie bei dem Dorn nach Abb. i bis 3. Abb.5 zeigt wieder den Rohling abgestreift vom Dorn und Abb.6 den fertigen Rohling.
Das Verfahren hat vor den bisher bekannten Verfahren den großen Vorteil, daß die Fasern des Werkstoffes über die ganze Länge der Achse im wesentlichen parallel zu ihrer Mittellinie verlaufen. Die spätere Bearbeitung der Achsen durch Abdrehen nimmt nur die äußere Faserlage fort, ohne daß an irgendeiner Stelle der Achsen die Faser durchschnitten wird, wie das bei gestauchtem Material unvermeidbar ist. Die nach dem Verfahren hergestellten Hohlachsen sind daher bezüglich der Festigkeit den bisher bekannten Hohlachsen für Eisenbahnfahrzeuge überlegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Ziehverfahren über abgesetzten Dorn zum Herstellen von ungeteilten Hohlachsen für Eisenbahnfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling beim Ziehen am geschlossenen Ende auf den gleichen Außendurchmesser mit dem mittleren Teil, aber kleineren Innendurchmesser als im mittleren Teil, dagegen am offenen Ende nicht nur auf einen kleineren Innendurchmesser, sondern auch auf einen größeren Außendurchmesser gezogen wird, um die Wandverstärkung am offenen Ende zunächst nach außen und innen hin zu verteilen.
2. Ziehverfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling am geschlossenen Ende bereits beim Ziehen mit zwei verschiedenen Innendurchmessern für Achsschenkel und Nabensitz versehen wird.