DE2533484C2 - - Google Patents

Description

Es ist bekannt, aus zylinderringförmigen Rohlingen durch Kaltwalzen ringförmige, insbesondere profilierte Werk­ stücke, wie beispielsweise Lagerringe, herzustellen. Entsprechende Walzmaschinen sind beispielsweise in den DE-OS′en 22 08 515 und 22 49 793 beschrieben.

Die bekannten Walzmaschinen enthalten mindestens ei­ ne profilierte Formwalze zur Formung des Werkstücks. Zweckmäßig enthalten sie zwei solcher Formwalzen sowie auch noch zwei wei­ tere, die Rundheit des Werkstücks verbessernde Regelwalzen, deren Achsen in einer Ebene senkrecht zur Achsebene der bei­ den Formwalzen angeordnet sind.

Das Werkstück ist bei diesen bekannten Walzmaschi­ nen drehbar auf einem Dorn gelagert. Dieser Dorn kann die Form eines Metallschaftes haben, auf den der Rohling vor Be­ ginn des Walzvorganges aufgeschoben wird. Der Durchmesser des Dorns ist dabei so bemessen, daß der Rohling zunächst frei auf dem Dorn gleiten kann. Sobald die Formwalzen aber in Be­ trieb genommen und zum Kontakt mit dem Rohling gebracht worden sind, pressen sie den Rohling zwischen sich und dem Dorn ein, wodurch Dorn und Rohling zu einem festen Kontakt miteinander gebracht werden, so daß sie dann gemeinsam miteinander rotie­ ren.

Einer der Nachteile dieses Systems liegt darin, daß sich nur die äußere Oberfläche des Werkstücks in einem einzigen Arbeitsgang formen läßt, während die seitlichen Abkantungen und Fasen des Werkstücks in einem weiteren zusätzlichen Arbeits­ gang hergestellt werden müssen. Auch hat es sich als Nachteil erwiesen, daß es verhältnismäßig schwierig ist, den Rohling in der genauen Lage auf dem Dorn zu halten, was bislang meistens mit Hilfe von federbelasteten, relativ zum Dorn verschieblichen Halteeinrichtungen erfolgte.

Aus der DE-Zeitschrift "Maschinenmarkt" 80 (1974) 20, Seiten 317 bis 320 sowie aus der DE-OS 22 50 971 ist es bekannt, einen quer zu seiner Achse geteilten Dorn nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu verwenden, und fer­ ner ist es aus der US-PS 11 97 902 sowie aus dem US-Buch "Metals Handbook", 8. Auflage, Band 5, American Society für Metals 1970 Seite 109, Fig. 13 bekannt, quer zur Achse geteilte Dorne bzw. Walzmatrizen durch Anschlagmittel in Axialrichtung zusammenzuhal­ ten, die auch die axial wirkenden Walzkräfte aufnehmen. Solche geteilte Dorne, bei denen jeweils eine Sektion entsprechend dem Innenprofil eines Teils des gewalzten Werkstücks geformt ist, ha­ ben den Vorteil, daß besondere, federbelastete und relativ zum Dorn verschiebliche Halteeinrichtungen zur Positionierung des Rohlings auf dem Dorn entfallen können.

Ausgehend von solchen bekannten Walzmaschinen mit ge­ teiltem Dorn liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise die Genau­ igkeit und Güte des gewalzten Werkstücks zu verbessern.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Gestaltungsmaßnahmen nach Anspruch 1 gelöst.

Durch die Erfindung wird eine sehr genaue Ausrichtung des Werkstücks erreicht, und es ergibt sich durch die Auseinan­ derbewegung der Dornsektionen während des Walzens ein besserer Metallfluß bei der Formung des Werkstücks.

Die Schließkraft der Betätigungseinrichtung, durch die die beiden Dornsektio­ nen gegeneinanderdrückbar sind, kann dabei hydraulisch oder pneumatisch oder auch durch Federn erzeugbar sein.

Es ist möglich, daß die Qualität des gewalzten Werk­ stücks etwas davon abhängt, wo die Trennebene zwischen den bei­ den Dornsektionen liegt. Die von der Formwalze oder den Form­ walzen ausgeübten Verformungskräfte sind dort am größten, wo der am stärksten profilierte und formende Walzenteil das Werkstück berührt. Falls die Trennebene der beiden Dornsektionen während des Walzvorgangs gerade im Gebiet dieser großen Verformungs­ kräfte liegt, besteht die Gefahr, daß etwas Material des Werk­ stücks in den Spalt zwischen den beiden Dornsektionen hinein­ fließt. Um dies zu verhindern, ist die Trennebene zwischen den beiden Dornsektionen zweckmäßig außerhalb des Bereichs der größ­ ten Verformungskräfte nahe der einen Seitenkante des Werkstücks gelegt.

Nachfolgend wird die Erfindung in Ausführungsbei­ spielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellt dar

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Dorn in einer Walzmaschine kurz vor Beginn des Walzvor­ gangs,

Fig. 2 den Dorn gemäß Fig. 1 nach Beendigung des Walzvorgangs.

Wie sich am deutlichsten aus Fig. 1 ergibt, setzt sich der Dorn 2 aus zwei Sektionen 2 a und 2 b zusammen. Im Be­ reich eines Außenumfangs bildet der zusammengesetzte Dorn 2 eine Mulde zur Aufnahme des zu bearbeitenden Werkstücks 4. Die Trenn­ ebene 3 zwischen den beiden Dornsektionen 2 a, 2 b liegt dabei nahe dem einen Seitenrand 6′ dieser Mulde, so daß der größte Teil der Mulde von der Dornsektion 2 b gebildet ist.

Das zu bearbeitende Werkstück 4 wird zunächst, bei von­ einander abgehobenen Dornsektionen 2 a, 2 b auf die Sektion 2 b aufge­ schoben, und dann wird die Sektion 2 b mit der Sektion 2 a ge­ koppelt. Dadurch wird das Werkstück 4 zwischen den Seitenrändern 6 und 6′ der im Dorn 2 gebildeten Mulde zwangsläufig so positioniert, daß es die erforderliche, genaue axiale Lage für den Walzvorgang hat.

Im Abstand von der Mulde zur Aufnahme des Werkstückes 4 sind die beiden Dornsektionen 2 a und 2 b jeweils mit Schultern 8 versehen, denen in einem geringen, in Fig. 1 zur Verdeutlichung übertrieben groß dargestellten Abstand zwei Paare von Seitenplat­ ten 10 gegenüber liegen. Diese Seitenplatten 10 absorbieren während des Walzvorganges die in der Dornachse wirksamen und in Rich­ tung der Dornachse übertragenen Walzkräfte.

Nachdem das Werkstück 4 auf den Dorn 2 aufgeschoben und die beiden Dornsektionen 2 a, 2 b zusammengekoppelt worden sind, werden zwei in der Walzenmaschine enthaltene Formwalzen 12, zwischen denen sich der Dorn 2 mit dem Werkstück 4 befindet, radial gegeneinander verscho­ ben, so daß sie zum Walzkontakt mit dem Werkstück 4 kommen. Sobald die Formwalzen 12 das Werkstück 4 berührt haben, wird dieses in Ra­ dialrichtung gepreßt. Das führt dazu, daß die beiden Dorn­ sektionen 2 a und 2 b sich in Axialrichtung etwas voneinander fort­ bewegen, bis jede der beiden Sektionen 2 a; 2 b mit ihrer Schulter 8 an den entsprechenden Seitenplatten 10 zur Anlage kommt. An die­ sem Punkt ist sichergestellt, daß die inneren und äußeren Formen des einerseits durch den Dorn 17 und andererseits durch die Form­ walzen 12 gebildeten Formhohlraums für das Werkstück 4 axial genau mitein­ ander ausgerichtet sind. Während des Walzens wird das Werkstück 4 so deformiert, daß ein Werkstück 4′ entsteht, das auch die abge­ fasten Seitenkanten hat, wie sie in der Mulde des Dorns 2 vorge­ geben sind.

Die Fig. 2 läßt das gewalzte Werkstück 4′ erkennen und zeigt außerdem die Anlage der Schultern 8 der beiden Dorn­ sektionen 2 a und 2 b an den Seitenplatten 10 und zwar an deren Innenflächen 14. Da die Seitenplatten 10 in Axialrichtung feststehend angeordnet sind, ist der Weg, um den sich die beiden Dornsektionen 2 a und 2 b unter dem Einfluß der auf das Werkstück 4 ausgeübten Axialkompo­ nente der Deformationskräfte voneinander wegbewegen können, be­ grenzt durch den ursprünglichen Zwischenraum zwischen den Innen­ flächen 14 und den Schultern 8 der beiden Dornsektionen 2 a, 2 b.

Die Deformationskräfte sind dort am größten, wo die vorspringenden Profile 20 der beiden Formwalzen 12 das Werkstück 4 berühren, und sie sind auch beson­ ders groß im Bereich der Abfasung bzw. abgerundeten Ecken der Seitenränder 6 und 6′. Zwischen diesen Gebieten mit hohen Deformationskräften sind die Kräfte verhältnismäßig gering, demgemäß befindet sich die Trennebene 3 des Dorns 2, in diesem Bereich mit niedrigen Deformationskräften. Falls diese Trennebene 3 in einem Bereich läge, in dem die hohen De­ formationskräfte wirksam werden, bestünde die Gefahr, daß et­ was Material in den Spalt zwischen den beiden Dornsektionen 2 a, 2 b hineingequetscht werden könnte.

Claims (6)

1. Walzmaschine zum Walzen von ringförmigen Werkstücken, mit mindestens einer Formwalze und mit einem Dorn, der innerhalb seiner das Werkstück aufnehmenden Ringmulde in einer Trennebene quer zu seiner Achse in zwei Dornsektionen geteilt ist, die je­ weils entsprechend einem axialen Teilabschnitt des Innenprofils des gewalzten Werkstücks geformt und mittels einer Betätigungs­ einrichtung axial zusammenführbar sowie während des Walzens durch deren Schließkraft gegeneinandergedrückt gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits der Formwalze (12) axiale Anschläge (10) vorgesehen sind, die während des Walzens zur Aufnahme der in Richtung der Dornachse übertragenen Walzkräfte mit axialen Gegen­ anschlägen (8) an den beiden Dornsektionen (2 a, 2 b) zusammenwir­ ken und gegenüber diesen Gegenanschlägen (8) ein Spiel haben, das eine vorgegebene, begrenzte axiale Auseinanderbewegung der Dorn­ sektionen (2 a, 2 b) gegen die Schließkraft der Betätigungseinrich­ tung zuläßt.

2. Walzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschläge an der Formwalze (12) Seitenplatten (10) ange­ ordnet sind, die über den Umfang der Formwalze (12) radial vor­ stehen und während des Walzens die aus je einer Schulter (8) an den beiden Dornsektionen (2 a, 2 b) bestehenden Gegenanschläge hintergreifen.

3. Walzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schließkraft der Betätigungseinrichtung hydrau­ lisch erzeugbar ist.

4. Walzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schließkraft der Betätigungseinrichtung pneuma­ tisch erzeugbar ist.

5. Walzmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Schließkraft der Betätigungseinrichtung durch Federn erzeugbar ist.

6. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennebene (3) zwischen den beiden Dornsektionen (2 a, 2 b) innerhalb der Ringmulde in demjeni­ gen Bereich angeordnet ist, in dem während des Walzens die ge­ ringsten Walzkräfte auftreten.