DE174316C

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Publication number: DE174316C
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Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 174316 KLASSE 7c. GRUPPE

Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. August 1904 ab.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von nahtlosen Hohlgefäßen aus Metall durch Pressen, Ziehen, Formen und Walzen von Metall in kaltem öder warmem Zustande.

Zur Herstellung von Metallhohlgegenständen aus einem Stück auf mechanischem Wege standen bisher nur die A^erfahren des Pressens

ίο und Ziehens zur Verfügung. Hierbei drückt ein senkrecht auf die obere Fläche des Metallstückes wirkender Stempel letzteres in eine Matrize und preßt dasselbe an die Matrizeninnenfiächen an. Stempel und Matrize müssen so weit übereinstimmen, daß sie im wesentlichen nur den Platz für die Gefäßwandung zwischen sich frei lassen. Wenn die Erzeugung der gerade gewünschten Form in einem einzigen Stempelhube erfolgen sollte, war bei den bekannten Verfahren die aufzuwendende Kraft sehr groß. Es erfordern Ziehpressen schon für. kleine tiefere Hohlgegenstände eine unverhältnismäßig schwere Konstruktion, welche eine rationelle Herstellung bei Überschreitung gewisser Größen der Werkstücke ' verhindert. Eine Beschränkung betreffs der Form der Werkstücke wird dadurch bedingt, daß die Preßstempel eine geradlinige Arbeitsbewegung besitzen.

Insbesondere nun für große und verwickelt gestaltete Hohlgefäße bringt vorliegende Erfindung ein neues Arbeitsverfahren in Vorschlag, welches sich nicht auf die Preß- und Ziehwirkung beschränkt, sondern hiermit die Streckwalzwirkung vereinigt. Bei diesem neuen Verfahren wird nicht eine einfache geradlinige Arbeitsbewegung ausgeübt, sondern zwei Bewegungen, indem ein schwingen-■ der Stempel allmählich in die sich dabei in bekannter Weise wagerecht hin- und herbewegende Matrize eindringt, wobei er infolge seiner wagerechten Schwingungen das Metall auswalzt und infolge der Vertikalverschiebung gegen die Matrize das Metall preßt und zieht. Matrize und Stempel lassen hier nicht allein den Zwischenraum für die Gefäßwandung zwischen sich frei; die genaue Form des zu erzeugenden Werkstückes besitzt vielmehr nur die Matrize, während der Stempel seinen Schwingungen entsprechend so viel abweicht, daß die Walzwirkung zur vollen Geltung kommt, vergl. Fig. 1.

Im Gegensatz zu dem bekannten Walzen mit hin- und herschwingenden Kaliberwalzen erzeugt das neue Verfahren nicht ein einfaches Streckprodukt beliebiger Länge oder Dicke, sondern Hohlgefäße von jeweils in allen Richtungen ganz bestimmten Abmessungen.

Der Stempel ist so gestaltet und geführt, daß er nacheinander mit den verschiedenen Teilen der Innenfläche der Matrize zusammenwirkt. Der größte Druck wird auf die Metallmasse in der Linie ausgeübt, in welcher jeweils sich Matrize und Stempel am nächsten gegenüberstehen; dabei wird das Metall nach allen Seiten in der Preßlinie ausgestreckt. Beide Teile bewegen sich, und zwar die Matrize hin- und hergehend, der Stempel schwingend, so daß die Preßlinie beständig

wechselt und das Metall niedergearbeitet und allmählich dünner wird, wobei der Druck auf das Werkstück durch eine Aufwärtsbewegung der Matrize aufrecht erhalten wird, bis das Metall in innige Berührung mit allen Teilen der Innenfläche der Matrize gedrängt ist und die gewünschte Gestalt angenommen hat.

In den Zeichnungen ist als Beispiel eine Maschine dargestellt, welche geeignet ist,

ίο Badewannen herzustellen, bei welchen die Wandungen der Gegenstände unregelmäßig gestaltet sind und nicht nur überhaupt ein Hohlgefäß, sondern auch ein um dessen Kante herumlaufender zurückgebogener Rand erzeugt werden soll, wodurch eine besondere Gestalt des schwingenden Stempels notwendig wird.

Fig. ι ist ein Längsschnitt durch Matrize und Stempel und die unmittelbar damit verbun den en Teile. Der Antriebsmechanismus ist in Seitenansicht gezeigt. In dieser Figur ist der Stempel in dem Hohlraum der Matrize befindlich dargestellt.

Fig. 2 zeigt dieselben Teile wie Fig. 1, jedoch bei gesenkter Stellung der Matrize.

Fig. 3 ist eine Seitenansicht bezw. ein Querschnitt durch Matrize itnd Stempel. Auch einige Teile des Gestelles sind im Querschnitt dargestellt.

Fig. 4 ist ein Grundriß der Maschine.

Fig. S und 6 zeigen schematisch die Wirkung der Maschine beim Umbiegen und Formen des Randteiles des Hohlgegenstandes.
Fig. 7 bis 14 zeigen im einzelnen Vorschlage zur Herstellung einer zusammengesetzten Matrize.

Das Hauptgußstück 16 der Maschine ruht einerseits auf dem Fundament 6 und andererseits auf vier Säulen 17. Diese tragen die Oberplatte 19, an welcher der Stempel 21 an einem Querhaupte 5² hängend befestigt ist. Die schwingende Bewegung des Stempels erfolgt von der Welle 59 aus durch die Exzenterstange 56.

Die unteren Enden der Säulen ruhen in ausgehöhlten Spurlagern 22. Auf der Oberseite der Unterplatte 4^a, durch welche die Säulen hindurchgehen, sind Aussparungen 24 (Fig. 1) angebracht, welche die Enden von Kniehebelarmen 23 aufnehmen. Köpfe 25 greifen mit Aussparungen über die oberen Enden der unteren und die unteren Enden der oberen Kniehebelarme 23. Oberhalb dieser Kniehebelarme 23 ist auf ihnen ruhend der in senkrechter Richtung bewegliche Tisch 26 angeordnet. An der unteren Seite des Tisches sind Aussparungen entsprechend denjenigen in der Unterplatte 4? angebracht, welche die oberen Enden der oberen Kniehebelarme aufnehmen. Durch die Köpfe 25 sind zwei Schraubenspindeln 27 geführt, welche zwecks senkrechter Einstellung des Tisches mit rechts- und linksgängigem Gewinde versehen sind. Auf der Oberseite des Tisches 26 ist ein Rollengang 44 angebracht. Die Matrize 45 besitzt einen Hohlraum 51 und Flanschen 47, sowie eine flache Unterfläche, welche auf dem Rollengang 44 ruht und läuft. An beiden Seiten der Matrize sind Zapfen 46 angebracht, an denen die Kurbelstangen 9 zur wagerechten Hin- und Herbewegung der Matrize angreifen. Die Matrize kann aus einem Stück bestehen, aber es ist praktischer, sie aus mehreren Teilen zusammenzusetzen, wie in der Zeichnung angenommen ist. In Fig. 7, S, 11 und 12 sind zwei verschiedene Matrizenoberteile 49 und 50 dargestellt, welche je nach Erfordernis bei der Herstellung verwendet werden können.

Die Wirkungsweise der Maschine ist nun folgende:

Durch die Aufwärtsbewegung der Matrize 45 wird das Werkstück mit der Unterfläche des schwingenden Stempels 21 in Berührung gebracht. Da die Matrize hin- und hergeht und der Stempel schwingt, wird das Metallblech in die Matrize allmählich hineingedrückt, bis es den Boden erreicht, und wird dann dünner gewalzt in ungefähr der gleichen Weise, wie die Dicke eines Werkstückes zwisehen einem Walzenpaar vermindert wird. Die Seiten des Werkstückes werden durch den Druck zwischen der Matrize und dem Stempel dünner gepreßt. Die Formgebung des Metalles an den Seiten und Enden der Matrize erfolgt im Verhältnisse zur Geschwindigkeit, mit welcher die Matrize gegen den Stempel angehoben wird, wobei allmählich das Metall unter dem schwingenden Stempel gegen die Seiten und Enden des Matrizenteiles hingepreßt wird. Besteht die Matrize aus mehreren Teilen, so wird nun der teilweise geformte Gegenstand aus dem Unterteil der Matrize herausgehoben und einer der oberen Teile 49 bezw. 50 (Fig. 7 und 8) der Matrize eingesetzt. Darauf wird das Werkstück weiterbearbeitet, bis der Gegenstand fertig ist. Es kann erforderlich sein, bei der Herstellung tiefer Gegenstände mehr als zwei Matrizenteile anzuwenden.

Die Exzenterstangen 56 sind nicht bestimmt, dem Enddruck der Matrize gegen den Stempel Widerstand zu leisten; wenn sie die Schwingung des Stempels bis zu dem Punkte der Bahn geführt haben, an welchem der Stempel und die Matrize gegen die Enden des Werkstückes zu drücken beginnen, so hört ihre Tätigkeit zeitweilig auf und der Bewegung der Matrize wird durch den von den Widerlagern 62 gehaltenen Stempel Widerstand geboten (vergl. Fig. 5 und 6). Dieses Anhalten des Stempels unterbricht jedoch die

Vorwärtsbewegung der Matrize und der Kurbelstangen 56 nicht.

Durch Anheben oder Senken der Oberplatte 19 kann die Länge des Schwingungsbogens des Stempels verkleinert oder vergrößert werden. Hierdurch wird die Dicke der: Seitenwände des Werkstückes verringert oder verstärkt.

Durch Einstellung der Unterplatte 4" kann die: Dicke des Werkstückbodens geregelt werden.

Claims

: Patent-Ansprüche :

I i. Verfahren zur . Herstellung von jnahtlosen Hohlgefäßen aus Metall, daidurch gekennzeichnet, daß das zu verarbeitende Metall dadurch in eine in bekannter Weise wagerecht hin- und herbewegte Matrize (45) hineingedrängt wird, daß auf dasselbe mittels eines schwingenden Stempels (21) gleichzeitig eine WaIz- und Ziehwirkung sowie eine Preßwirkung ausgeübt wird, wodurch das Metall gestreckt und an die Matrizenflächen gedrückt wird.
2. Maschine zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der schwingende Stempel (21) als Walzensektor mit einer der Form des zu erzeugenden Hohlkörpers entsprechenden Wälzungsfläche gestaltet ist, so daß seine Unterfläche und seine Seitenflächen während seines Hubes in der Matrize (45) auf das Metall die Walz- und Ziehwirkung und die Endflächen an den Hubenden die Preßwirkung ausüben.
3. Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die schwingende Bewegung des Stempels (21) durch zwei nach seiner Drehachse konvergierende schräge Flächen (62) begrenzt wird, gegen die er sich verschieben läßt, so daß je nach der Länge des zu erzeugenden Hohlgefäßes der Hub des schwin-. genden Stempels eingestellt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.