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Vorrichtung zum Ziehen konischer Rohre oder Maste mit gleichmässiger oder verjüngter Wand- stärke aus zylindrischen Rohren.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ziehen konischer Rohre oder Maste mit gleichmässiger oder verjüngter Wandstärke, die aus geraden zylindrischen Rohren hergestellt werden.
Gemäss der Erfindung ist das an sich bekannte Ziehwerkzeug auf einem Schlitten gelagert, der hin-und herbewegt wird. Der Schlitten steht mit Schaltmittel in Verbindung, die Anfang und Ende seines veränderlichen Weges einstellbar begrenzen und seine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung selbsttätig bestimmen. Weitere Schaltmittel sind vorgesehen, um das Ziehwerkzeug zu bestimmten, veränderlichen Zeit-und Wegabschnitten seines Ziehweges selbsttätig zur Wirksamkeit zu bringen.
Ferner sind Mittel vorgesehen, um konische Rohre mit gleichmässiger oder mit verjüngter Wandstärke herzustellen. Die Herstellung eines konischen Rohres erfolgt hiebei in mehreren Arbeitsgängen entsprechend der Materialbeschaffenheit und der beabsichtigten Konizität bis zur Fertigstellung vollständig selbsttätig.
Auf der Zeichnung sind in einem Beispiel durch Fig. 1-5 das Arbeitsverfahren für die Herstellung eines konischen Rohres mit gleichmässiger Wandstärke und durch Fig. 6-10 für ein Rohr mit verjüngter Wandstärke dargestellt. Fig. 11 und 12 zeigen das Ziehwerkzeug, Fig. 13 und 14 zeigen die Bewegungsrichtungen des Ziehwerkzeuges in Fig. 13 für ein Rohr mit gleichmässiger und in Fig. 14 mit verjüngter Wandstärke. Fig. 15 und 16 zeigen die beiden Seitenansichten der Vorrichtung. Fig. 17 zeigt einen Längsschnitt nach der Linie 17-1'7 der Fig. 18 und Fig. 18 einen Grundriss derselben.
Fig. 19 zeigt einen Querschnitt der Maschine nach Linie 19-19 der Fig. 15.
Das zylindrische Rohr 1 wird an einem Ende von einer Spannvorrichtung 2 festgehalten. Der Schlitten, der das Ziehwerkzeug 3,4 trägt, steht vor dem Arbeitsbeginn in der Lage der Fig. 17. Die Maschine arbeitet hydraulisch. Die Pumpe 11 drückt Wasser oder 01 durch die Leitung 12 durch den hohlen feststehenden Kolben 13 in den Zylinder 14. Das Ziehwerkzeug o, 4 ist auf die grösste Öffnung gedreht. Der aus den Zylindern 14 und 26 bestehende Schlitten fährt soweit vor, bis das Ziehwerkzeug über dem Abschnitt A des Werkstückes 1 steht (Fig. 1). Hier stösst ein Stössel 15 gegen den ersten Anschlag Al auf der Schalttrommel17 (Fig. 15 und 19). Dadurch wird die Schalttrommel17 gegen das Kopfende 16 der Maschine verschoben.
Dabei wird eine Feder 18 gespannt, die sich gegen eine feststehende Büchse 19 auf der Schaltstange 20 stützt. Bei steigendem Federdruck wird ein Sperrhebel 21 umgeschwenkt und die Feder 18 drückt die Stange 20 zum Kopfende der Maschine. Dadurch schaltet die Stange 20 die bei 22 (Fig. 18) im Maschinengehäuse liegenden Steuerventile um und das Druckwasser wird nun durch die Leitung 23, den feststehenden hohlen Kolben 24 (Fig. 17, in den Zylinder 25 geleitet. Dadurch fährt der Schlitten in der Richtung auf das Fussende 26 zurück.
Auf diesem Wege werden die Ringe 3, 4 des Ziehwerkzeuges in später zu beschreibender Weise langsam gleichmässig auf eine kleinere Durchlassöffnung gedreht, so dass das Werkstück 1 von Abschnitt A bis zu seinem Ende konisch gezogen wird (erster Arbeitsgang, Fig. 2). Der Schlitten bewegt sich so lange zum Fussende der Maschine hin, bis der Stössel 15 gegen den Anschlagring 27 der Trommel 17 stösst.
Die Trommel 17 wird zum Fussende der Maschine verschoben und spannt eine Feder 28 gegen eine feststehende Büchse 29 auf der Schaltstange 20. Dadurch wird der Sperrhebel 21 entgegengesetzt umgelegt und die Feder 28 drückt die Schaltstange 20 zum Fussende 26 der Maschine hin, wodurch die Steuerventile 22 wieder umgeschaltet werden und das Druckwasser wieder in den Rücklaufzylinder 14 geleitet wird. Gleichzeitig mit dem Anschlag gegen den Anschlagring 27 der Trommel 17 stösst der
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Stössel 15 gegen einen Anschlagring 30 der unter Federzug stehenden Schubstange 31 (Fig. 18). Die Bewegung der Schubstange bewirkt, dass mittels einer Schalteinrichtung bekannter Art und eines Kegelradgetriebes 42 die Trommel 47 um ein bestimmtes Mass gedreht wird.
Dadurch wird der Anschlag Au au der Bewegungsbahn. des Stössels 15 herausgeschwenkt und der Anschlag B in die Bahn des Stössels 15 gebracht. Das Ziehwerkzeug fährt nun bis zum Abschnitt B des Werkstückes 1 vor und wird nun vor dem Ansehlag B zurückgesteuert. Während des jetzt einsetzenden zweiten Zuges werden die Ringe 3, 4 wegen des jetzt längeren Ziehweges auf eine kleinere Durchlassöffnung zusammengedreht als beim ersten Ziehweg. Das Werkstück 1 wird jetzt von Abschnitt B bis zu seinem Ende konisch gezogen (zweiter Arbeitsgang). In gleicher Weise wiederholen sich die weiteren Arbeitsgänge von Abschnitt C bis zum Rohrende (Fig. 3), Abschnitt D, Abschnitt E und so weiter bis zum fertigen konisehen Rohr (Fig. 4).
Wird das Druekwasser in den Zugzylinder 25 geleitet, so gelangt es gleichzeitig durch eine
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Maschine hin. Dadurch wird eine Schiene 36 mitverschoben und gleichzeitig durch ihre Lagerung an Lenkhebeln 37 zur Maschinenlängsmitte hingeschwenkt. Dabei verschiebt die Schiene 36 eine Kuppelmuffe 38 ebenfalls zur Maschinenmitte und bringt deren Zähne mit der Kupplungshälfte. 39 des Zahnrades 40 in Eingriff (Fig. 18,19). Das Zahnrad 40 ist auf eine Welle 9 aufgekeilt, auf der auch der Ring 4 und das Zahnrad 10 befestigt sind. Während des Zuges wälzt sich das Zahnrad 40 auf einer Zahnstange 41 ab und bewirkt die Drehung der Ringe 3, 4. Das Verhältnis von Zahnrad 40 und Zahnstange 41 ist so bemessen, wie es die beabsichtigte Verjüngung des zu ziehenden konischen Rohres erfordert.
Durch die Drehung der Welle 5 wird eine Uhrfeder 42, die an einem feststehenden Bolzen 43 befestigt ist, gespannt (Fig. 15 und 19). In der Endlage des Schlittens am Fussende der Maschine wird gleichzeitig mit der Umleitung des Druckwasser in die Leitung 12 auch die Leitung 44 unter Druck gesetzt, wodurch der Kolben 35 und damit die Schiene 36 zum Fussende der Maschine geschoben werden.
Durch die Schwenkhebel 37 wird die Schiene 36 gleichzeitig nach aussen geschwenkt und die Kuppelmuffe 38 aus der Kupplung 39 des Zahnrades 40 herausgezogen. Jetzt wirkt sieh die Spannung der Uhrfeder 42 aus und diese dreht die Ringe 3, 4 auf ihre Ausgangsstellung, also auf die grösste Öffnung zurück. Während der Sehlitten zu einem der Abschnitte A, B, C usw. zurückläuft, sind also die Ringe : 3, 4 stets auf die grösste Durchlassöffnung gedreht. Bei jedem Ziehvorgang innerhalb der angenommenen fünf Arbeitsgänge ist der Ziehweg etwas länger und entsprechend werden jedesmal die Ringe während des Zuges durch die längere Drehung auf einen kleineren Durchlass zusammengedreht.
Jedesmal wird also der konisch gezogene Teil des Rohres etwas länger und sein Durchmesser am Ende etwas kleiner.
Die Zahnstange 41 ist verschiebbar eingerichtet. Am Rücklaufzylinder 14 ist eine weitere Zahnstange 45 fest angeordnet. Während des Ziehvorganges wird durch die Zahnstange 45 ein Zahnrad 46 gedreht. Dadurch wird unter Vermittlung der Zahnräder 47, 48, 49, 60 je nach der gewählten Übersetzung die Zahnstange 41 in der Zugrichtung schneller oder langsamer bewegt. Durch die Mitbewegung der Zahnstange 41 erfolgt somit eine Verzögerung der Drehung der Ringe 3, 4 und damit eine Verminderung der Konizität des Rohres gegenüber der Ziehweise bei feststehender Zahnstange 41. Durch Fortfall des Zwisehenrades 49 wird die Zahnstange 41 schneller oder langsamer entgegengesetzt zur Zugriehtung bewegt.
Dadurch wird die Drehung der Ringe 3, 4 bei gleicher Ziehlänge entsprechend beschleunigt, ihre Durchlassöffnung ist am Ende des Rohres kleiner und damit die Konizität des Rohres stärker-als bei der Ziehwtise bei feststehender Zahnstange 41. Das Zwischengetriebe kann unwirksam gemacht und die Zahnstange 41 kann festgestellt werden. Somit lassen sich drei Möglichkeiten entsprechend der gewünschten Konizität benutzen.
Damit die Trennfuge im Ziehkaliber auf der Oberfläche des Rohres keinen Grat bildet, wird das Rohr 1 nach jedem Zuge etwas gedreht. Zu diesem Zwecke ist am Schlitten ein Stössel 61 vorgesehen (Fig. 16), der am Ende des Ziehvorganges gegen einen AnschlagrÍ11g 52 auf einer Schaltstange 53 stösst. Die Schaltstange 53 wird dadurch zum Fussende der Maschine verschoben. Diese
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rad 56 einer Schalteinrichtung 57 (Fig. 17), damit die Spannvorrichtung 2 und somit auch das Werkstück gedreht wird.
Um die Maschine nach dem letzten Zuge zum Stillstand zu bringen geschieht folgendes : Nachdem der Stössel 15 vor dem Anschlagring 27 der Sehalttrommel 17 stösst, dieselbe vorbewegt bis zum festen Ansehlagring 29 auf der Schaltstange 20 und gleichzeitig die Sehalttrommel 17 dreht, löst er die Sperrvorrichtung 21 aus und die aufgespannte Feder 28 hat das Bestreben, die Pumpe 11 umzuschalten.
Dies wird verhindert durch einen Hebel 58 (Fig. 15), der fest auf der Schaltstange 20 am Kopfende
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der Schaltstange am Kopfende der Maschine sitzt, so dass das Ventil in der Pumpe nur den halben Weg macht und infolgedessen eine Stellung einnimmt, die verhindert, dass Druckwasser in die Leitung für die Rüekbewegung des Schlittens eintritt. Dadurch bleibt der Ziehschlitten in seiner Ausgangsstellung stehen. Darauf wird das Werkstück ausgewechselt. Dreht man nun die Schalttrommel von
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so erfolgt sofort die Umschaltung des Steuerventils durch die noch unter Spannung stehende Feder' und die Ziehvorgänge erfolgen wie bereits beschrieben.
Mit den gleichen Mitteln wie beschrieben können natürlich auch nur einzelne Längsabschnitte eines geraden Rohres koniseh gezogen werden. Bei stillstehenden Ringen J, 4 kann das Rohr auch zylindrisch gezogen werden. Auf diese Weise lassen sich Rohre mit abwechselnd geraden und konischen Abschnitten herstellen, wie die Fig. 5 zeigt.
Zur Herstellung konischer Rohre mit zum dünneren Ende verjüngter Wandstärke wird beim Einspannen des geraden Rohres 1 gleichzeitig ein konischer Dorn eingespannt, der dem inneren Durchmesser des endgültig fertigen Rohres entspricht. Das Rohr wird zunächst wie zuvor besehrieben konisch gezogen, ohne dass der Dorn 60 irgendeinen Einfluss ausübt (Fig. 6 und 7). Hierauf wird der Ziehvorgang abschnittsweise wiederholt, jedoch unter Mitwirkung der sich entgegengesetzt zur Zugrichtung bewegenden Zahnstange 41. Die Ringe J, 4 werden dadurch etwas schneller gedreht wie zuvor. Dadurch wird das Rohr zu seinem Ende hin im Durchmesser kleiner und in der Wandstärke dünner. Die Fig. 8 der Zeichnung zeigt die Verjüngung der Wandstärke nach dem ersten Zug, Fig. 9 nach dem dritten Zug und Fig. 10 das endgültig fertige konisehe Rohr mit verjüngter Wandstärke.
Um die aufzuwendende Zugkraft der Materialbeschaffenheit und dem Arbeitsvorgang anpassen zu können, sind die Ringe 3, 4 in ihrer Lage gegeneinander auswechselbar, so dass die Verjüngung des Ziehkalibers entweder in der Ziehrichtung oder entgegengesetzt zu dieser gerichtet ist. Die Ringe können entgegengesetzt zur Zugrichtung gedreht werden, wodurch eine Erhöhung der Zugkraft bewirkt wird. Durch Einschaltung eines Zwischenrades erfolgt die Drehung der Ringe während des Zuges in der Zugrichtung. Die am Kaliber auftretende gleitende Reibung wird dadurch zu einem kleinen Teil in rollende Reibung umgewandelt und damit die Zugkraft vermindert. Dies begünstigt die Verschiebung des Werkstoffes beim Ziehen über Dorn. Beim Ziehen ohne Dorn liegen die Ringe so, dass das Kaliber dem zu verdrängenden Werkstoff seine grösste Weite zukehrt (Fig. 13).
(Vergrösserte Zugkraft. ) Beim Ziehen über Dorn haben die Ringe die umgekehrte Lage wie in Fig. 14 gezeigt (verminderte Zugkraft, teilweises Abwälzen).
PATENT-ANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung zum Ziehen konischer Rohre oder Maste mit gleichmässiger oder verjüngter
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Ziehschlitten mit Schaltmittel in Verbindung steht, welche die Drehung der Ziehwerkzeugringe ( 4) zu bestimmten, einstellbaren Wegabschnitten des Schlittenweges bewirken, derart, dass die Veränderungen des Ziehkalibers durch die Bewegungen des Ziehschlittens gesteuert werden.