DE1552010A1 - Walzrollen fuer Rohrwalzen - Google Patents

Description

• Walzrollen für Rohrwalzen Die Erfindung bezieht sich auf Walzrollen für Rohrwalzen,wobei die Rollen um einen sich in Walzrichtunk kegelig verjüngenden Dorn angeordnet sind und deren Mantelflächen in Abschnitte unterteilt sind,welche im Zusammenwirken mit dem Walzdorn Flächen unterschiedlicher Nemgung ergeben, Es ist bekanntldie Mantelflächen von Walzrollen,welche um einen sich in Walzrichtung kegelig verjüngenden Walzdorn angeordnet sind,in Abschnitte unterschiedlicher Neigung zu unterteilen.So ist beispielsweise vorgeschlagen worden (vgl.DBP 895 435,Fig.8) die Mantelfläche der Walzrolle in drei Abschziitte au unterteilen, deren erster in Walzrichtung vorne liegender Abschnitt im Zusammenwirken mit dem kegeligen Walzdorn eine in Walzrichtung gekrümmte Fläche ergibt.Mit dieser Fläche wird beim Walzen das Material verdrängt.Der sich daran anschliessenden grössere Abschnitt ergibt im Zusanmzenwirken mit dem Walzdorn eine leicht konische Kegelform.Der dritte sich daran anschliessende Abschnitt ergibt eine zylindrische Umlauffläche. Beim Walzen wird nun ein Teil des den Rohrmantel bildenden uxiter Aufweitung des inneren Durchmessers des Rohres verdrängt. Diese Verdrängung. wird fast ausschliesslich von der relativ, kurzen ersten gekrünunten Fläche der bakanrtten Walzrollen bewirkt. Wegen der Kürze dieses Walzabschnitten und da bei der Verdrängung sehr grosse Kräfte entstehen,verschleissen die Walzrollen zue:rst und fasst ausschliesslich in diesem kurzen ersten Abschnitt. Darüberhinaus muss für diesen Walzvorgang noch eine relativ grosse Kraft aufgewendet werdenyda die Umformung in diesem ungünstig mit gekrümmten Flächen ausgebildeten ersten Abschnitt der Walzrolle erfolgt.Weiterhin ergibt sich durch diese Ausbildung des ersten Abschnittes eine im Verhältnis grosse Kraftkomponente in axparalleler Hichtung,welche ein Verschleissen der hinteren Anlauffläche der Walzrolle im Walzenkörper ergibt.blan hat zwar versucht,diesen Verschleiss durch Einsetzen von Hartmetallteilen zu vermeiden,aber dadurch. werden nun andererseits wieder die Walzrollen an dieser Steile relativ schnell Die vorliegende Erfindung hat es'sich zur Aufgabe gemacht,diese Nachteile zu vermeiden und. besitzt darüberhinaus noch den Vorteil, dass alle kraftübertragenden Teile der Walze kleiner dimensioniert zu werden brauchen.
• Die Lösung der Aufgabe besteht darin,; dass ein grösserer Abschnitt der Walzrollen im Zusammenwirken mit dem kegeligen Walzdorn einen sich in Walzrichtung verjüngenden Kegel mit einem Kegelwinkel 0 - loo beschreibt,dessen grösster Durchmesser D der Haftaufweitung entspricht und dessen länge Z gleich der halben Differenz der Hohrinnendurchmesser vor und nach dem Aufwalzen, geteilt durch ist und dass sich an den grössten Durchmesser dieses Abschnittes ein kleinerer Abschnitt anschliesst, welcher mit dem Walzdorn eine zylindrische Umlauffläche mit dem Durchmesser der Haftaufweitung beschreibt.
• Zweckmässig wird die Länge des kleineren Abschnittes für die zylindrische Umlauffläche so gewählt,dass sie dem halben bis ganzen Walzrollendurchmesser entspricht, Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht einer Walzrolle Fig. 2 einen Schnitt durch eine Walze im Betrieb.

  Gemäss Figur 1 ist die Walzrolle mit dem grössten Durcesserdw.

  in vier Abscnnitte 2,3,4,5 unterteiltäDie Abschnitte 2 und 5

  sind nur ganz kurz und beschreiben im Zusammenwirken. mit dem Walz-

  Born eine Kegelfläche mit etwa 300 Neigung.Der Abschnitt 3,

  welcher als der wichtigste Abschnitt angesehen werden muss,liegt

  auf dem Walzdorn auf.Bei einer Steigung des Dornes von 1 ; 20

  muss die Mantelfläche 3 in Bezug auf die Achse der Walzrolle

  zylindrisch. seinum beispielsXvese für seur hartes Idateral einen

  Kegelwinkel -M =Z0521 zu besenreiben.Die Länge L dieses Abschnittes

  3 muss der Haftaufweitung nd dem inneren Durchmesser des aufzu-

  walzenden Rohres angepasst werden.Bei der notwendigen Haftauf-

  weitung soll nämiicn die Länge y dieses Abschnittes 3 gleien der

  halben Differenz, der Ro.ardurcnmesser D vor und- d nach dem Aufwal-

  zen,geteilt durch (0,2...0,8)#sim* sein.Der Abschnitt 4,weleher

  eine zylindrische Fläche im Rohr ergeben soll,hat bei der Steigung

  des Dornes von 1 : 20 eine Steigung von 1 ; 40 im Bezug auf die

  Längsachse der Rolle,aber in entgegengesetzter Hichtung.Die Länge 1

  des Abschnittes 4 ist -etwa 0,5°1,0-dw.

  Die Wirkungsweise .dieser Walzrolle zeigt der Ausschnitt nach Fig.2,

  wonach 1l das aufzuwalzende Rohr mit dem Innendurcumesser d ist,

  welches auf den Durchmesser D aufgewalzt werden soll.Der konische

  Yialzuorn 12 hat eine Steigung von 1 20.In dem Walzenkörper 13

  sind die Walzenrollen 1¢ gelagert.Die Walzrientung gibt der Pfeil W

  anobie Walzrolle 14 besitzt die zwei Hauptabschnitte 15 und 1.6.

  Die Abschnitte-.l7 und 18 der Walzrolle dienen nur zur Verbesserung

  deren Form und haben keinerlei Funktionen beim Einwalzen.

  Da.bei diesem Beispiel das Rohr 1l aus einen relativ weichem

  Material besteht,wird der lr7inkel@k ,den, der Abschnitt 15 der

  Walzrolle 14. mit-der Längsachse 19 des Rohres 1l bildetirelati

  gross gewäiilt,beispieläweise 4o.Üm eine exakte Führung der Walz-

  rolle 14 im Material zu ernalten,muse die Walzrolle zur Erreichung

  der Haftaufweitung eine solche Länge Z des Abschnittes 15 auf-

  weisen,dass die Beziehung-

  erfüllt ist. Die Länge 1 des Abschnittes 16 wiru dann auf U,5.dw festgelegt. lief einem Rohrinnendurchmesser von d = 20 mm und einer Wandstärke von.2 mm wird im allgemeinen eine Haftausweitung von 20ausreichend für die dichte Einwalzung des Rohres in den Rohrboden sein.Diese Haf taufweitung entspricht einer Vergröoserung des Rohrinnendurchmessers von d = 20 mm auf D = 20,4 mm.Bei einem Öffnungswinkel des Kegels von` = 40 wird ix± gleich 2o,somit wird sirt2 = 0,0349.Setzt man diese Gerte in die vorgenannte Formel für die Länge des Abschnittes 15 der. Walzrolle 14 ein, so erhält man Die Länge Z des Abschnittes 15 sollte also mindestens 7,16 mm betragen,wenn ein Rohr mit den vorgenannten Massen aus dem betreffenden Material eingewalzt werden soll.
• Die Länge 1 des zylindrischen Abschnittes 16 der Walzrolle 14 muss für den vorliegenden Fall 0,5#d w betragen.Da der Durchmesser der Walzrolle dw = 6 mm ist wird die Länge des zylindriscnen Abschnittes also 1 = 0,5#6 = 3 mm betragen. In der Praxis wird allerdings die Länge Z des Abschnittes 15, mit welchem die Walzrolle 14 auf dem Walzdorn 12 aufliegt,grösser geipaeht werden.Aber es ist notwendlg,dass die Länge L höchstens doppelt so gross ist,wie der von dem Abschnitt 15 im Rohr erzeugte Walzkegel. Da normalerweise bei einer Rohrwalze drei Walzrollen um den Walzdorn angeordnet sind und zwar in einer leichten Schräglage mit etwa 2 - 3 0 zur Längsachse,wird der Walzkörper 13 bei festgestelltem Walzdorn 12 und Drehung der gesamten Walze in der vorgegebenen Richtung eine Vortbewegung der Walze in Walzrichtung W bewirken.Bei diesem. Vorgang wird dann das Rohr 11 unter einem Aufwand von minimaler Kraft aufgeweitet.Gegenüber den bisherigen Walzrollenformen ergibt sich aber- noch der sehr grosse Vorteil,: dass jetzt bei der Aufweitung des Rohres das Material nicht im wesentlichen in Längsrichtung verschoben wird,sondern dass das Material in radialer Richtung gedrückt wird.Bei den bisher bekannt Walzrollen drückte nämlich der relativ steile Anstieg des Walzabschnittes der Walzrolle das zu walzende Material in Walzrichtung vor sich her.Daraus resultierte eine Verlängerung des Rohres,was sehr oft unerwünscht ist,weil dadurch das beispielsweise mit dem Rohrboden verschweisste Anfangsstück des Rohres wieder abreissen kann.Bei der erfindungsgemässen Ausbildung der Walzrollen wird jedoch das Material im wesentlichen in radialer Richtung gedrückt,dadurch verdichtet und gegen die Bohrung im Rohrboden gepresst: Der sich an den Walzabschnitt ansenliessende,eine zylindrische Walzfläche ergebende Abschnitt 16 soll nachher nur noch den aufgeweiteten Abschnitt des Rotres glättenoEs wird so eine völlig glatte "Walzfläche rreicht, d.ie keinerlei Angriffspunkte für Korrosion oder ähnliche Zerfallserscheinungen gibt.Der Übergang von dem Walzabschnitt auf den Glättabschnitt muss selbstverständlich gut ausgerundet werden,damit keine Absätze an der , Walze entstehen,welche beim Walzen Riefen ergeben könnten. .
• Die Endabschnitte 2 und 5 bzw.17 und 18 können auch einen Radius bilden,woduren die Walzrollen eine noch bessere Lagerung in der Nut im Walzkörper erhalten.
• Insbesondere beim Walzen im Filgerschrittverfahren lässt sich die erfindungsgemässe Walzrolle vorteilhaft verwenden,wodurch eine erhebliche Verringerung der einzelnen Walzschritte möglich ist.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s p r ü c h e l..) Walzrolle für Ronrwalzen,wobei die Rollen um einen sich in Walzrichturig kegelig verjüngenden Walzdorn angeordnet und deren Mantelflächen in Abschnitte unterteilt sind, dadurehn gekennzeichnet, dass ein grösserer Abschnitt (3,15) im Zusammenwirken mit dem kegeligen Walzdorn (12) einen sich in Walzrichtung (W) verjüngenden Kegel mit einem KegelwinkelX = ü-loo beschreibt,dessen grüseter Durchmesser D -der Haftaufweitung entspricht und dessen Länge ist und dass sieh an den grössten Durchmesser dw dieses Abschnitt (3,15) ein kleinerer.Abschnitt (4,16) anecnliesst,welcher mit dem Walzdorn (12) eine zylindrische Umlauffläche mit dem Durchmesser D der Haftaufweitung beschreibt. 2.) Walzrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge 1 des Abschnittes (16) für die zylindrische Umlauffläche gleich (0,5...1,Q)# dW ist. 3.) Walzrolle nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich an die Abschnitte (3,15) und (4,16) jeweils ein weiterer relativ kleiner Abschnitt-(2,17,5918> zur Abrundung der Walzrolle anschliessest 4.), Walzrolle nach Anspruch 1 bis 3-, dadurch gekennzeichnete dass die Länge L höchstens doppelt so gros ist,wie der von dem Abschnitt (3,15) im Rohr erzeugte Walzkegel, 5.) Walzrolle nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet! dass der Übergang von Abschnitt (3,15) auf den Abschnitt (4,16) kontnuerloh erfolgt.