DE193437C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- M 193437 KLASSE 7b. GRUPPE

GUSTAV ISMER in ESSEN, Ruhr.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. Januar 1903 ab.

Den Gegenstand vorliegender Erfindung bildet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Wellrohren, insbesondere Flammrohren, Feuerbüchsen u. dgl., dadurch, daß die Wandung eines Rohres von außen und innen durch Preßrollen bearbeitet wird. Ein Verfahren zur Herstellung von Wellrohren mittels von außen und innen wirkender Preßwalzen ist bereits bekannt. Bei diesem

ίο bekannten Verfahren wird jedoch die Bearbeitung der Rohrwandung durch die Preßwalzen in der Weise vorgenommen, daß nach genügendem Andrücken der Preßwalzen gegen die Rohrwand die Preß walzen in Drehung versetzt werden und durch die hierbei zwischen der Rohrwandung und den Preßwälzen entstehende Reibung die Rohrwandung zwischen den Preßwalzen fortbewegt wird. Diese Art der Fortbewegung der Rohrwandung zwisehen den Preßwalzen hat den Nachteil, daß . sie von der zwischen der Rphrwandung und den Preßwalzen beim Drehen der letzteren entstehenden Reibung und dem Widerstand, den das Rohrmaterial dem Wellenwalzen entgegensetzt, abhängig ist, und daß infolgedessen der gegen- die Rohrwandung ausgeübte Druck, um überhaupt Wellen in der Rohrwaridung erzeugen zu können, verhältnismäßig groß sein muß, da in anderem Falle die Rohrwandung nur zwischen den Preßwalzen , fortbewegt wird, ohne daß Wellen in der Rohrwaridung erzeugt werden. Es können daher mit dem bekannten Verfahren nur dünnwandige Rohre (Blechrohre) gewellt werden, , und außerdem hat dasselbe zur Folge, daß durch den großen Druck, der mittels der Walzen auf die Rohrwandung ausgeübt werden muß, die Rohrwandung zwischen den Walzen fest eingespannt wird und somit das Material beim Wellenwalz^n zu sehr gestreckt wird und an Widerstandsfähigkeit verliert.

Um diese Nachteile zu vermeiden und zu ermöglichen, auch stark wandige Rohre zu wellen, ist gemäß vorliegender Erfindung von der Benutzung angetriebener Walzen abgesehen und die Fortbewegung der Rohrwandung von der zwischen den Profilrollen und der Rohrwandung entstehenden Reibung unabhängig gemacht, und zwar dadurch, daß die bei der Wellung erforderliche Relativbewegung zwischen Rohr und Rollen nicht durch Reibungsantrieb seitens der in Drehung versetzten . Rollen erfolgt, sondern durch besonderen Antrieb des Rohres oder der Rollen-! halter oder beider (zur Herstellung von Wellen in Schraubenlinien), wobei nur ein Überhinrollen der Profilrollen über das Rohr stattfindet.

Auf diese Weise können einerseits kreisrunde und konzentrische, andererseits auch Längswellen hergestellt werden, welche gleich oder ungleich, hoch oder weit sind und beliebige Profile haben. Es lassen sich jedoch mit diesem Verfahren auch exzentrische Wellen oder Wellen, die am Rohrumfang auslaufen, herstellen, indem bei dem Oberhinrollen der Profilrollen über das Rohr der vermittels der Preßrollen gegen die Rohr-

wandung ausgeübte Druck allmählich vergrößert und dann wieder verringert wird, was auf die verschiedenste Weise ausgeführt werden kann.

Ferner lassen sich nach dem vorliegenden Verfahren auch Wellen in Schraubenlinien herstellen, indem z. B. bei der Fortbewegung der Preßrollenhalter über der Rohrwandung entlang das Rohr gedreht wird.

ίο Die Längswellen dienen zur Erhöhung des Widerstandes der Rohre gegen äußeren Druck und zur Erhöhung der Tragfähigkeit de» Rohre für größere Stützenentfernuugen.

Auf beiliegender Zeichnung ist eine Maschine dargestellt, welche gemäß dem vorliegenden Verfahren in der Weise eingerich^ tet ist, daß Querwellen durch Drehen* des Rohres beim Stillstand der Rollenhalter, Längswellen durch Verschieben der Rollenhalter in der Längsrichtung des festgehaltenen Rohres und Wellen in Schraubenlinien durch Drehen des Rohres bei gleichzeitigem Verschieben der Rollenhalter in der Längsrichtung des Rohres hergestellt werden.

Fig. ι und 2 zeigen die Maschine im Aufriß und Grundriß.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt nach Linie 1-1 der Fig. 1, wobei das Wärm feuer zur Hälfte in Ansicht dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1 mit dem Rollenhalter D in Ansicht.

Fig*. 5 zeigt die Stirnansicht des Spindelkastens A.

Fig. 6 zeigt im Schnitt, in der Stirnansicht und teilweise im Grundriß den Ziehkopf N.

Fig. 7 bis 14 zeigen verschiedene mit Wellen

versehene Rohrstücke, die mit der Maschine gewellt sind.

Fig. 15 zeigt besonders eine Einrichtung zum Herstellen exzentrischer Wellen, zum Teil in Seitenansicht und zum Teil im Schnitt.

Fig. 16 ist ein Schnitt nach Linie 3-3 dazu.

Die Wellendrück- und Ziehmaschine steht auf einem Fundament und besteht aus einer Grundplatte mit Spindelkasten A, wie solche für Drehbänke im Gebrauch sind; vor dem Spindelkasten befinden sich die Wangen B mit Zahnstangen, und auf denselben steht der Wagen C₁₁ mit dem Rollenhalter D und dem Wärmfeuer E. Rechts von dem Wagen C₁ befindet sich ein zweiter kleinerer, den Ständer H tragender Wagen C₂, welcher ebenfalls wie Wagen C₁ seitlich mit Zahnrädern / versehen ist, bei deren Drehung mittels Handräder m die Wagen C₁ und C₂ auf den Wangen der Maschine schnell verschoben werden können.

Der Wagen C₂ trägt eine im Ständer H längsgeführte hohle, runde Stange K und in letzterer eine Spindel h: Die Stange K wird an ihrem rechten Ende von dem Tragbock J und vom Führungsständer L geführt und hat unten eine Zahnstange k, in welche ein auf einer am Ständer /gelagerten Welle sitzendes Zahnrad greift. Durch Drehung desselben mittels seiner Wellenkurbel kann die Stange K schnell hin und her bewegt werden. Am linken Ende der Stange i£ ist der Rollenhalter M befestigt, welcher mit mehreren, z. B. wie Fig. 3 zeigt, mit drei konvexen Profilrollen t versehen ist, deren verlängerte Achsen d gelenkig und durch Federn nach innen gehalten, mit einer auf der Stange K durch Stellschrauben feststellbaren Hülse e verbunden sind. Die Profilrollen t ruhen auf dem Konus, welcher an dem vorderen Ende der Spindel oder Stange Λ befestigt ist, die mittels des auf ihrem anderen Ende aufgeschraubten Handrades' i in der Stange K verschoben werden kann. W ist eine auf der Stange K in der Längsrichtung derselben mittels Stellschrauben festgelegte Scheibe mit den verstellbaren Rollen F, welche zur Herstellung von exzentrischen Wellen auf dem gesamten Rohrumfang oder auf einen Teil desselben dienen, während beim Walzen von konzentrischen Wellen die Scheibe von der Stange K abgenommen wird. Mari kann also mittels mehrerer Rollenhalter D und M und Feuer E auf einer Maschine arbeiten.

Der Rollenhalter D trägt mehrere konkave Profilrollen s, welche von Hand dadurch gleichzeitig senkrecht zur Rohrrichtung verstellt werden können, daß die Rollen, wie Fig. 4 zeigt, an radial zum 'Rohre angeordneten Spindeln befestigt sind, die durch ein vermittels eines Handrades zu bewegendes Rädergetriebe untereinander verbunden sind. Das Wärmfeuer E (Fig. 3) hat zwei Füllöffnungen η zum Anfüllen der Feuerung mit Koks, und unter dem Rost 0 ist es mit einem Rohr ρ versehen, durch welches gepreßte Luft in die Feuerung eingeführt wird.

Der Arbeitsgang der Maschine ist folgender:

Soll ein Rohr konzentrische; Wellen von beliebiger Form und Höhe und Entfernung am ganzen .Rohrumfang oder an einem Teil desselben erhalten, so wird der kleine Wagen C₂ mit Flanschapparat G und Ziehständer Hvon den Wangen B der Maschine •entfernt und der Wagen C₁ mit Rollenhalter D und Wärm feuer E auf der Maschine um die Länge des zu bearbeitenden Rohres nach rechts gefahren. Ebenso wird die Stange K mittels der Kurbel am Tragständer / entsprechend nach rechts bewegt. Dann wird das mit Wellen/ zu versehende Rohr auf die Maschine gerollt und das linke Rohrende in den selbsttätigen Mitnehmerklauen q der Planscheibe r des Spindelkastens A be-

festigt. In der Mitte wird das Rohr durch die beiden Tragrollen F₁, unterstützt, λ'οη denen auf jeder Seite des Rohres eine in einer am Wagen C₁ um ihre Längsachse drehbar und in der Längsrichtung verstellbar angeordnete Gabel gelagert ist. Die Profilrollen s im Rollenhalter D und die Tragrollen F₁ (Fig. i) werden in die Rohrrichtung gedreht und der Wagen C₁ mit Rollenhalter D

ίο und Wärmfeuer E und die Stange K auf der Maschine so weit nach links bewegt, daß sich die Stelle, an welche die erste Welle hinkommen soll, mitten im Wärmfeuer und über den Rollen t des Rollenhalters M befindet. Fixierskalen und Zeiger an den Wangen B und Wagen C₁ und C₂ sowie Einbohrungen in der Stange K für die Stellschraube des Tragständers J ermöglichen das schnelle'und sichere Einstellen der Profilrollen

ao des Rollenhalter D und des Rollenhalters M übereinander sowie der Weilenstelle des betreffenden Rohres im Wärm feuer E und des Rollenhalters M im Rohre" vor der betreffenden Wellenstelle. Die Profilrollen s im Rollenhalter D müssen in diesem Falle soweit nach außen gestellt sein, daß die Rollen s die Planscheibe r und deren Mitnehmerklauen q nicht berühren. Hierauf werden die vorerwähnten Profil- und Tragrollens und F₁ rechtwinklich zur Längsrichtung des Rohres gedreht und das Koksfeuer im Wärmfeuer E durch Zuführung gepreßter Luft durch Rohr j? angeblasen und das zu wellende Rohr in Drehung gesetzt. Die Wellenstelle wird so lange mittels des Wärmfeuers erwärmt, bis dieselbe hellrot geworden ist. Dadurch bildet sich an dieser Stelle auf dem Rohnimfang ein Wulst nach außen, in welchen dann sofort die auf dem konisch erweiterten Ende der Stange ft aufliegenden inneren Pr.ofilrollen t mittels des Handrades i an die Rohrwand gedrückt werden. Sobald hierdurch der Wulst eine der späteren Form entsprechende Wölbung von einer Höhe gleich der halben Wellenhöhe erreicht hat, muß der Wagen C₁ sofort so weit nach rechts gefahren werden, daß der Wulst unter den Mitten der Profilrollen s des Rollenhalters D steht. Die Profilrolleri s des Rollenhalters D werden hierauf von außen auf die Rohrwand gedrückt und in kurzer Frist sind eine oder mehrere Wellen fertig, d. h. die anderen halben Wellenhöhen nach innen gedrückt. Die Herstellung weiterer Wellen erfolgt in derselben Weise und um sp rascher, je wärmer das Rohr bei Bildung einer jeden Welle wird. ; Die mit Wellen versehenen Rohre werden, nachdem der Wagen C₁ und die Stange K genügend weit nach rechts bewegt sind, aus der Maschine gerollt. Die

Maschine kann mit einer geringen Änderung in ähnlicher Weise dazu benutzt werden, zur Rohrachse exzentrische Wellen in einem Rohr herzustellen. Zu diesem Zwecke muß vor dem Aufrollen des zu wellenden Rohres auf die Maschine die Scheibe W auf die Stange K lose aufgesetzt und durch Stellschrauben, welche in eine Ringnut der Stange K eingreifen, gegen Längsverschiebungen auf letzterer gesichert werden. Hierauf werden die drei Rollen F an der Scheibe W entsprechend der gewünschten Exzentrizität der Wellen exzentrisch zum Rohr eingestellt und dann gegen dasselbe fest angedrückt und an demselben festgeklemmt. Da das zu wellende Rohr wie bei Herstellung konzentrischerWellen konzentrisch an derPlanscheibe r befestigt ist, so nimmt die Stange K durch die exzentrische Einstellung der Walzen F zu dem zu wellenden Rohr eine schräge Lage ein, wie aus Fig: 15 ersichtlich ist. Die Stellschraube des Trag-Ständers J, in welchem die Stange K geführt ist, muß aus dem Tragständer J etwas, 5 bis 10 mm, herausgeschraubt werden, um der Stange K eine kleine Schwingbewegung zu gestatten. Die Lageröffnung des Tragständers J ist der Exzentrizität der auf dem Rohr herzustellenden Wellen entsprechend größer gemacht als der Durchmesser der Stange K und außerdem ballig ausgedreht. Da die Stange if zum Rohre schräg steht, so wird beim Drehen des Rohres mittels der Planscheibe r die Stange K durch die gegen die Wandung des Rohres mittels der Rollen F festgeklemmte Scheibe' W in Schwingungen um den Stützpunkt im Tragständer J senkrecht zur Rohrachse versetzt. Die eigenartige Gestaltung der Lageröffnung im Tragständer J läßt diese Schwingungen zu. Bei entsprechender Verstellung durch das Handrad i wird eine der Rollen t im Rollenhalter M infolge der Bewegung des Kopfes der Stange K unter stetiger Änderung des Abstandes der Rolle von der Rohrachse während eines Teiles einer jeden Umdrehung des Rohres gegen letzteres gedrückt, wodurch die exzentrischen Wellen auf; dem Rohr gebildet werden. Sollen Wellen nur auf einem Teil des Rohrumfanges in das Rohr eingewalzt werden, so müssen an dem Rollenhalter!) und dem Rollenhalter M oben und auf der gegenüberliegenden Seite an Stelle je zweier Profilrollen je zwei glatte Rollen eingebaut werden; beim Wellen muß die Maschine langsamer laufen und mittels Umsteuerung entsprechend dem Teil des Rohrumfanges vor- und rückwärts bewegt werden. In den Fig. 9, 11 bis 14 sind verschiedene Formen von Rohren Q, S, T, U, V mit Wellen dargestellt, welche nach dem beschriebenen Verfahren hergestellt werden können. Zur Bildung dieser verschiedenen Formen müssen natürlich die Rollen t und s entsprechend gewählte Profile erhalten.

Zur Herstellung von Flanschen und Aushalsungen an den Rohrenden wird der Wagen C₂ mit dem Flanschapparat G auf die Wangen und Zahnstangen der Maschine aufgesetzt. Die gemäß Fig. io mit Flansch oder gemäß Fig. 14 mit Aushalsung zu versehenden Rohre R bzw. V werden unter Drehen derselben mit ihren Enden im Wärmfeuer E rotwarm gemacht und dann der Wagen Ci so weit nach links gefahren, daß der Flanschapparat an das Rohrende gebracht und der Flansch mittels entsprechender Bewegung der Rollen f hergestellt werden kann. Zum Herstellen von Aushalsungen (Fig. 14 links Rohrenden) muß die obere der Rollen/ eine entsprechend andere Form erhalten. Die Einhalsungen an den rechten Rohrenden (Fig. 14) werden jedoch mittels entsprechend geformter Rollen im Rollenhalter D hergestellt.

Zwecks leichterer Bewegung der Wagen C₁ und C₂ und zur Sicherung derselben gegen das sog. Ecken sind die Wagen an allen vier Ecken mit Leitrollen χ versehen (Fig. 2), mittels deren die Wagen C₁ und C₂ auf den· Wangen der Grundplatte B gebremst und auch ganz fest gestellt werden können.

Soll die Maschine außer für die oben erwähnten Arbeiten auch noch zum Ziehen von in der Längsrichtung des Rohres oder in Schraubenlinien verlaufenden Wellen an Rohren verwendet werden, so muß sie um die Länge der zu ziehenden Rohre verlängert werden und außerdem eine entsprechende maschinelle. Einrichtung Y für die Bewegung der Wagen C₁ und C₂ und am Spindelkasten A einen Teil- bzw. Ziehapparat erhalten.

Auf die Stange K ist ferner an Stelle des Rollenhalters M der Ziehkopf N (Fig. 6) zu setzen und zum Herstellen von Längswellen aus der Planscheibennabe der Mitnehmerkeil zu entfernen, so daß sie sich mittels der Fixierscheibe α und Stifthalter b feststellen läßt. Beim Ziehen von Längswellen dreht sich also die Achse in der festgestellten Planscheibe. Letzteres geschieht aber nicht beim Herstellen von Wellen in Schraubenlinien. Da das Herstellen von Längswellen mehr Kraft erfordert als das von Rundwellen, so muß die Maschine langsamer als beim Rundwellen laufen, und -das bezügliche Deckenantriebsvorgelege muß daher mit passenden Wechselriemscheiben versehen sein. Die Wagen C₁ und C₀ sind mit Hilfe von Zugstangen und der Befestigungsaugen c auf passende Entfernungen miteinander zu verbinden, der Flanschapparat G ist abzunehmen, die Stange K ist in dem Ziehständer H an richtiger Stelle festzuschrauben und im Ständer J zu lösen, wonach bei Bewegung der Maschine der Ziehkopf N (Fig. 6) dieselbe Bewegung macht wie der Rollenhalter D und die Rollen beider sich wie beim Rundwellen gegenüberstehen.

Zur Verringerung der Inanspruchnahme des Rollenhalters D und zur Schonung der Räder Y wird am besten nur mittels einer oder zweier unteren Profilrollen gearbeitet und im Rollenhalter D und im Ziehkopf N oben und auf der entgegengesetzten Seite nur glatte Rollen eingesetzt.

Das zum Herstellen von Längswellen in der Maschine befestigte Rohr .wird auf größere Längen, als für das Herstellen von Ouerwellen nötig ist, im Wärmfeuer E angewärmt und dann das Wellen immer stückweise nach dem Spindelkasten hin vorgenommen, um das Rohr nicht aus den Mitnehmerklauen zu reißen. Die Fig. 7 bis 8 zeigen zwei auf diese Weise gewellte Rohrstücke O, P in Ansicht. . .

Die Transport- bzw. Wechselrädervorrichtungen -Y sind so gewählt, daß· die Räder vertauschte umgekehrte Übersetzungen ergeben und leicht für andere Übersetzungen bzw. andere Steigungen der schraubenförmigen Wellen durch andere Räder ersetzt werden können.

Mit der gezeichneten Maschine können Rohre in den gangbarsten Größen von 700 bis 1000 mm Durchmesser bis 3140 mm lang mit Wellen usw. versehen · werden. Für größere Rohre müssen ein größerer Rollenhalter D und ein größeres Wärmfeuer E auf der Grundplatte aufgebaut werden. Aus diesem Grunde und wegen der Reparatur des Mauerwerks im Wärmfeuer müssen dieselben auswechselbar sein.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Wellrohren mittels von innen und außen gegen die Wandung des zu wellenden Rohres gedrückter Profilrollen, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Wellung erforderliche Relativbewegung zwischen Rohr und Rollen nicht durch Reibungsantrieb seitens der jn Rotation versetzten Rollen erfolgt, sondern durch besonderen Antrieb des Rohres oder der Rollenhalter oder beider.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Spindelkasten (A) mit Einspannfutter für das Rohrwerkstück in Verbindung mit einem auf den Wangen (B) des Spindelkastens fahrbar angeordneten, mit Rollenhalter (D) und Wärmofen (E) versehenen Wagen (C₁) und eine in das Rohrwerkstück sich erstreckende,

in dessen Längsrichtung verschiebbare Stange (K) mit senkrecht zur Rohrrichtung verstellbaren Rollen (t) im Rollenhalter (M), wobei die Verstellung in der Weise erfolgt, daß die Rollen des Rollenhalters (D) unter Vermittelung von in letzterem radial angeordneten Spindeln, die Rollen des Rollenhalters (M) unter Vermittelung' eines Konus, auf welchen die Rollen sich

ίο stützen und welcher durch eine in der Stange (K) geführte Stange (h) vor und zurück geschoben werden kann, gleichzeitig gegen die Rohrwandung senkrecht verschoben werden.

3· Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch I unter Vermittelung der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erzeugung parallel oder schraubenförmig zur Rohrachse verlaufender Wellen der mittels Antriebs vom Spindelkasten aus verschiebbare, den Rollenhalter und Wärmöfen (E) tragende Wagen (C₁) mit einem zweiten, einen Ständer (H) zum Befestigen der Stange (K) tragenden Wagen (C₂) gekuppelt wird, nachdem der Rollenhalter (M) durch einen solchen (N) mit parallel bzw. schräg zur Rohrachse stehenden Rollen ersetzt und die Stange (K) im Lager des Ständers (J) gelöst und mit dem auf den Wagen (C₂) fest angeordneten Ständer (H) verbunden ist, so daß sowohl der Rollenhalter (D) mit dem Wärmeofen (E) als auch die Stange (K) mit dem Rollenkopf (M) gleichzeitig und mit gleicher Geschwindigkeit fortschreiten.

4. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Vermittelung der Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Stange (K) eine mit verstellbaren und am Rohr festklemmbaren Walzen (F) versehene Rollenscheibe (W) lose angeordnet und gegen Längsverschiebung gesichert ist.

Hierzu 2 Blau Zeichnungen.