DE2062711A1

DE2062711A1 - Profil Rollvorrichtung

Info

Publication number: DE2062711A1
Application number: DE19702062711
Authority: DE
Inventors: Hidehiko Maeda Nobutaka Hiroshima Hiroshima Tsukamoto (Japan) P
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1969-12-22
Filing date: 1970-12-19
Publication date: 1971-07-15
Also published as: GB1300989A; US3678719A

Description

Dipl.-lng. H. Sau^nlgnd ■ Dr.-lng. R. König Patentanwälte ■ 4Qqd Düsseldorf · Ceciiienallee 76 · Telefon 43273a

Unsere Akte: 26 351 18.Dezember 1970

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha, 5-1» Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio /Japan

"Profil-Rollvorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine Profil-Rollvorrichtung mit zwei Verformungsrollen zum Profilieren von stangenförmigen Werkstücken in ümfangsrichtung.

Nach der Erfindung soll das Werkstück in axialer Richtung verschiebbar und in der Verformungsstellung, d.h. zum Profilieren, fixierbar sein.

Die vorliegende Erfindung dient insbesondere zum genauen Positionieren des Werkstückes zwischen den Verformungsrollen und deren Profil, die das Werkstück in zentrisch zwischen sich liegender Stellung bearbeiten. Darüber hinaus findet die Erfindung vorzugsweise beim Profilieren von Rohlingen wie beispielsweise runden Knüppeln unter Verwendung einer oberen und einer unteren Verformungsrolle mit auf den Verformungsrollen befestigtem keilförmigen Profil Anwendung.

Bei den bekannten Rollvorrichtungen wird ein rotglühender und sbangenförmiger Rohling zwischen zwei einander gegenüberliegenden Verformungsrollen zu einer Welle oder dergleichen Form gerollt. Dabei haben die Verformungsrol-

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len mit dem stangenförmigen Werkstück am äußeren Umfang Berührung und rotiert das Werkstück mit den Verformungsrollen·. In derartigen Rollvorrichtungen ist die Betriebs— oder Verformungsstellung des Werkstückes instabil und besteht die Gefahr j, daß das Werkstück während des Verformungsvorganges aus seiner Verformungsstellung zwischen den Verformungsrollen herausläuft. Deshalb ist es notwendig, das Werkstück während des Verforaens zwischen den Verformungsrollen zu halten» Da jedoch, das Werkstück im wesentlichen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie die mit ihm in Berührung stehenden Verformungsrollen rotiert _t ist das Halten des Werkstückes nicht einfach und an den bekannten Profil-Rollvorrichtungen bisher nicht befriedigend gelöst worden. Das heißt, an den bekannten Profil-Rollvorrichtungen kann das rotierende Werkstück nur unter wesentlicher Behinderung der Verformung zwischen den rotierenden Verformungsrollen gehalten werden.»

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine den Verformungsvorgang nicht behindernde Vorrichtung zum genauen Positionieren und Halten des Werkstückes zwischen den Verformungsrollen zu schaffen.

Mach der Erfindung wird das mit einem Kraftkolben erreicht, der in axialer Richtung verschiebbar ein zugleich drehbewegliches Spannfutter zum Zentrieren des einen 'Werkstückendes trägt» Das andere Ende des Werkstückes wird durch eine entsprechend gelagerte und angeordnete, als kegliger Dorn oder dergleichen ausgebildete Zentrierspitze ausgerichtet. Darüber hinaus schließt die Erfindung die Verwendung von Zentrier- und Halteringen sowie Führungs— rollen ein, die das Werkstück zwischen beiden Enden umgreifen» Die Führungsrollen bilden eine Rallfläche für das Werkstück, während die Halte- und Zentrierringe das Werkstück am Umfang umschließen. Vorteilhafterweise besteht bei der erfindungsgemäße« Vorrichtung keine Gefahr mehr, daß der Verformungsvorgang durch das Halten und

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Zentrieren des Werkstückes behindert wird. Die Zentrierspitze und das Spannfutter halten das Werkstück bei freier Drehbeweglichkeit sicher in seiner Verformungsstellung, erlauben in Kombination mit den Führungsrollen in einfacher Weise ein axiales Verschieben des Werkstückes und geben dem Werkstück in Kombination mit einem oder mehreren Halte- und Zentrierringen eine zentrische Führung in die Verformungsstellung. Gleichzeitig stellt die erfindungsgemäße Vorrichtung eine einfache und robuste Konstruktion dar, die wirtschaftlich in der Herstellung ist.

In der Zeichnung sind die bekannten Profil-Rollvorrichtungen und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer bekannten Profil-Rollvorrichtung;

Fig. 2 eins vergrößerte Teilansicht eines Längsschnitts durch eine der Verformungsrollen der Profil-Rollvorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Halten und Zentrieren des Werkstückes in Profil-Rollvorrichtungen;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 3 gehörige^kombinierten Führungsrolle und Führungsring;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 4.

Fig. 1 und 2 zeigen eine bekannte Profil-Rollvorrichtung üblicher Konstruktion, in der ein auf Rotglut erwärmter,

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stangenförmiger Rohling oder eine Welle 3 durch sogenanntes Rollen in eine bestimmte Form gebracht wird_e Dabei wird die Formgebung dadurch bewirkt, daß die Welle 3 zwischen zwei in entsprechendem Abstand gegenüberliegend angeordnete Verformungsrollen 1 und 1' gebracht wird, die am äußeren Umfang mit einem Profil 2 und 2' versehen sind, und das Profil 2 und 2' durch eine Drehbewegung der Verformungsrollen 1 und 1' und der Welle 3 in deren Oberfläche gedrückt wird.

In einer derartigen Profil-Rollvorrichtung ist die Lage des Werkstückes 3, d.h_e der Welle 3, während der Verformung instabil, wie leicht aus Fig«, 1 zu sehen ist. Das Werkstück versucht, sich während der Verformung aus seiner Verformungsstellung zwischen den Verformungsrollen 1 und 1' herauszubewegen. Deshalb wird das Werkstück 3 während der Verformung zwangsweise in seiner Verformungsstellung gehalten. Da das Werkstück 3 im wesentlichen mit der gleichen Umfangsgeschwindigkeit wie das Profil 2 und 2^! rotiert, rotiert die erfindungsgemäße Vorrichtung, mit der das Werkstück dann während der Verformung zwangsweise in der Verformungsstellung gehalten wird, mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Werkstück 3, um dessen Verformung nicht zu hemmen.

In Fig. 3 bis 5 ist die Erfindung an einer Profil-Rollvorrichtung dargestellt, die Verformungsrollen 1 und 1' und ein Profil 2 und 2' herkömmlicher Art aufweist. Zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört ein hydraulischer Kraftkolben 5 mit einer Kolbenstange 11, die an ihrem äußeren Ende ein Ende des Werkstückes 3 in einem drehbeweglichen Spannfutter aufnimmt. Das andere Ende des Werkstückes 3 wird von einer drehbeweglich gelagerten Zentrierspitze 9 gehalten, die dazu in dieses Ende des Werk-

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Stückes 3 greift und an der Kolbenstange 12 eines weiteren hydraulischen Kraftkolbens 4 befestigt ist. Die Kolbenstangen 11 und 12 können vorwärts und rückwärts bewegt werden, um das Werkstück 3 in axialer Richtung zu den Verformungsrollen 1 und 1' und deren Profil 2 und 2' zu verschieben.

Darüber hinaus wird das Werkstück 3 nach der Erfindung auf seiner Länge durch verschiedene Führungs- und Rollvorrichtungen in Form von Führungsrollen 8 gehalten, auf denen es in axialer Richtung beweglich aufliegt und außerdem durch Zentrier- und Halteringe 10 geführt ist.

Vor Ingangsetzen der Verformung wird das Werkstück 3 von der Kolbenstange 12 des Kraftkolbens 4 durch Beaufschlagen mit hydraulischem Druck durch die Zentrier- und Halteringe 10 über die Führungsrollen 8 geschoben und die Spitze des Werkstückes 3 in dem Spannfutter 6 eingespannt.

Das drehbeweglich gelagerte Spannfutter 6 hat die Aufgabe, das Werkstück 3 während der Verformung an einem Ende zu halten und auf die Verformungsrollen 1 und 1' und deren Profil 2 und 2^f auszurichten. Das andere Ende des Werkstückes wird durch die Ringe 10 gehalten, während die FUhrungsrollen 8 eine reibungslose Axialbewegung erlauben.

Wie in Fig. 4 und 5 dargestellt, sind die BIaIte- und Zentrierringe 10, die eine zusätzliche Führung für das Werkstück 3 bilden, an der Unterseite jeweils mit einem Schlitz 10a versehen, durch den die Führungsrollen 8 in die Halte- und Zentrierringe 10 ragen, so daß die Werkstücke 3 in den Halte- und Zentrierringen 10 in axialer Richtung rollen können.

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Jede Führungsrolle 8 sitzt auf einer Achse 13, die nach Fig. 5 drehbeweglich zwischen den Lagerflächen eines Ständers 14 und Deckeln 15 angeordnet ist. Die Führungsrollenaehse 13 ist durch eine Scheibe 16 und einen Federsplint 17 gegen Lösen aus dem Ständer 14 und den Deckeln 15 gesichert. Beiderseits des Ständers 14 ist ein Paar L-förmiger^ unterer Träger 18 und 19 angeschweißt, die jeder am oberen Ende einen Flansch 20 bzw. 21 aufweisen. Über die Flansche 20 und 21 sind mittels Flanschen 23 und Sehrauben 24 obere Träger 22 an den unteren Trägern 18 und 19 befestigt. Die oberen Träger 22 tragen den Halte- und Zentrierring 10. Die Konstruktion ist dabei so ausgelegt, daß der Halte- und Zentrierring 10, falls erforderlieh, sofort gegen einen neuen bzw* anderen Ring ausgewechselt werden kann. Dadurch wird unter anderem auch ein Festfressen des Werkstücke', in dent Halte- uitoi Zentrierring; 10' verhindert»

Das Werkstück 3 wird, nachdem es in einem Glühofen 7 auf Rotglut erwärmt worden ist, von dem Spannfutter 6 und der Zentrlerspitze 9 in einer in Längsrichtung vorbe-^ stimmten und! zentrischen Stellung gebracht und gehalten. Während der Verformung rotiert das Werkstück 3 zwischen den Verformungsrollen 1 und t^r und deren Profil 2 und 2% so daß sich das Profil 2 und 2' in das Werkstück 3 drückt, Das Werkstück wird in axialer Richtung allein durch dais Spannfutter 6 und die Zentrierspitze 9 und in radialer Richtung zusätzlich durch die Zentrier- und Halteringe 10 gehalten. Die axiale Haltekraft ites Spannfutters 6 und. der Zentrierspitze resultiert aus dem Flüssigkeitsdruck in den Kraftkolben 4 und 5.

Vorteilhafterweise verhindern die Zentrier- und Halteringe 10 ein Ausbiegen und Ausknicken des langen Werkstückes

3 in dessen radialer Richtung, was ansonsten nicht nur die Genauigkeit des RollVorganges, d.h. des Verformungsvorganges, herabsetzen sondern auch zu einer Zerstörung des Glüh-Ofens 7 führen würde.

Das Spannfutter 6 und die Zentrierspitze 9 gewährleisten während der Verformung eine ungehinderte Drehbewegung für das Werkstück 3. Der Flüssigkeitsdruck in den Kraftkolben

4 und 5 hält das Werkstück 3 in der erforderlichen Betriebsstellung, solange der Verformungsvorgang andauert.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegen unter anderem darin, daß das Werkstück 3 sicher in der vorbestimmten Verformungslage gehalten wird, ohne daß der Verformungsvorgang dadurch behindert wird, bzw. die vorbestimmte Verformungslage des Werkstücks 3 auch dann gewährleistet ist, wenn der Druck der Kraftkolben 4 und 5 kleiner als die Axialkraft ist, die während des Verformungsvorganges durch das Profil 2 und 2' der Verformungsrollen 1 und 1' verursacht wird.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das Spannfutter 6 und die Zentrierspitze 9 drehbeweglich gelagert sind und das Werkstück 3 dadurch in der Verformungslage gehalten werden kann, ohne gleichzeitig seine Drehbewegung zu hemmen und daß durch die Öffnung 10a an der Unterseite der Halte- und Zentrierringe 10 Führungsrollen 8 mit einem oberen Teil in die Halte- und Zentrierringe 10 ragen können, so daß das Werkstück 3 damit reibungslos aus dem Glühofen 7 zwischen die Verformungsrollen 1 und 1' transportiert werden kann.

Schließlich kann auch das Werkstück 3 mit den Kraftkolben 4 und 5 in eine genaue, vorbestimmte Lage zwischen die Verformungsrollen 1 und 1· und der Profile 2 und 2' gebracht werden.

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Claims

Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha 5-1, Marunouchi 2-chome, Chiyoda-ku, Tokio./Japan Patentansprüche

1. Profil-Rollvorrichtung mit zwei Verformungsrollen zum Profilieren von stangenförmigen Werkstücken in Umfangsrichtung, gekennzeichnet durch eine Halte und Zentriervorrichtung mit einem drehbeweglich und in axialer Richtung verschiebbar angeordneten und für die Aufnahme eines Werkstückendes bestimmten Spannfutters (6) und einer drehbeweglichen und zugleich in Längsrichtung beweglichen Lagerung für den übrigen Teil des Werkstückes (3).

2. Profil-Rollvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die drehbewegliche und zugleich in Längsrichtung bewegliche Lagerung für den übrigen Teil des Werkstückes (3) mindestens aus einem Halte- und Zentrierring (10) und einer Führungsrolle (8) und/oder einer drehbeweglich und zugleich in Längsrichtung beweglich angeordnete Zentrierspitze (9) besteht.

3. Profil-Rollvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u rch gekennzeichnet, daß das Spannfutter (6) und/ oder die Zentrierspitze (9) an Kolbenstangen (11}-, 12) hydraulischer Kraftkolben(4,5) befestigt sind.

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4. Profil-Rollvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (8) zumindest in die Halte- und Zentrierringe (10) hineinragen.

5. Brofil-Rollvorrichtung nach Anspruch 2 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (8) in Ständern (14) gelagert sind und die Halte- und Zentrierringe (10) an den Ständern (14) befestigt

.* sind.

6. Profil-Rollvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch mehrere zwischen dem Spannfutter (6) und der Zentrierspitze (9) angeordnete Halte- und Zentrierringe (10) und Führungsrollen (8).

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