DE1752145A1 - Process and machine for reducing tubular workpieces - Google Patents

Process and machine for reducing tubular workpieces

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)

Description

Patentanwälte 4 H ΪΖ O-i / r Patent attorneys 4 H ΪΖ Oi / r

Pierre OUQ, 6, rue Limouzin, S1IBMINY /Loire (Frankreich)Pierre OUQ, 6, rue Limouzin, S 1 IBMINY / Loire (France)

Verfahren und Maschine zum Reduzieren -von rohrförmigenProcess and machine for reducing tubular

WerkstückenWork pieces

Zur Zeit geschieht das Reduzieren des Durchmessers von rohrförmigen Körpern auf zwei Arten:At the moment there is a reduction in the diameter of tubular ones Bodies in two ways:

1. Reduzierung durch konische Druckringe, die von einer Presse von der Stirnseite des Rohrstückes an über das Rohrstück gepreßt werden,1. Reduction by means of conical pressure rings, which are applied by a press from the face of the pipe section to over the pipe section be pressed,

2. Reduzierung auf Maschinen mit in radialer Richtung schlagenden bzw· h#auaenden Werkzeugen.2. Reduction to machines with tools hitting or hitting in the radial direction.

Im erstgenannten Fall bringt jeder Arbeitsgang auf Grund der erheblichen Reibung, die an der Mantellinie des Werkstückes auftritt, das Risiko einer Knickung und einer Faltenbildung mit sich, was die Größenordnung der möglichen Reduktion in einem Arbeitsgang auf einen sehr niedrigen Wert herabdrückt, so daß demzufolge eine sehr große Anzahl von aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten erforderlich ist. Darüberhinaus tritt eine erhebliche Kaltverformung des Metalles auf, und auch die Wanddicke des Werkstückes wächst an. In the former case, each work step brings about the considerable friction that occurs on the surface line of the workpiece occurs, the risk of kinking and wrinkling with it, which is the magnitude of the possible reduction in one Operation depressed to a very low value, so that consequently a very large number of consecutive Work steps is required. In addition, there is a significant Cold deformation of the metal occurs, and the wall thickness of the workpiece also increases.

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Ib zweit genannt en Fall haben die kräftigen Schmiede schlage der Werkzeuge eine Kaltverformung zur Folge, die noch erheblich größer ist als in erstgenannten Fall, und des weiteren tritt eine ganz erhebliche Vergrößerung der Wanddicke des Werkstückes ein. Darüberhinaus ist der maximale Abstand der schlagenden Werkzeuge aus Gründen der Gefahr einer Klemmung begrenzt, so daß auch diese Arbeitsweise einen erheblichen Zeitaufwand mit sich bringt. φ In the second case mentioned, the strong forge lines of the tools result in cold deformation which is considerably greater than in the first case mentioned, and there is also a very considerable increase in the wall thickness of the workpiece. In addition, the maximum distance between the striking tools is limited for reasons of the risk of jamming, so that this mode of operation also involves a considerable expenditure of time. φ

^ Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sehr viel schneller als bisher unter möglichst geringer Material verformung und unter Vermeidung von Faltenbildungen die gewünschte Reduktion erzielt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht im wesentlichen darin, daß das Werkstück auf seiner ganzen Peripherie mittels Sektorstücken, die zwischen sich nur einen minimalen freien Raum lassen, gedruckt und gewalzt wird, wobei diese Sektorstücke auch noch eine genaue Schräglage haben und somit das Werkstück zugleich auch gedreht wird. Das Drücken und Walzen^ The present invention is based on the object of creating a method with which much faster than before with the least possible material deformation and avoidance the desired reduction of wrinkles can be achieved. The method according to the invention consists essentially in that the workpiece on its entire periphery by means of sector pieces, which between them only a minimal free Leave space, print and roll, whereby these sector pieces also have an exact incline and thus the workpiece is also rotated at the same time. The pressing and rolling geschieht ohne Stöße und auch ohne das Auftreten von Gleitreibung, und das Werkstück wird durch die Jeweils nur einen geringen freien Raum zwischen sich lassenden Sektorstücke in sehr schnellem Fortschreiten auf das gewünschte Durchmessermaß reduziert. Die Sektorstücke wirken dabei jedes wie ein Bruch-. teil einer Walze. Die Drehung des Werkstückes verhindert dabei in vorteilhafter Weise jedes Risiko der Klemmung.happens without shocks and also without the occurrence of sliding friction, and the workpiece is through each only one small free space between leaving sector pieces in very rapid progression to the desired diameter reduced. The sector pieces each look like a fraction. part of a roller. The rotation of the workpiece prevents it advantageously any risk of jamming.

Darüberhinaus ist hervorzuheben, daß diese Arbeitsweise im Gegensatz zu den vorgenannten hinter der Stirnöffnung desIn addition, it should be emphasized that this method of operation, in contrast to the above, behind the forehead opening of the

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Werkstückes mit dem radialen Drücken beginnt.Workpiece begins with radial pressing.

Die Wandung des Werkstückes befindet sich dabei zwischen den Sektor stücken und einem das Werkstück tragenden. Gegenstück, so daß die Wandstärke nur die Dicke erreichen kann, die durch dieses Gegenlager vorgegeben wird. Insgesamt ist zu sagen, daß die Kaltverformung auf ein Minimum herabgesetzt ist.The wall of the workpiece is located between the sector pieces and one that supports the workpiece. Counterpart, so that the wall thickness can only reach the thickness that is given by this counter bearing. Overall, it can be said that the cold deformation is reduced to a minimum.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sehr viel größere Reduktionsverhältnisse als bei den bislang üblichen Verfahren erreichen.With the process according to the invention, very much larger reduction ratios can be achieved than with the previously customary ones Achieve procedure.

Eine Maschine zum Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Die Zeichnungen zeigen inA machine for carrying out the method according to the invention will be described below with reference to the attached Drawings described in more detail. The drawings show in

J1Ig. 1 eine schematisierte Querschnittsdarstellung einer Maschine gemäß der Erfindung bei noch nicht bearbeitetem Werkstück,J 1 Ig. 1 is a schematic cross-sectional representation of a machine according to the invention with a workpiece that has not yet been machined,

Fig. 2 einen schematisierten Querschnitt durch die Maschine nach Fig* 1 nach der Bearbeitung des Werkstückes,FIG. 2 shows a schematic cross section through the machine according to FIG. 1 after machining the workpiece,

Fig. 3 in TeilSchnittdarstellung die Anordnung der Sektorstücke einer Maschine gemäß Fig. 1 und 2,3 shows the arrangement of the sector pieces in a partial sectional view a machine according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 eine schematische Ansicht eines Sektorstückes mit Darstellung seiner Schräglage.Fig. 4 is a schematic view of a sector piece with Representation of its inclination.

Die Sektorstücke 1 sind schwenkbar in einem Support 2 gelagert, der einen drehrunden, ringförmigen Raum hat, in dem die Sektorstücke T mittels eines Gegenstückes 3 eingelagert sind, das an dem Support 2 durch Schraubbolzen 4 befestigt ist.The sector pieces 1 are pivotably mounted in a support 2 which has a rotating, annular space in which the sector pieces T are stored by means of a counterpart 3, the the support 2 is fastened by screw bolts 4.

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Sie Sektorstücke 1 liegen in gelenkbeweglicher Abstützung auf Schuhen 5 auf, die in radialer Richtung gleitend auf einer Scheibe 6 angeordnet sind. Sie Scheibe 6 erhält ihre Vorschubbewegung von einer Antriebsscheibe 7 mittels mehrerer Säulen 8, die gleitend in einer Führung 9 angeordnet sind und die auf einen Hing 1o einwirken, der sich gegen die Scheibe 6 über ein Kugelauflager 12 abstützt.You sector pieces 1 rest in articulated support Shoes 5 which are slidably arranged on a disk 6 in the radial direction. The disk 6 receives its feed movement from a drive disk 7 by means of several columns 8, which are slidably arranged in a guide 9 and which act on a Hing 1o, which is against the disc 6 via a Ball bearing 12 is supported.

Ser genannten Scheibe 6 wird bei ihrer Vertikalbewegung eine kleine Drehung um sich selbst gegeben. Zu diesem Zweck sind geneigt liegende Keile 13 vorgesehen, die an einem Abstandering 14 angeordnet sind, der zwischen dem Gegenstück 3 und der Führung 9 festgesetzt ist.This disk 6 is given a small rotation about itself when it moves vertically. To this end are inclined wedges 13 are provided, which are arranged on a spacer ring 14 between the counterpart 3 and the guide 9 is fixed.

Sie Sektorstücke 1 liegen geringfügig geneigt zur Vertikalebene (s.Fig.4), d.h., sie bewegen sich in einer Ebene, die nicht zur Hauptachse der Maschine parallel ist. Sie Bewegung der Sektorstücke 1 entspricht identisch der Bewegung der Scheibe 6.The sector pieces 1 are slightly inclined to the vertical plane (see Fig. 4), i.e. they move in a plane that is not parallel to the main axis of the machine. The movement of the sector pieces 1 corresponds identically to the movement of the Washer 6.

Hit der Scheibe 6 ist eine unter der Führung 9 befindliche Platte 15 durch Stangen 16 verbunden, die in der Führung 9 gleiten können.Hit the disc 6 is located under the guide 9 Plate 15 connected by rods 16 which are in the guide 9 can slide.

Sie Antriebsscheibe 7 ihrerseits wird durch die Kolbenstange eines Kolbens 17a eines olhydraulischen Zylinders 18 betätigt, in den eine Speiseleitung 19 einmündet.The drive pulley 7 in turn is actuated by the piston rod of a piston 17a of an oil hydraulic cylinder 18, into which a feed line 19 opens.

Ses weiteren ist in der Mitte der Führung 9 eine Hülse 2o festgesetzt, die einen Ansatz 21 hat, auf dem sich das zu reduzierende Werkstück 23 mit seiner Stirnfläche abstützt, wobei ein derSes further a sleeve 2o is fixed in the middle of the guide 9, which has a projection 21 on which the workpiece to be reduced 23 is supported with its end face, one of the

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Einstellung der Höhenlage dienender Abstandsring 21 zwischengelegt sein kann oder nicht. Der obere Bereich, dieser Hülse 2o wirkt als Zieh- bzw. Preßplatine.Adjustment of the altitude serving spacer ring 21 interposed may or may not be. The upper area of this sleeve 2o acts as a drawn or pressed plate.

In der feststehenden Hülse ist gleitend ein Gegenlagerkörper 24 angeordnet, in dem wiederum eine Zugstange 25 "beweglich geführt ist, die ein Kopfstück 25a aufweist und die in die Antriebsscheibe 7 eingeschraubt ist. Dieser Gegenlagerkörper 24· steht unter der Wirkung einer Schubfeder 26. Zwischen dem unteren En.de des Gegenlagerkörpers 24 und der Platte 15 ist gleitend auf der Zugstange 25 eine Distanzhülse 27 angeordnet.A counter-bearing body 24 is slidably arranged in the stationary sleeve, in which, in turn, a pull rod 25 ″ is movably guided is, which has a head piece 25a and which is in the drive pulley 7 is screwed in. This counter-bearing body 24 · is standing under the action of a thrust spring 26. Between the lower end of the counter-bearing body 24 and the plate 15 is slidable A spacer sleeve 27 is arranged on the pull rod 25.

In Fig. 3 deuten die konzentrischen Kreise a, b, c in schematischer Weise die ersten, zweiten und dritten Arbeitsdurchgänge an, wobei es sich versteht, daß die Anzahl, der Arbeitsdurchgänge beliebig ist.In Fig. 3, the concentric circles a, b, c indicate schematically Instruct the first, second and third passes, it being understood that the number of passes is arbitrary.

Das Maschinengestell ist in den Figuren 1 und 2 mit der Bezugsziffer 28 gekennzeichnet. The machine frame is identified by the reference number 28 in FIGS. 1 and 2.

Ist das zu bearbeitende Werkstück aufgeschoben (Fig. 1), bewirkt der Schub des Kolbens 17a des ölhydraulisehen Zylinders 18 das Hochfahren der Antriebsscheibe 7« die ihrerseits über die Säulen 8, die Scheibe 6 und damit die Schuhe 5 hochschiebt, wodurch die Sektorstücke 1 nach oben geschwenkt werden.If the workpiece to be machined is pushed on (Fig. 1), the thrust of the piston 17a of the oil-hydraulic cylinder 18 causes this Raising the drive pulley 7 ″ which in turn over the Columns 8, the disc 6 and thus the shoes 5 pushes up, whereby the sector pieces 1 are pivoted upwards.

Diese in großer Anzahl vorhandenen Sektorstücke 1, die einen beinahe ununterbrochenen Kreis bilden, dessen öffnungsweite sich verringert (Fig.3), bewirken das Einschnüren des Werkstückes 23) dessen Innenwandung sich gegen den Hantel des Gegenlageratückte 24 anlegt, wobei das Gegenlagerstück 24 in der Hülse 2o gleitet.These sector pieces 1, which are present in large numbers and which form an almost uninterrupted circle, the opening width of which is reduced (Fig. 3), cause the workpiece 23) to constrict, the inner wall of which rests against the dumbbell of the counter-bearing piece 24, the counter-bearing piece 24 in the sleeve 2o slides.

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Gleichzeitig wird das Werkstück 23 infolge der Schräglage der Seiet or stücke 1 in einer schraubenförmigen Bewegung angetrieben, und zwar mit einer Drehung, deren Amplitude ungleich der Breite der Sektorstücke 1 ist. Hierdurch erfolgt die Reduzierung des Werkstückes 23 ohne jegliche Faltenbildung.At the same time, the workpiece 23 is due to the inclination of the Be or pieces 1 driven in a helical motion, namely with a rotation, the amplitude of which is not equal to the width of the sector pieces 1. This reduces the Workpiece 23 without any wrinkling.

Es ist hervorzuheben, daß die Wandstärke der zwischen den Sektorstücken 1 und dem Gegenlagerkörper 24, der sich zusammen mit der Wandung bewegt, auf das gewünschte Maß eingestellt werden kann.It should be emphasized that the wall thickness between the Sector pieces 1 and the counter bearing body 24, which together moved with the wall, can be adjusted to the desired dimension.

Beim Bückhub wird der Gegenlagerkörper 24 von dem Kopfstück 25a der Zugstange 25 zurückgeführt und stößt dabei das Werkstück 23 aus, das oben vor die Hülse 2ο läuft und nicht in seine Ausgangsstellung zurückkehren kann. Die von dem Gegenlagerkörper geschobene Distanzhülse 27 bewirkt die Rückführung der Anordnung in Anlage gegen die Platte 15·During the bending stroke, the counter bearing body 24 is removed from the head piece 25a of the pull rod 25 and pushes the workpiece 23 in the process that runs up in front of the sleeve 2ο and cannot return to its starting position. The one from the counter bearing body The pushed spacer sleeve 27 brings the arrangement back into contact with the plate 15

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Claims (8)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Reduzierung von rohrförmigen Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß durch gleichzeitiges Heranschwenken von bogenförmigen Sektorstücken an den Mantel des Werkstückes in dem Anfangsbereich der "beabsichtigten Durchmesser-Reduzierung auf das Werkstück allseitig ein Druck mit Wal ζ effekt· ausgeübt wird, die Wandung des Werkstückes dabei an einen Gegenhalter gedrückt wird und das Werkstück zugleich eine Teildrehung erhält.1. A method for reducing tubular workpieces, characterized in that by simultaneous pivoting of arcuate sector pieces to the surface of the workpiece in the initial area of the "intended Diameter reduction on the workpiece a pressure with whale effect is exerted on all sides, the wall of the workpiece is pressed against a counter holder and the workpiece is also partially rotated. 2. Maschine zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch radial angeordnete Sektorstücke (1), die in ihrer Wirkstellung einen ununterbrochenen Hing um das Werkstück bilden, und die an einen mittig angeordneten Gegenlagerkörper (24) heranschwenkbar sind.2. Machine for performing the method according to claim 1, characterized by radially arranged sector pieces (1) which, in their operative position, form an uninterrupted Hing Form around the workpiece, and which can be pivoted to a centrally arranged counter bearing body (24). 3. Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektorstücke (1) einzeln auf Schuhen (5) gelenkig abgestützt und durch die Schuhe (5) verschwenkbar sind, wobei die Schuhe in Radialrichtung verschieblich auf einer Scheibe (6) angeordnet sind, die ihrerseits mittels einer Antriebsscheibe (7) über einen Ring (1o) und mehrere Säulen (8) verschiebbar ist.3. Machine according to claim 2, characterized in that the sector pieces (1) are individually supported in an articulated manner on shoes (5) and are pivotable through the shoes (5), the shoes being displaceable in the radial direction on one Disc (6) are arranged, which in turn by means of a drive disc (7) via a ring (1o) and several Columns (8) is displaceable. 4. Maschine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sektorstücke (1) geringfügig geneigt zu durch die Hauptachse der Maschine gehenden Vertikalebenen liegen.4. Machine according to claim 1 and 2, characterized in that the sector pieces (1) slightly inclined to by the Main axis of the machine going vertical planes lie. 109820/0566109820/0566 5· Haschine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (6) zeitgleich mit ihrer Vertikalbewegung eine Teildrehung vollführt und diese Teildrehung über die Schuhe (5) auf die Sektorstücke (T) überträgt.5. Machine according to claim 1 to 3, characterized in that that the disc (6) executes a partial rotation at the same time as its vertical movement and this partial rotation over transfers the shoes (5) to the sector pieces (T). 6. Haschine nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Teildrehung der Scheibe (6) durch feststehende, geneigt liegende Keile (13) erfolgt und die Scheibe (6) auf einem Kugelauflager (12) gelagert ist·6. Machine according to claim 5 »characterized in that the Partial rotation of the disc (6) takes place by fixed, inclined wedges (13) and the disc (6) on one Ball bearing (12) is mounted ψ 7· Haschine nach Anspruch 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigungslage der. Keile (13) in Richtung und Größe mit der der Sektorstücke (1) übereinstimmt. ψ 7 · machine according to claim 4 and 6, characterized in that the inclination of the. The direction and size of the wedges (13) is the same as that of the sector pieces (1). 8. Haschine zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1 sowie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zu reduzierende Werkstück mit seiner unteren Stirnfläche gegen den Ansatz (21) einer das Werkstück (23) zugleich zentrierenden, feststehenden Hülse (2o) abgestützt ist, wobei das obere Ende der Hülse (2o) eine Zieh- bzw. Preßf platine bildet.8. Machine for performing the method according to claim 1 as well as according to claim 2, characterized in that the workpiece to be reduced with its lower end face is supported against the shoulder (21) of a stationary sleeve (2o) which at the same time centers the workpiece (23), wherein the upper end of the sleeve (2o) a Zieh- or Preßf circuit board forms. 9· Haschine nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenlagerkörper (24) verschiebbar in der Hülse (2o) geführt ist und verschiebbar in dem Gegenlagerkörper (24) eine Zugstange (25) angeordnet ist, die im Zusammenwirken mit dem Gegenlagerkörper (24) und der Hülse (2o) als Auswerfer dient.9 · Machine according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the counter-bearing body (24) is guided displaceably in the sleeve (2o) and a pull rod (25) is arranged displaceably in the counter-bearing body (24) and cooperates with the counter-bearing body (24) and the sleeve (2o) serves as an ejector. 1o. Haschine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugstange (25) in der Antriebsscheibe (7) befestigt ist.1o. Machine according to Claim 9, characterized in that the pull rod (25) is fastened in the drive pulley (7). 109820/0566109820/0566 LeerseiteBlank page
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