DE2303268A1

DE2303268A1 - Einrichtung zum heisswalzen von ringkoerpern

Info

Publication number: DE2303268A1
Application number: DE19732303268
Authority: DE
Inventors: Armando Donzelli
Original assignee: OLEODINAMICA DONZELLI DI DONZE
Current assignee: OLEODINAMICA DONZELLI DI DONZE
Priority date: 1972-05-24
Filing date: 1973-01-24
Publication date: 1973-12-13
Also published as: IT955779B; JPS5046553A; FR2185462A1; FR2185462B1; GB1393209A

Description

Oleodinamica Donzelli di Donzelli & Beretta, Mailand//#alien

Viale Monza 171

Einrichtung zum Heißwalzen von Ringkörpern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Heißwalzen für die Feinbearbeitung von Ringen, ausgehend von ringförmigen Blanks mit einer Mittelöffnung von über 60mm, und geht von der Aufgabe aus, die Einrichtung so auszugestalten, daß sie voll automatisch arbeitet.

Die bekannten Einrichtungen für die Feinbearbeitung von Ringkörpern sind sehr groß, beanspruchen eine große Bodenfläche in der Werkstatt, erfordern aufwendige Maurerarbeiten für den Aufbau und für ihre Gründung. Außerdem hängen die Gleichmäßigkeit, Genauigkeit und Geschwindigkeit des Arbeitsvorganges noch sehr stark von der Geschicklichkeit des Bedienungsmannes ab.

Diese Nachteile sollen durch die Erfindung beseitigt werden, die auf einem durchaus unterschiedlichen Prinzip beruht und eine einwandfreie Gleichmäßigkeit der Produktion und eine völlige Automatisierung des Arbeitszyklus ermöglicht.

Die Heißwalzeinrichtung gemäß der Erfindung erfordert praktisch kein Mauerwerk. Die beanspruchte Bodenfläche ist

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sehr beschränkt. Die Beendigung des Walzvorganges erfolgt selbsttätig in fortschrittlicher Weise.

Bei der Heißwalzeinrichtung gemäß der Erfindung ist der Walzzylinder oder die Walztrommel beweglich auf einem Schlitten angeordnet, während der Gegenhalterbolzen bei axialer Be-

wegungsmöglichkeit sich nicht quer bewegen kann· Der Vorschub des Schlittens ist über eine hydraulische Einrichtung einstellbar, die den Vorschub entsprechend der Last verringert, die der Motor aufnimmt, und zwar bis zum Stillstand oder Rücklauf zum Ausgangspunkt.

Die Einrichtung zum Messen der Geschwindigkeit mit Wahl der Geschwindigkeitsminderung des WalzvorSchubes wird bei Annäherung an die fertige Größe betätigt, Diese Einrichtung enthält außerdem eine in Abhängigkeit von der Walζtemperatür arbeitende Korrektureinrichtung.

Die Arme zur Zentrierung der Blanks während des Walzvorganges sind einstellbar, um den besten Tangentialpunkt entsprechend dem Ringdurchmesser zu erhalten, und weisen einen selbsttätigen Auswerfer für den fertig bearbeiteten Ring auf.

Der GegenhalterboSzen ist mit veränderbarer Geschwindigkeit betätigbar, um eine Differenzgeschwindigkeit zwischen Zylinder und Bolzen zu erhalten. Sowohl der Bolzen wie seine Welle sind durch ein umlaufendes Flud gekühlt. Auch das Beschicken der Einrichtung mit den Werkstücken und deren Abführung können

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automatisiert werden, um den Einfluß des Bedienungsmannes auf die Walzeinrichtung völlig auszuschalten.

Diese und weitere wesentliche Vorteile der Heißwalzeinrichtung gemäß der Erfindung seien, an Hand des in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zemgen:

Fig.1 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt einer Walzeinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Vorderansicht mit weggenommenem Meßarm, Fig.3 einen Schnitt parallel zum Erdboden entlang der Linie A-A der Fig.2,

Fig.4 einen Schnitt parallel zum Erdboden nach der Linie B-B der Fig.2.

Es sei zunächst der Aufbau der Walzeinrichtung und hierauf deren Arbeitsweise im einzelnen beschrieben. Es sei bemerkt, daß die beschriebenen Motoren zur Steuerung der verschiedenen Arbeitsgänge der Maschine von der dargestellten Form abweichen können, wie auch einige mechanische Elemente durch ihre Äquivalente ersetzt werden können, ohne vom Grundgedanken der Erfindung abzugehen.

Die Walzeinrichtung weist ein Traggestell 1 aus Walzdtahl auf. Auf einem Schlitten 49 ist ein Elektromotor 2 für die Bewegung der Walztrommel aufgesetzt, die ihrerseits durch ein geradliniges Rollenlager 3 getragen ist und aus einem Satz auswechsel-

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barer Ringe zur Anpassung an die verschiedenen Größen der zu walzenden Ringe besteht. ·

Die Welle 43 der Walztrommel ist mit dem Motor 2 verbunden, der seinereits auf einem Kugellager 6 für eine Schwingbewegung des Motorständers montiert ist und zwar über einen Satz von Übertragungsgliedern mit einer Kupplung 7 zur Verbindung des Motors mit der Untersetzungseinrichtung, die aus einem Satz von Zahnrädern 44,45,46,47,48 gebildet ist. Die Zahnräder sitzen auf Wellen in entsprechenden Lagern. Der Motor ist ferner mit einer Ölkrafteiririchtung 42 zum Walzen mit konstanter Kraft (output) versehen. Die ganze Gruppe, bestehend aus Motor, Walztrommel und Übertragung mit der Untersetzungseinrichtung, ist auf einem Schlitten 49 montiert, der durch zwei hydraulische Kolben mit Stangen 29 bewegt wird. Die hydraulischen Kolben werden durch eine Hochdruckpumpe 2 7 versorgt, die am oberen Teil der Walzeinrichtung zusammen mit anderen Steuerungseinrichtungen angeordnet ist, wie nachstehend noch beschrieben werden wird.

Das zu walzende Ringblank, von dem ein Stück in der Zeichnung dargestellt ist, wird, gegebenenfalls selbsttätig, von einem Beladeeiniaß 50 zugeführt, der in der Maschinenvorderseite

freigelassen ist, und wird in seiner Stellung durch den Gegenhalterbolzen 11 gehalten, der sich in einer festen Stellung befindet, aber in Richtung der vertikalen Achse anhebbar ist. Wenn der Gegenhalterbolzen abgesenkt ist, wird er mit seinem unteren Ende in eine Bodenführungsspindel 8 mit einem

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Sitzkonus 51 und mehreren Traglagern eingeführt.

Der Gegenhalterbolzen 11 wird durch eine hohle, den Bolzen haltende Hohlspindel 18 hin- und herbewegt, in welcher der Bolzen durch eine Zugstange 19 gehalten ist. Die hin— und hergehende Bewegung der Gegenhalter- Bolzengruppe wird durch zwei Hubkolben 28 gesteuert. Der Gegenhalterbolzen 11 erhält außerdem eine Drehbewegung durch einen hydraulischen Drehmotor 20, der über einen Schlauch 21 durch eine ebenfalls am oberen Teil der Walzeinrichtung angeordnete Pumpe 25 gespeist wird. Schließlich ist der Gegenhaiterbolzen 11 durch ein gemischtes System gekühlt, bestehend aus einer Luft- und Wasserkühlung auf

er der den Bolzen haltenden Welle und ein Luftkühlung des mit einer Innenbohrung versehenen Bolzens. Da Kühlsysteme dieser Art, wenn sie auch speziell nicht für diese Maschine entworfen sind, zu den normalen Teilen einer solchen Einrichtung gehören, brauchen sie nicht in allen Einzelheiten beschrieben zu werden.

Das ringförmige Blank, das durch die Gegenwirkung von sich drehender Trommel und Gegenhalterbolzen gewalzt wird, wird während des Walzvorganges in zentrischer Lage durch zwei Zentrierrollen 33 gehalten, welche gegen den Ring 9 an Tangentialpunkten anliegen, die entsprechend dem Ringdurchmesser justiert sind.

Die Zentrierrollen 33 sind an den Enden zweier Zentrierarme 32 angebracht, die am rückwärtigen Ende an zwei Steuerarmen

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angeleftkt sind. Diese sind ihrerseits mit den Steuerungen der Zentriereinrichtungen verbunden und enthalten eine Ölhydraulische Steuerung 39 für das Öffnen und Schließen der Zentrierarme, einen Kolben 38 zum Halten der Zentrierarme in der Anlage am Werkstück mit einer Stellschraube 37 für diese Arme, Das Ganze wird von einem ölhydraulischen Motor 30 mit einem Untersetzungsgetriebe 5 zur Steuerung der Arme gesteuert. Der Motor 30 wird von der Pumpe 26 versorgt, welche die Zentrierarme steuert und ebenfalls auf dem oberen Teil der Walzeinrichtung angeordnet ist.

Die drei Pumpen, welche die hydraulischen Hauptbewegungen der Maschine steuern, sind eine neben der anderen auf dem oberen Teil der Einrichtung angebracht, entnehmen alle die Steuerflüssigkeit einem Behälter 2 3 und werden alle von einem Elektromotor 24 angetrieben. Ebenfalls auf dem oberen Teil der Einrichtung befindet sich die Einrichtung 22 mit allen elektrischen Steuerungen für die Durchführung der korrekten Arbeitsfolgen.

Am Ende der Zentrierarme findet sich eine einfache Einrichtung zum selbsttätigen Auswerfen eines fertiggewalzten Ringes. Sie besteht aus einem Auswerferblatt 41, das sich zunächst in der in den Fig.3 und 4 ausgezogen dargestellten Stellung befindet und zum Auswerfen des Ringes in die gestrichelt eingezeichnete Stellung vorwärts schnappt. Das Blatt wird durch einen mit ,einer Zahnstange versehenen Kolben 40 gesteuert.

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Eine weitere wesentliche Einzelheit- der Walzeinrichtung gemäß der Erfindung besteht in der Einheit zum Messen des ringförmigen Blaöks während des Walzens, die selbsttätig das Stillsetzen des Walzens dadurch bestimmt, daß der Vorschub des die Walze tragenden SGhlittens nach und nach verringert wird. Die Einheit ist auf einem Bügel 52 angebracht, der über die Frontseite der Vorrichtung vorsteht. Sie enthält eine das Werkstück messende Scheibe 10 im gewünschten Abstand entsprechend der Abmessung des fertigen Ringes, wobei der Bügel die Einheit veranlaßt, entlang einer längsgerichteten Stange 53 des Bügels zu gleiten. Hierzu dient ein hydraulischer Motor zur Einstellung der Messung. Das Meßergebnis kann an einer elektromechanischen Anzeigevorrichtung abgelesen werden.

Der Meßring 10 wird nach Beginn der Walzbewegung auf die Höhe des Werkstückes heruntergelassen ubd zwar durch einen Kolben 15, der auch zur Aufwärtsbewegung dient. Die ölhydraulischen Steuerungen für die Meßeinheit sind von den übrigen Teilen der Maschine unabhängig. Sie umfassen eine Station auf der gleichen Einheit, bestehend aus einem Speicher 16 und einem Motor 17 zum Antrieb der Flüssigkeitspumpe.

Die Einrichtung besitzt drei messende Einstelleinrichtungen, eine für die Ringdicke, eine für den ungefähren Durchmesser des Blanks und eine füfc die Durchmessermessung.

Die Durchmesser— Meßscheibe 10 ist mit einer Einrichtung derart versehen, daß, wenn ein vorgegebener Durchmesser er-

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reicht wird, ein Zeitgeber den Ring weiter für eine Zeit umlaufen läßt, die zur Erzielung eines genauen kreisförmigen Umfanges ausreicht. Wenn die gewünschte Abmessung erreicht ist, führt die Maschine automatisch sechs Arbeitsgänge durch: !.Rückführung des Werkzeugschlittens zur Ausgangsstellung; 2.Öffnen der Zentrierarme und Stillsetzen der Drehbewegung des Bolzens; 3«Wegbewegen und Anheben der Meßeinrichtung; 4. Anheben des Bolzens; 5. Auswerfen des fertigen Ringes; 6. Rückführung des Auswerfers.

An diesem Punkt ist die Einrichtung für den Beginn eines neiaen Arbeitskreislaufes bereit.

Schließlich ist die Werkstück- Meßeinrichtung noch mit einer selbsttätigen Einrichtung zur Maßkorrektur als Funktion der Werkstücktemperatur ausgerüstet. Ein völlig gleichmäßiges Walzen kann von einem Werkstück zum anderen nur erzielt werden, wenn die Blanks immer gleiche Temperatur haben. Da das jedoch tatsächlich nicht eintritt, ist die automatische Meßkorrektureinrichtung 12 vorgesehen, die am Bügel 52 befestigt ist und es erlaubt, die Neigung einer Führungsstange 13 selbsttätig je n_ach der am Werkstück 9, beispielsweise durch eine optische Sichteinrichtung, gemessenen Temperatur einzustellen, die vorzugsweise auf der Meßscheibe 10 angebracht ist (nicht dargestellt). Der hydraulische Motor 14 veranlaßt die Schraube 53 zu einer Drehung, die zur Bewegung eines kleinen Schlittens dient. Auf diesem ist ein Schwenkhebel 55 gelagert, der, in

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dem er sich auf der geneigten Stange 13 und den Schieber 56 lehnt, den die Meßeinrichtung tragenden Schlitten zu einer Verschiebung veranlaßt.

Die Scheibe 5 3 verstellt den die Meßeinrichtung tragenden Schieber als Funktion des Ringdurchmessers, der im kalten Zustand der Solldurchmesser ist, während das System 12,13,55,56 die Einstellung als Funktion des Durchmessers und der Neigung der Stange 13 korrigiert.

Die Neigung der Stange 13, die durch einen Servomechanismus als Funktion der W&rkstücktemperatur gesteuert wird,korri-giert die Stellung der Meßeinrichtung, so daß der gewalzte Ring, nachdem er einmal abgekühlt ist, die genaue theoretische Größe hat.

Schließlich kann die Einrichtung gemäß der Erfindung durch eine automatische Einrichtung zum Zuführen und Einführen der Blanks, wie auch zur Aufnahme und Wegförderung der fertigen Ringe ergänzt werden, die mit den anderen Arbeitsgängen syn-

chronisiert ist. Eine solche Einrichtung würde keine theoretischen Schwierigkeiten bieten, und es wurde infolgedessen davon abgesehen, näher hierauf einzugehen.

Obgleich sich die Arbeitsweise der Walzeinrichtung gemäß der Erfindung bereits aus der vorstehenden ins einzelne gehenden Darstellung der Einrichtung ergibt, sei nachstehend doch noch einmal eine kurze Beschreibung der Arbeitsfolge gegeben. Nachdem ein zu walzendes Blank 9 in die richtige Walzstellung gebracht ist, geht der sich in einer oberen Stellung befindliche Gegenhalterbolzen 11 abwärts und beginnt seine Drehung,

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während sich die Walztrommel 4 dem Blank 9 nähert, so daß die Walzbewegung beginnt. Das ringförmige Blank dehnt sich infolge des Walzdruckes aus, bis es die Meßscheibe 10 erreicht, die in der Zwischenzeit heruntergelassen ist. Gleichzeitig werden die Zentrierröllen 33 herangebracht und halten zentrierend das Werkstück 9, wobei sie mit ihm an den Tangentialpunkten in Berührung stehen, die durch"die Schrauben 23 eingestellt sind.

Bei der Annäherung an die geforderte Abmessung veranlaßt die Meßeinrichtung 10 über die Nockenrolle 35 bei genauer Korrektur entsprechend der Temperatur des Blanks das automatische Stillsetzen der Walzoperation durch fortschreitende Verringe_ rung des Vorschubes des Schlittens 49. Dann wird die Meßscheibe 10 vom Ring 9 wegbewegt und angehoben. Der Walzvorgang kommt zum Stillstand. Der Gegenhalterbolzen 11 wird angehoben, und das Auswerferblatt 41 schnappt vor und wirft den fertigen Ring aus.

Beim Auftreten einer Überlast während des Walzvorganges veran— laßt die hydraulische Vorrichtung 42 für das Walzen unter konstanter Last wegen der fortschreitenden Kompression der Flüssigkeit in. ihr eine Verringerung des Vorschubes des Schlittens 49 gleichzeitig mit einer Erhöhung der Lastaufnahme des Hauptmotors.,; um den Motor und den Gegennockenbolzen vor Überlast zu schützen. Bleibt die Überlast bestehen, so sieht man, daß der Anstieg des Flüssigkeitsdruckes in der Einrichtung 42 in einem bestimmten Zeitpunkt eine Rückwärtsbewegung

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veranlaßt, so daß der Schlitten selbsttätig in die Ausgangsstellung zurückgeführt wird.

Man ersieht aus der vorstehenden Beschreibung, daß die Walzeinrichtung gemäß der Erfindung eine völlig automatische Durchführung des Walzvorganges ergibt und darüber hinaus die Genauigkeit und Verläßlichkeit des Arbeitsganges erreichen läßt, die mit bekannten Einrichtungen zum Heißwalzen von ringförmigen Blanks nicht erzielbar sind.

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Claims

Patentansprüche;

f1. JHeißwalzeinrichtung für die Feinbearbeitung von ringförmi-

gen Blanks, dadurch gekennzeichnet, daß die Walztrommel auf einen bewegbaren Schlitten aufgebaut ist, während der Gegenhalterbolzen eine feste senkrechte Stellung einnimmt, jedoch drehbar und axial hin- und herbewegbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschub des Schlittens, der die Walztrommel zusammen mit dem Steuermotor und einer Untersetzungseinheit trägt, durch eine hydraulische Einrichtung einstellbar ist, welche den Vorschub als Funktion der vom Motor aufgenommenen Last bei Erreichen der vorgegebenen Ringgröße und bei Überlast bis zum vollständigen Stillstand absinken läßt.
3.Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalterbolzen mit einer Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt wird, die durch eine hydraulische Steuerung einstellbar ist, um eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Trommel und Bolzen zu erhalten. *
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenhalterbolzen und seine Achse durch ein gemischtes Luft- und Wassersystem mit Zwangsströmung gekühlt sind.
5. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie Arme zur Zentrierung des Blanks während des Walzvorganges enthält, die so einstellbar sind, daß der beste dem Werkstück entsprechende Tangentialpunkt erhalten wird, und die ölhydraulisch steuerbar sind.

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6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß die Zentrierarme an ihren Enden mit am Werkstück anliegenden Zentrierrollen versehen sind und einen selbsttätigen Auswerfer für den fertigen Ring aufweisen.
7. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zum Messen des Werkstückes enthält mit einer in einem bestimmten Ab— stand vom Werkstück einstellbaren Meßscheibe, die bei Erreichen durch das Werkstück den Vorschub absinken läßt und dann den Walzvorgang stillsetzt, wobei eine numerische Ableseein*- richtung des Maßes vorgesehen ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßscheibe axial anhebbar ist und mit einer Einrichtung zur Auswahl des Maßes der Absenkung des Vorschubes versehen ist.
9. Einrichtung nach Anspruch 7 und/oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine selbsttätig als funktion der Walztemperatur arbeitende Korrektureinrichtung enthält.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung aus einer Stange mit einstellbarer Neigung besteht, mit der der Bewegungsmechanismus der Meßscheibe verbunden ist. ,
11. Einrichtung nach einem oder mehreren der Voransprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle Steuerungen ölhydraulisch mit elektromechanischer Steuerung sind.

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