DE77944C - Verfahren zum Schmiedepressen zwischen drei oder [mehr Stempeln - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Während bei den bisherigen Schmiede- und Schmiedeprefsverfahren das Werkstück einem centralen Druck in zwei entgegengesetzten, in einer Geraden liegenden Richtungen ausgesetzt wird, wobei dasselbe neben seiner Längung immer auch eine Verbreiterung erfährt, das Metall daher nur relativ verdichtet wird, ist der Zweck vorliegender Erfindung die Bearbeitung des Metalles in bei jeder Hubhöhe stets geschlossenem Kaliber, wobei durch den allseitigen Druck gröfstmögliche Verdichtung erreicht und durch die bei dieser Einrichtung naturgemäfse keilartig wirkende Druckrichtung der Prefskörper das Metall im Inneren spiralisirt wird. Dieser Zweck ist aber bei dem erforderlichen hohen Druck nur erreichbar, wenn jeder der drei oder mehr in Anwendung kommenden Prefskörper besonderen Antrieb erhält.

Die Patentschriften Nr. 8047,14765 und 37855 beschreiben Constructionen, vermittelst welcher dünner vierkantiger Draht, wie er zur Nägelfabrikation verwendet wird, in kaltem Zustande gekniffen, geprefst bezw. abgeschnitten wird. Sämmtliche Erfindungen gestatten nur vier, nicht mehr noch weniger, Prefsstempel ■ in Anwendung zu bringen. Der vorliegenden Construction kommt diejenige der Patentschrift Nr. 14765 am nächsten, da bei beiden anderen entweder, bei 8047, ein Drehen oder, bei 37855, eine seitliche Verschiebung der Längsachse des Werkstückes bedingt wird, ganz abgesehen davon, dafs bei letzterer Erfindung die relative Druckrichtung zum Kaliber nicht in Vergleich kommen kann. Bei Nr. 14765, bei welcher allerdings die Richtung der Stempelbewegung zum Kaliber und auch das Verhalten der Werkstückachse vorliegender Anordnung ähnlich ist, ist es einmal bei den beiden constructiv nothwendig auf und in einander schleifenden, die Stempel in eng schliefsenden Nuthen tragenden und schiebenden Wangen unmöglich, drei oder mehr wie vier Stempel zu verwenden, dann aber auch ist es unmöglich, das Metall in der beabsichtigten Art zu spiralisiren.

Denn unter Spiralisiren ist nicht etwa nur ein mechanisches, drehendes Verschieben der Metalltheilchen um die Längsachse zu verstehen, wie das ja auch beim Kaltpressen unter hohem Druck möglich erscheint, wobei aber dann naturgemäfs innere Materialzerreifsungen und Vergröfserung der Poren unausbleiblich sind, sondern unter Spiralisiren des Metalles in heifsem Zustande ist zu verstehen, dafs eine aus Längung des Materials und drehende Verschiebung der Materialtheilchen resultirende schräge Richtung der Molecularverschiebung entsteht, dafs ferner die durch, diese Verschiebung bewirkte Porenverlängung dadurch zu einer Porenverkürzung wird, dafs infolge des allseitigen Druckes auf das erhitzte Metall diese verlängerten Poren durch Zwischenschweifsungen abgebunden werden, dafs mithin das Material nicht wie beim Kaltpressen verschlechtert, sondern verdichtet und veredelt wird.

Dagegen ist es unmöglich, mit einem Apparat obiger Construction Draht von solch geringen Dimensionen, wie sie durch die Nä'gelfabrikation bedingt sind, zu schweifsen, da' er viel zu schnell abkühlt, auch würde die im Verhältnifs

gröfsere Hammerschlagmasse das Volumen des Materials zu sehr verringern. Metallkörper aber von einer solchen Stärke, dafs sie Hitze behalten würden während der Bearbeitung, lassen sich nicht in den beschriebenen Pressen bearbeiten, da die Constructionen hierfür ungeeignet sind. Aber abgesehen von den Stärken und der Leistungsfähigkeit der einzelnen Maschinentheile würden sich die in engen Nuthen schleifenden Stempel in Berührung mit glühendem Metall derart ausdehnen, dafs an ein Verschieben in den Nuthen nicht mehr gedacht werden kann.

Wenn es demnach bei Patent Nr. 14765 nicht möglich ist, weder drei- noch mehrkantiges Metall zu verarbeiten, noch dasselbe zu spiralisiren und es zu veredeln, so leuchtet ein, dafs zu der vorliegenden Metallbearbeitung die relative Stempelbewegung allein nicht ausreicht, sondern dafs die Erhitzung des Metalles, sowie die Gesammtconstruction der für die Bearbeitung erhitzten Metalles dienenden Maschine das neue Verfahren des Spiralisirens erst ermöglicht.

Die Zeichnung (Fig. 1) stellt eine solche Einrichtung im verticalen Breitendurchschnitt und Fig. 2 im verticalen Schmaldurchschnitt dar. Bei letzterem sind alle beweglichen Innentheile, als Prefskörper B und Knieprefsglieder GG', herausgenommen gedacht und nur die zwei Gestellwangen A mit ihren als Führung für die Prefskörper dienenden Steinen A', sowie der Antriebring C mit seinen beiderseitigen Abdeckungen -D und den rückwärts gebogenen Hohlachsen D' dargestellt. In der Zeichnung sind vier Prefskörper B vorgesehen; es ist aber selbstverständlich, dafs, wenn jeder Prefskörper einen gesonderten Antrieb erhält, als welcher hier die Knieprefsglieder anzusehen sind, man dem beabsichtigten Kaliber gemä'fs Apparate mit 3, 5, 6 und mehr Prefskörpern und Antrieben herstellen wird, wobei natürlich auch die Führungssteine A' in entsprechender Weise angeordnet werden.

Auf der Zeichnung sind zwischen zwei feststehenden Wangen A mit ihren angegossenen Führungssteinen A' vier Prefskörper B von aus Zeichnung Fig. 1 ersichtlicher Form derart angeordnet, dafs sie mit ihren einen rechten Winkel bildenden Prefskopfseiten so in einander ruhen, dafs ein geschlossenes Kaliber gebildet wird, und dafs, obschon ein jeder Prefskörper mit dem sich diagonal an die Prefskopfseiten anschliefsenden, zwischen den Führungssteinen gleitenden Führungstheil durch ein separates Kniepressenglied GG' keilartig gedrückt und gezogen wird, es nicht möglich ist, einen Prefskörper allein zu bewegen, wodurch eben bei allen Hubhöhen ein stets geschlossenes Kaliber erreicht wird.

Diese Kniepressenglieder G G' sind mit ihren Köpfen G in die Prefskörper B so eingelassen, dafs die Bohrung zur Aufnahme des Kopfes G mehr wie einen Halbkreis ausmacht und der Theil zwischen G G' sich in entsprechender Ausarbeitung in dem Führungstheil der Prefskörper pendelartig bewegen kann. Durch Bolzenlöcher und punktirte Linie ist bei dem unteren Prefskörper angedeutet, wie man sich die die Führung an der vorderen Wange A bildende und die Form von B auf der Außenseite herstellende Abdeckung der Glieder G zu denken hat.

Die Gelenkköpfe G' bewegen sich in entsprechend ausgearbeiteten Lagern am Antriebring C (Fig. 1).

Aus Vergleichung von Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, dafs die horizontale Entfernung zwischen A' A' die Breite eines Kniepressengliedes G G', die horizontale Entfernung zwischen AA die Breite der Prefskörper B, sowie die Breite des Antriebsringes C andeutet.

Dieser Ring C ist beiderseits vermittelst auf der oberen Ringhälfte die Peripherie umgebenden Flantschflächen und Schraubenbolzen mitzwei Abdeckungen D verschraubt, welche mit ihren durchbohrten, rückwärts gewendeten Achstheilen D' in entsprechenden Aussparungen; in den Wangen A (Fig. 2) sich hin- und herdrehen. können. Ein bei Fig. 1 den Ring umgebender Kreisbogen HJ zeigt an, wie weit diese Abdeckungen D reichen dürfen, ohne die volle Bewegung zu hemmen.

Zur möglichsten Reibungsverminderung ruhen diese Achstheile D' jederseits auf zwei Rollenpaaren E', welche an verschiebbaren Steinen E befestigt sind (Fig. 2 und 3); letztere stellt eine Seitenansicht im Schnitt durch D' dar. Diese in auf der Wange A geeignet angeordneten Aussparungen schleifenden Steine haben in der Mitte je eine die Rollenachsen lothrecht treffende Bohrung mit Rechts- und Linksgewinde, so dafs durch die ebenfalls von der Mitte aus mit zweierlei Gewinde versehene Achse F die Steine E mit ihren Rollen einander genähert oder entfernt werden können. Es kann den Rollenpaaren gegenüber auch noch ein drittes auf der oberen Achsenseite angeordnet werden.

Die Arbeitsübertragung auf den Antriebring C geschieht vermittelst eines (nicht gezeichneten) kräftigen Hebelarmes, welcher derart an dem Antriebringe angebracht ist, dafs der Antrieb von unten nach oben zu erfolgen kann, also auf Zeichnung Fig. 1 an der rechten Ringseite. Auf diese Weise kann der zwischen dem festen Fundament und dem beweglichen Antriebhebel wirkende Antriebapparat vereinfacht werden.

Da aber die Art der Bewegung der Prefskörper, die Anwendung der Kniepresse und des Hebelarmes drei Momente bilden, wodurch

die Kraft erhöht wird, so kann schon vermittelst eines unter dem Hebelarm stehenden Dampfcylinders eine sehr bedeutende Pressung ausgeübt werden.

Zur Erzielung sehr hoher Druckleistungen wird die Anwendung der Hydraulik mit auf jeden Prefskörper direct wirkenden Kolben empfehlenswert^ sein, da es denkbar ist, dafs in diesem Falle bei Anwendung obiger Ringkniepresse die Constructionen zur Vermeidung von Brüchen übermäfsig stark werden müfsten. Bei Apparaten für stärkeren Druck kann bei dem Hebel an der Arbeitsstelle ein kleiner Cylinder mit hochgespannter Luftfüllung angewendet werden, auf dessen Kolben die Arbeit des Dampfcylinders wirkt, um so durch einen Luftbuffer Hebelbruch zu verhüten.

Es ist leicht ersichtlich, dafs bei vorliegender Methode das Metall eine Molecularverschiebung oder Verknetung nach zwei Richtungen hin erleidet, die eine in Richtung der Längsachse des Werkstückes, wodurch das Material gelängt wird, die andere seitlich lothrecht an der Längsachse vorbei, wodurch das Material nicht verbreitert wird, da ja der Druck ein allseitiger ist, wodurch aber bei der keilmäfsigen Bewegung der Prefskörper das Metall gewissermafsen gerollt wird. Die Wirkung aber, die diese beiden Dehnungsrichtungen auf das Metall ausüben, ist eine spiralische Molecular- and Porenverschiebung bei höchster Verdichtung.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Verfahren zum Schmiedepressen zwischen drei oder mehr Stempeln, dadurch gekennzeichnet, dafs das Werkstück im erhitzten Zustande durch eine der Seitenzahl des Kalibers entsprechende Anzahl von Stempeln geprefst wird, welche derart bewegt werden, dafs jeder Stempel seinen gesonderten Antrieb erhält und nicht nur bei vierkantigem, sondern auch bei drei- und mehrkantigem Pressen die Richtung der Stempelbewegung zum Werkstück bezw. zum Kaliber derart ist, dafs dieselbe der den anliegenden Winkel halbirenden Linie parallel ist, dafs das Kaliber stets ein geschlossenes bleibt, so dafs nicht, wie gewöhnlich, eine Streckung in der Längsrichtung und eine Stauchung in der Querrichtung, sondern durch die allseitig gleiche Pressung eine Streckung in ■ der Längsrichtung und eine drehende Verschiebung der Materialtheilchen um die Längsachse des Werkstückes, also eine spiralisirende Wirkung erfolgt, wobei diese Längsachse weder um sich selbst gedreht, noch ihre Lage geändert wird.
   Eine Vorrichtung zur Ausführung des durch Anspruch ι. geschützten Verfahrens, dadurch gekennzeichnet, dafs die für jeden Prefsstempel gesonderten Prefsglieder durch einen gemeinsamen Antriebring in Wirkung der Kniepresse in Thätigkeit gebracht werden.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.