DE295862C

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Publication number: DE295862C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von nahtlosen Röhren aus Rohrluppen, bei welcher die Rohrluppen von Arbeitsflächen behandelt werden, deren Drehachse einen spitzen Winkel mit der Längsachse der Luppe bildet.

Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen, bei welchen konvexe Arbeitsflächen durch Schrägwalzen auf die Rohrluppe einwirken^ findet ein Fließen des Metalls statt umgekehrt zur Länge des Eingriffes, so daß das Fließen fast ausschließlich in der Umfangsrichtung stattfindet und dieses in der Richtung parallel zur Achse unbedeutend ist, wodurch das Metall einer starken Beanspruchung unterworfen wird.

Bei konkaven Flächen ist der Eingriff in der Vorschubrichtung kürzer als in der Umfangsrichtung der Luppe, so daß die Strekkung des Metalls parallel zur Längsachse der Rohrluppe stattfindet. Beim Schrägwalzen findet aber auch eine Verdrängung des Metalls entgegen der Vorschubrichtung statt, welche eine Verdickung oder Erweiterung hinter den Walzen erzeugt, so daß die Berührungsfläche der Walzen mit dem Metall vergrößert wird. Der Vorschub hat dabei das Bestreben, das verdrängte Metall zwischen die Walzen zu drängen, das, da eine Verdrängung in der Längsrichtung unmöglich ist, in der Umfangsrichtung fließt, wodurch die Rohrluppe einen ovalen oder unregelmäßigen Querschnitt erhält, der, wenn auch in geringerem Maße, an der fertigen Röhre bemerkbar wird.

Das Wesen der Erfindung besteht nun darin, daß beim Auftreten von verdickten Stellen infolge Rückwärtsdrängung des Metalls das Fließen des letzteren in der Umfangsrichtung dadurch verringert wird, daß die Vorwärtsbewegung der Rohrluppen aufgehalten wird.. Zu diesem Zwecke ist vor dem Berührungsbereich· der unter einem spitzen Winkel zur Achse der Rohrluppe liegenden Walzkörper ein konzentrisch zur Luppenachse sich drehender Ring angeordnet, dessen Innendurchmesser etwas größer ist als der Außendurchmesser der Rohrluppe.

In den Zeichnungen ist:

Fig. ι ein Schnitt durch eine Vorrichtung nach der Erfindung, in der konkave Arbeitsflächen auf eine Rohrluppe einwirken,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Hohlwalzen,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Walzen eines Walzwerkes mit konvexen Arbeitsflächen.

Fig. 4 und 5 sind Schnitte nach den .Linien 4-4 bzw. 5-5 der Fig. 3.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, sind die Arbeitsflächen der Hohlwalzen 1 und 2 in Vorbearbeitungsflächen und Nachbearbeitungsflächen unterteilt, die sich von α nach δ bzw. von b nach c erstrecken. Die Hohlwalzen

sind so geformt und gegeneinander und gegen die Achse des Werkstückes w angeordnet, daß die Arbeitsfläche zwischen b und c, die das Metall von der Fläche zwischen α und b erhält und die Nachbearbeitung des Rohers ausführt, im wesentlichen einen Zylinder darstellt,, jedenfalls aber nur einen kleinen Winkel mit der Achse des Rohres bildet.

Die Vorbearbeitungsfläche α b ist unter einem

ίο größeren Winkel zur Achse der Röhre gegeneigt als die Fläche b c. Diese Arbeitsflächen sind so breit gehalten, daß die Eintrittsöffnung für die Rohrluppe einen etwas größeren Durchmesser hat als die zu behandelnde Rohrluppe. Diese trifft mit ihrem Ende auf die Arbeitsfläche α b etwa vor dem Punkt χ auf, der sich ungefähr in der Mitte der Flächenbreite befindet. Natürlich hängt der Punkt der Berührung der Rohrluppe mit diesen Arbeitsflächen von dem äußeren Durchmesser der Rohrluppe ab, so daß bei größerem Durchmesser der Rohrluppe der Berührungspunkt weiter hinten liegt, während bei kleinerem Durchmesser die Berührungsstelle nach vorwärts fällt.

Während die Rohrluppe durch schraubenartige Wirkung der Walzen durchgezogen wird, wird sie allmählich verjüngt, bis sie zwischen die Arbeitsflächen δ c gelangt, wo der Grad der Verjüngung gering ist. Durch die Wirkung der Flächen α b und b c fließt -ein Teil des Metalls in die Längsrichtung und ein Teil in die Umfangsrichtung, wobei der Grad des Fließens von dem Maß der Berührung in der Umfangs- und Längsrichtung der Berührungsflächen dieser Arbeitsflächen mit dem Metall abhängt.

Wie aus der Fig. 1 hervorgeht, findet ein Rückwärtsdrängen des Metalls nach einer hinter dem Berührungspunkte χ liegenden Stelle statt. Dadurch wird die Berührungsfläche zwischen den Walzen und dem Metall sowohl in der Umfangs- als auch in der Längsrichtung vergrößert. Der Vorschub der Rohrluppe hat das Bestreben, das in dieser Weise verdrängte Metall zwischen die konvergierenden Wände der Walzen zu drängen. Da aber ein Verdrängen von weiterem Metall in der Längsrichtung unmöglich ist, wird ein vermehrtes Fließen in der Umfangsrichtung stattfinden, bedingt zum Teil durch die Reibung an den sich drehenden Walzen, und ermöglicht zum Teil durch den geringeren Widerstand, der in dieser Richtung dem Fließen geboten wird.

In dieser Umfangsbewegung tritt das Metall aus den einschließenden Flächen der Walzen aus und löst sich in radialer Richtung von dem Dorn, wodurch ein ovaler Querschnitt erzeugt wird. Dieses vermehrte Fließen in der Umfangsrichtung verursacht ebenso Unregelmäßigkeiten in dem Vorschub der Rohrluppe.

Da die Unregelmäßigkeit des Vorschubs und die Entstehung eines ovalen Querschnittes dadurch bedingt werden, daß eine größere Menge, als die Arbeitsflächen zu behandeln imstande sind, in das Arbeitsgebiet gedrängt wird, so sollen Vorkehrungen getroffen werden, um die Bewegung der Rohrluppe zu verzögern, so daß nur so viel Metall den Arbeitsflächen dar^: geboten wird, als letztere imstande sind,.bei 70-normalem Betrieb zu verarbeiten. Diese Verzögerung muß jedoch sich selbsttätig Veränderungen in der Bearbeitung der Luppen anpassen können.

Ein geeignetes Mittel zur Verzögerung der Bewegung der Rohrluppe und zur Verhinderung der Anhäufung von zuviel Metall zwischen den Walzen besteht in der Anordnung eines rotierenden Ringes 3, dessen innerer Durchmesser nur wenig größer ist als der Außendurchmesser der Rohrluppe, so daß letztere durch den Ring hindurchgeschoben werden kann. Der Ring läuft auf der einen Seite spitz aus und ragt so weit in die Walzen hinein, als es die Größe der Rohrluppe zuläßt. Die Bohrung des Ringes soll etwas kegelig sein, so daß die Rohrluppe leicht eingeführt und verschoben werden kann, ohne daß, abgesehen von dem später beschriebenen Fall, eine wesentliche Reibung durch den Ring verursacht wird.

Bei Verdrängung des Metalls in einer Richtung entgegengesetzt zur Vorschubrichtung der Rohrluppe dringt es in den losen Ring hinein, wodurch ein solcher Reibungseingriff zwischen dem Ring und der Rohrluppe bedingt wird, daß die Vorwärtsbewegung der Rohrluppe aufhört. Zu beachten ist, daß der Ring sich gegen die Walzen abstützt, so daß er an der Längsbewegung der Rohrluppe selbst nicht teilnehmen kann. Der Reibungseingriff zwischen dem Ring und der Rohrluppe wird nahezu proportional sein der Menge des Metalls, die in den Ring eingedrungen ist, und am Anfang der Bearbeitung wird die verzögernde Wirkung des Ringes gleichmäßig zunehmen, bis die Fortbewegung des nicht bearbeiteten¹ Teiles der Rohrluppe aufhört.

Da nun die Arbeitsflächen der Walzen beständig das Metall verschieben, ist es ersieht-, lieh, daß, wenn die Rohrluppe in der Vorwärtsbewegung aufgehalten wird, die Arbeitsflächen dasjenige Metall erfassen, das sich innerhalb der Eintrittsöffnung der Walzen befindet, wodurch die Stauung in dem hinteren Ende der Walzen und in dem vorderen Ende des losen Ringes behoben wird. Sobald der Druck auf das innerhalb des Ringes befindliche Metall abnimmt, kann sich die Rohrluppe durch den Ring hindurch weiterbewegen, bis sich das zwischen den Flächen a b und in dem rückwärtigen Ende des Ringes

befindliche Metall wieder staut und der Ring wieder in Wirkung tritt. Es hat sich herausgestellt, daß in sehr kurzer Zeit ein Ausgleich geschaffen ist, und daß die Rohrluppe sich dann gleichmäßig fortbewegen, kann.

Wenn die Längsbewegung der Rohrluppe ι gehemmt wird, während die Streckung des Metalls fortgesetzt und so unter Druck und Zug verarbeitet wird, wird die Einwirkung der

ίο Flächen α δ auf das Metall abnehmen. Dadurch wird das Fließen des Metalls in der Umfangsrichtung fast ganz aufhören und nur noch in der Längsrichtung stattfinden. Das so hergestellte Rohr zeichnet sich durch hohe Güte aus.

Um eine Verschiebung des Ringes entgegen der Vorschubrichtung des Metalls zu verhindern, wird ersterer durch Rollen 4 gehalten, die durch in Lagern 5 verschiebbare Zapfen getragen werden. Durch Anpassen der Bohrung des Ringes an den äußeren Durchmesser der Rohrluppe kann die Zuführung der letzteren in der Mitte der Arbeitsfläche ebenso geregelt werden als beim Anfang der Bearbeitung, bevor ein Verdrängen des Metalls in der entgegengesetzten Richtung entsteht. Dies wird natürlich ein Gleiten der Arbeitsflächen verursachen, die das Bestreben haben, die Rohrluppe schneller durchzuführen, als letztere sich bewegen kann, eine Erscheinung, die auf der ganzen Länge der bearbeiteten Rohrluppe auftritt. Und dieses Gleiten hat seinerseits das ausgesprochene Bestreben, das Material in der Längsrichtung zu verschieben.

Der lose Ring kann auch in ,Verbindung mit konvexen Arbeitsflächen zu der Herstellung eines Rohres aus einer Rohrluppe verwendet werden, oder ,kann auch lediglich zum Richten und zum genauen Arbeiten verwendet werden, wie in dem in Fig. 3, 4 und 5

·: gezeigten Walzwerk. Dieses besteht. aus den Walzen 6, deren Achsen unter einem Winkel zur Vorschubrichtung des Rohres angeordnet sind, so daß letzteres durch die schraubenartige Einwirkung der Walzen auf das Rohr fortbewegt wird. Ein Dorn 7 ist zwischen den Walzen so angeordnet, daß bei der Vorwärtsbewegung des Rohres zwischen den Walzen ersteres über den Dorn gedrängt wird.

Bei der Zuführung von links nach rechts geht das Rohr durch den Ring 3, bevor es von den Walzen erfaßt wird. Und obgleich die Ver-* drängung des Metalls bei dem Fertigstellen der Rohre klein ist im Vergleich zu der Verdrängung, die bei der Behandlung von Rohrkippen erzielt wird, ist die Wirkung des Ringes nicht verschieden von der bei Rohrluppen erzielten.

Bei einem richtigen Verhältnis des Innendurchmessers des Ringes zu dem Durchmesser des Rohres macht die vereinigte Wirkung des Streckens und Ziehens, der das Rohr bei dem beschriebenen Verfahren unterworfen ist, weitere Behandlung in den meisten Fällen unnötig.

Bei. dem Walzwerk nach Fig. 3 und 4 sind die Walzen 6 so angeordnet, daß die Achse des Rohres, wenn letzteres durch die Walzen hindurchgeht, etwas oberhalb der ' engsten Stelle zwischen den Walzen liegt. Um des-'halb ein Ausweichendes Rohresund des Dornes nach oben infolge der Anordnung der Walzen 6 zu vermeiden, wird eine dritte Walze 8 verwendet. Es ist selbstverständlich, daß das beschriebene Verfahren in seiner Ausführung nicht an eine besondere Form von Walzwerken gebunden ist.

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Rohren aus Rohrluppen, bei welchem die Rohrluppen von Arbeitsflächen behandelt werden, deren Drehachse einen spitzen Winkel mit der Luppenachse bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Fließen des Metails in der Umfangsrichtung dadurch verringert wird, daß die Vorwärtsbewegung der Rohrluppe aufgehalten wird.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch zwei unter einem spitzen Winkel zur Achse der Rohrluppe liegende Walzkörper (1, 2) und einen vor dem Berührungsbereich der Walzkörper angeordneten, konzentrisch zur Luppenachse sich drehenden Ring (3), dessen Innendurchmesser etwas großer ist als der Außendurcnmesser der Rohrluppe.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen..