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Beschreibung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen Fzur Bearbeitung
von Metallen im bildsamen Zustand und betrifft, genauer gesagt, Gerüste mit einem
Mehrwalzenkaliber.
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Die Erfindung wird bei der Her-Lellung von länglichen Erzeugnissen
aus Fe- und Buntmetallen, vorzugsweise von Feinprofilen, darunter auch von Draht,
Rohren und Formprofilen angewendet, die durch Walzen, Ziehen (Durchziehen) oder
Pressen (Durchstoßen) hergestellt werden.
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Es sind Gerüste mit einem Mehrwalzenkaliber bekannt, das durch drei,
vier oder mehrere Verformuntswalzen gebildet ist. Dabei sind die Verformungswalzen
relativ zueinander derart angeordnet, daß sich die geometrischen Achsen derselben
kreuzen und ein Vieleck bilden, während die Wirkflächen der Walzen ein Kaliber mit
dem erforderlichen Profil bilden.
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Die bekannten Gerüste enthalten ein Gehäuse, das als ein Massivteil
ausgebildet ist, das Radialnuten aufweist, deren Anzahl der Anzahl der Verformungswalzen
entspricht. In diesen Nuten sind wie in Führungen Einbaustücke untergebracht, in
denen Achsen mit auf diesen mittels Lagern angeordneten Verformungswalzen starr
befestigt sind. Dabei sind die Einbaustücke derart angeordnet, daß jedes von ihnen
an einem Kraftelement der Anstellvorrichtung, vorzugsweise an einer Spindel oder
an einem Keil abgestützt ist. Die Anstellvorrichtungen gestatten es, die Einbaustücke
mit den an diesen angeordneten
Walzen entlang der Nuten zu bewegen,
was für die .4nderung der gegenseitigen Anordnung der Walzen und somit für die Kalibereinstellung
notwendig ist.
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tOft werden diese Gerüste mit Vorrichtungen zur Regelung der Axialstellung
der Verformungswalzen versehen, die ebenfalls für die Kalibereinstellung, z. B.
bei der Verwendung eines Universalkalibers notwendig sind.
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Der Verformungsdruck des zu verformenden Metalls wird von den Verformungswalzen
über die Lager, Achsen, Einbaustücke und Elemente der Anstellvorrichtung auf das
Gehäuse des Gerüstes übertragen. Aus diesem Grunde weist das Gehäuse des Gerüstes
von bekannten Bauarten gröBere Abmessungen auf und hat eine bedeutende Masse.
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Außerdem stellt das Gehäuse des Gerüstes ein Teil dar, das sich schwer
herstellen läßt. Das läßt sich dadurch erklären, daß es Nuten und verschiedene Vertiefungen
zur Aufnahme von Einbaustücken und den anderen Teilen des Gerüstes aufweist.
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Die größeren Abmessungen des Gehäuses sind darauf zurückzuführen,
daß im Gehäuse eine große Anzahl von Teilen des Gerüstes untergebracht werden muß
sowie auch darauf, daß es einen größeren Verformungsdruck aufnehmen muß.
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Es ist auch wichtig, daß die große Anzahl der Teile, welche den Verformungsdruck
von den Walzen aufnehmen, sowie auch deren große Abmessungen den Hauptgrund für
eine Senkung der Kaliberhärte bilden.
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Erstens läßt es sich dadurch erklären, daß der Verformungsdruck auf
das Gehäuse über eine größere Anzahl von Teilen, und folglich über eine größere
Anzahl von gekoppelten Flächen
uebertragen wird, die unvermeidlich
mit einer bestisaten Ungenauigteit ausgeführt sind, durch die eine nicht gleichbedeutende
Stellung der Walzen mit und ohne Belastung bedingt wird. Zweitens werden durch die
gesamte elastische Verformung aller Teile bedeutende Abweichungen der Kaliber abmessungen
hervorgerufen, was die Maßgenauigkeit der herzustellenden rzeugnisse negativ beeinflußt.
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Deshalb bilden die komplizierte konstruktive Ausführung,die großen
Abmessungen und die große Masse der bekannten Gerüste mit einem Mehrwalzenkaliber,
sowie auch die geringe Härte der Kaliber derselben die ilauptursachen, die eine
weitgehende Anwendung derselben zur Hersteillung von langer @@rzeugnissen und insbesondere
von kleineren Vollprofilerzeugnis8en beschränken, obwohl die bildsame Umformung
des Metalls in Mehrwalsenkalibern bekannte technologische Vorteile hat.
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Es ist ein Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber (s. die US-Patentschrift
Nr. 3380278) bekannt, das drei Verformungswalzen hat, welche aufAchaen mittels Lagern
angeordnet sind und ein Kaliber bilden. Die Achsen sind in Einbaustücken starr befestigt,
die in den Nuten des Gerüst gehäuses vorgesehen sind. Die Einbaustücke sind gegen
Druckspindeln abgestützt, welche zur Bewegung der Sinbaustlicke ia den Nuten in
Radialrichtung relativ zu der Kaliberachse bestimmt; sind. Dadurch wird es möglich,
die Kalibereinstellung durch die Bewegung der Verformwswalzen zusammen mit den Ein
baustücken zu verwirklichen. Das Gehäuse des Gerüstes hat wie bei den oben beschriebenen
Bauarten eine komplizierte konstruktive Ausführung, seine Herstellung erfordert
einen hohen
Arbeitsaufwand, und es hat eine große Masse. Außerdem
wird durch das Vorhandensein einer bedeutenden Anzahl von Teilen die Steifigkeit
des Gerüstes vermindert. Eine geringere Erhöbung der Härte des Kalibers der bekannten
Gerüste durch die Vergrößerung der Abmessungen der Teile im Querschnitt, welche
die Belastung aufnehmen, führt zu einer bedeutenden Vergrößerung der Abmessungen
und der Masse des Gerüstes.
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Es ist ein Gerüst mit einem lehrwalsentaliber (s die US-Patentschriit
Nr. 1974566) bekannt, das vier Verforiungswalzen enthält. Zur Erhöhung der Kaliber
härte sind in einem solchen Gerüst Sttitzwalzen vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl
der Verformungswalzen entsp@richt. Die auf Stützwalzen sind mittels Lagern ' Achsen
angeordnet und gegen die Wirkflächen der Verformungswalzen abgestützt, wobei sie
den Verfor@ungsdruck des Metalls aufnehmen. Die Stiitzwalzen besitzen Durchmesser,
die den Durchmesser der Yerfotaungswalzen übersteigen. Die Stlltzwalzen und die
Verfor@ungswalzen sind auf Achsen montiert, welche in den in Eslialnuten des Gehäuses
untergebrachten Einbaustücken befestigt sind.
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Zu den Vorteilen dieses Gerüstes gehört eine Vergrößerung der Kaliberhärte
durch die VergröBerung der Abmessungen der Teile, welche den Verfor@ungsdruck aufnehmen.
Jedoch auch bei diesem Gerüst kann eine bestimmte Erhöhung der Kaliberhärte nur
durch eine wesentliche Verwickelung der Konstruktion und eine Vergrößerung der Masse
desselben erzielt werden.
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Das Gerüst ist zusätzlich mit Spindel'oder Keilvorrichtungen zur
Regelung der As,ialstellung der Verformungswalzen
versehen, die
mit den Einbaustücken kinematisch verbunden sind. Dadurch wird die Verwendung eines
Universalkalibers ermöglicht; gleichzeitig aber wird dadurch die konstruktive Ausführung
des Gerüstes zusätlich ersobwert, und das führt zu einer Verminderung der-aliberhärte.
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Es ist ein Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber bekannt das eine einfachere
konstruktive Ausftihiung (s die US-Patentachrift Nr. 20679?2) hat. Dieses Gerüst
enthält vier Verformungswalzen, die ein Kaliber bilden. Die auf Walzen sind mittels
Lagern Achsen angeordnet, die in den Bohrungen untergebracht sind, welche in dem
Gehäuse derart ausgebildet sind, daß die geometrischen Achsen derselben ein Viereck
bilden.
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Neben den Bohrungen zur Aufnahme der Achsen besitzt das Gehäuse des
Gerüstes Nuten, in denen Verformungswalzen untergebracht sind. Bei einer solchen
Anordnung der Achsen im Gehäuse des Gerüstes kann man jedoch die Radialstellung
der Walzen relativ zu einander nicht ändern, d.h. eine Regelung des Kalibers in
diesem Gerüst ist nicht möglich, wodurch ein recht beschränkter Anwendungsbereich
dieses Gerüstes bedingt wird.
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Da das Gehäuse des Gerüstes den Verformungsdruck aufnehmen soll,
hat das Gerüst größere Abmessungen und eine große Masse; außerdem ist die herstellung
des Gerüstes kompliziert.
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ks ist ein Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber (s.. die GB-Patentschrift
Nr. 965275) bekannt, das vier Verformungswalzen enthält, die auf Achsen mittels
Lageznangeord net sind. Die Enden von zwei Paaren der Achsen sind miteinander
gelenkig
verbunden. Die freien hunden der Verformungswalzen sind im Gehäuse in Führungen
verschiebbar angeordnet, um eine Regelung des Kalibers zu gewährleisten. Ein solches
Gerüst verwendet man in den Fällen, wo keine hohle Präzision der Erzeugnisse erforderlich
ist.
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Dieses Gerüst weist eine geringe Kaliberhärte infolge einer gelenkigen
Verbindung der Achsen und einer niedrigen Steifigkeit des Gehäuses und der blemente
der Regelvorrich tungen auf. Die Möglichkeiten für dle Einstellung des Kalibers
sind beschränkt, weil sich bei der Verschiebung der freien Enden der Achsen der
Winkel der gegenseitigen Anordnung der Verformungswalzen ändert, was zu einer Änderung
der Kaliberform und nicht ht nur der Abmessungen des Kalibers fährt.
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ALf diese Weise führt die Anordnung der Walzen im Gehäuse der bekannten
Gerüste ohne Sinbaustacke zu keiner wesentlichen Vereinfachung der Konstruktion;
sie beschränkt auch oder sogar beseitigt die Möglichkeit einer Regelung der Kaliber
maße.
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Linse besonders einfache Ausführungsform besitzt das Gerüst (, die
GB-Patentschrift Nr. 1124087 mit einem Mehrwalzenkaliber zur bildsamen Umformung
der Metalle, das Verformungswalzen enthält, durch deren Wirkflächen ein Kaliber
gebildet wird, wobei die Verformungswalzen atf Achsen drehbar montiert sind, die
im Gehäuse des Gerüstes angeordnet sind und sich mit ihren inden paarweise derart
kreuzen, daß die geometrischen Achsen derselben ein Vieleck bilden; die Achsen besitzen
an einem ihrer Enden Bohrungen, in denen die anderen sonden der Achsen angeordnet
sind,
die sich mit dieser Achse kreuzen. Die Achsen der Verformungswalzen sind wie lei
den früher beschriebenen Ausführungsformen in binbaustücken angeordnet. Die Sinbaustücke
sind in im Gehäuse vorgesehenen Radialnuten untergebracht eine und gegen Spindel-Regelvorrichtungen
abgestützt. DasYEnde der Achsen ist in den Bohrungen einer anderen sich mit dieser
Achse kreuzenden Achse verschiebbÜr entlang der Achse der Bohrung angeordnet. Die
Achsen weisen unterschiedliche Durchmesser auf. hine solche gegenseitige Verbindung
der Achsen gewährleistet neben der axialen Feststellung einer der vier Walzen eine
Regelung der radialen und der axialen Stellung der Walzen mittels einer Regelvorrichtung.
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Ein solches Gerüst besitzt wie die oben beschriebenen Bauarten große
Abmessungen, eine große Masse und eine geringe Kaliber'närte, weil dessen Gehäuse
den Verformungsdruck des zu verformenden Metalls aufnimmt.
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Linie konstruktive Ausführung eines solchen Gerüstes ist kompliziert,
weil es eine größere Anzahl von zeilen die den Verformungsdruck aufnehmen, bei einem
niedrigen Grad der Vereinheitlichung derselben besitzt.
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Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein
Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber bei einer derartigen Verbindung zwischen den
Achsen der Verformungswalzen zu schaffen, die es gestattet, die konstruktive Aw
führung des Gerüstes unter Bewahrung der KaliberhäXrte und der Möglichkeit einer
Regelung desselben wesentlich zu vereinfachen.
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Die gestellte Aufgabe wurde daduich gelöst, daß bei einem
Gerüst
mit einem Mehrwalzenkaliber zur bildsamen Umformung der Metalle, das Verformungswalzen
enthält, durch deren Wirkflächen ein Kalibergebildet wird und die auf Achsen drehbar
montiert sind, die im Gehäuse des Gerüstes angeordnet sind und mit den Enden sich
paarweise kreuzen, wobei an den Kreuzungsabschnitten d as eine Ende der einen Achse
mit einer Bohrung versehen ist, in der das andere binde der sich mit dieser Achse
kreuzenden anderen Achse angeordnet ist, erfindungsgemäß, die Achsen der Verformungswalzen
in unmittelbarer Berührung mit dem Gehäuse des Gerüstes stehen und an den Kreuzungsabschnitten
miteinander starr verbunden sind.
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Es ist rte aft, bei dem erfindungsgem§ßen Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber
an den Kreuzungsabschnitten der miteinander starr verbundenen Achsen das Sunde jeder
Achse, an dem die Bohrung vorgesehen ist, im Querschnitt verdickt auszuführenwobei
dieser Querschnitt zu der geometrischen Achse der bohrung senkrecht ist.
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Zur Brweiterung der technologischen Möglichkeiten werden bei dem
erfindungsgemäßen Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber, vorzugsiweise die an den verdickten
Sonden der Achsen der Verformungswalzen vorgesehenen Bohrungen derart angeordnet,
daß das Zentrum jeder Bohrung relativ zu der geometrischen Achse der entsprechenden
Achse der Verformungswalze verschoben ist.
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Zur Längsschraubenverformung des Metalls sind beim erfindungsgemäßen
Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber die Zentren der Bohrungen relativ zu den geometrischen
Achsen der entsprechenden Achsen der Verformungswalzen nach einer
Seite
relativ zu der Bewegw:igsrichtung des zu verformenden Metalls zu verschieben.
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Zur Erhöhung des Streckungsglades und zur Brseiterung der Möglichkeiten
der Formänderung des zu verformenden Metalls sind im erfindungsgemäßen Gerüst mit
einem Mehrwalzenkaliber bei einer geraden Zahl der Verformungswalzen die Zentren
der Bohrungen, die in den sich miteinander kreuzen den Achsen vorgesehen sind, relativ
zu den geometrischen Achßen der entsprechenden Achsen der Verformungswalzen nach
entgegengesetzten Seiten relativ zu der Bewegungsricht;ung des zu verformenden Metalls
zu verschieben.
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Es ist möglich, in dem erfindungsgemäßen Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber
die starre Verbindung der Achsen an den greuzungsabschnitten in Form einer Keilverbindung
aus zuführen.
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Zur Erhöhung der Kaliberhärte ist es vorteilhaft, daß das erfindungsgemäße
Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber entsprechend der Anzahl der Achsen der Verformungswalzen
Büchsen enthält, wobei die geometrische Achse jeder Büchse relativ tu der geometrischen
Achse der Außenfläche derselben verschoben ist und die Büchsen jeweils in einer
Bohrung angeordnet sind, die an dem verdickten winde der einen der sich miteinander
kreuzenden Achsen der Verformungswalzen vorgesehen ist, wobei das Ende dcr anderen
Achse, an welchem das Gewinde vorgesehen ist, in einer Bohrung der Büchse angeordnet
und relativ zu der geometrischen Achse der entsprechenden Achse um eine Größe verschoben
ist, die der Verschiebung der geometrischen Achse der Büchsenbohrung gleich ist.
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Zur Erhöhung der Kaliberhärte ist es vorteilhaft, daß
das
erfindungsgemäße Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber entsprechend der Anzahl der
Achsen der Verformungswalzen Büchsen mit einer kegelförmigen Außenfläche enthalt,
die jeweils in einer entsprechend kegelförmig ausgebildeten Bohrung an dem verdickten
Ende der einen der sich miteinander kreuzenden Achsen derart angeordnet sind, daß
die breite Stirnflädaß che der Büchse aus der Bohrung hinaus ragt undvgegen diese
Stirnfläche die Mutter der Gewindeverbindung der Achsen abgestützt ist.
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Zur Gewährleistung einer Genauigkeit in der Regelung des Kalibers
ist es wünschenswert, daß das erfindungsgemäße Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber
entsprechend der Anzahl der Achsen der Verformungswalzen Buchsen enthält, die jeweils
mittels Gewindeverbindung in einer Bohrung derart angeordnet sind, welche an dem
verdickten Ende der einen der sich miteinander kreuzenden Achsen vorgesehen ist,
daß die eine Stirnfläche der Büchse aus der Bohrung hinausragt und gegen diese Stirnfläche
die Mutter der Gewindeverbindung der Achsen der Verformungswalzen abgestützt ist,
wobei die Gewindeverbindung der Büchse mit der entsprechenden Achse und die Gewindeverbindung
der sich miteinander kreuzenden Achsen mit verschiedener Steigung ausgeführt sind.
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Zur Erhöhung der Kaliberhärte ist es auch vorteilhaft, daß das erfindungsgemäBe
Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber denen Ringe aufweist, von Vmindestens einer auf
jeder Achse zwischen den verdickten Enden der sich miteinander kreuzenden Achsen
die angeordnet ist undZeine Breite aufweisen, die den vorgegebenen Abstand zwischen
den verdickten Enden der sich miteinander
kreuzenden Achsen in
der Arbeitsstellung der Verformungswalzen- gewährleistet.
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Zur Erhöhung der Kaliberhärte kann man in dem erfindungsgemäßen Gerüst
mit einem Mehiwalzenkaliber die verdickten Enden der Achsen tierart ausbilden, daß
sie über die Wirkflächen der Verformungswalzen hinausragen, wobei Einlagen vorgesehen
sind, die zwischen den einander zugewandten hinausrag enden Oberflächenabsc hnitten
der verdickten Enden der sich miteinander kreuzenden Achsen angebracht sind und
den vorgegebenen Abstand zwischen den verdickten Enden der Achsen in der Arbeitsstellung
der Verformungswalzen gewährleisten.
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Es ist möglich, daß das erfindungsgemäße Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber
einen Antrieb mindestens einer der Verformunswalzen besitzt, wobei die Antriebswelle
in einer zusätzlichen Bohrung angeordnet ist, die an dem verdickten Ende der einen
der sich miteinander kreuzenden Achsen vorgesehen ist, daß das Zahnrad des Antriebes
mit der Antriebswelle starr verbunden ist, während das Rad des Antriebes mit dem
Zahnrad in Verzahnung steht und mit der angc-trIebenVerfOrmungswalze starr verbunden
ist.
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Es ist auch möglich, daß das erfindungsgemäße Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber
entsprechend der Anzahl der Achsen der Verformungswalzen Drucklager und Zyiinderfedern
enthält,von denen jede zusammen mit dem Drucilager auf der entsprechenden Achse
zwischen der Veformungswalze und dem verdickten Ende der entsprechenden Achse angeordnet
ist, wobei jede Feder mit einem ihrer Ender/gegen das entsprechende Drucklager
und
mit ihrem anderen Ende gegen das verdickte Ende der Achse oder gegen die Verformungswalze
abgestützt ist.
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Es ist auch vorteilhaft, daß in dem erfindungsgemäßen Gerüst mit
einem Mehrwalzenkaliber das Gehäuse mit Ansätzen versehen ist, die an der Eintrittsseite
für das zu verformende Metall in das Kaliber und an der Austrittsseite für das zu
verformende Metall aus dem Kaliber in verschiedenen Abständen von der geometrischen
Achse des Kalibers angeordnet sind, und das Gehäuse durch diese Ansätze in einer
unmittelbaren Berührung mit den Oberflkict«nabschnitten der verdickten Enden der
Achsen steht.
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Eine solche Ausführung des Gerüstes mit einem Mehrwalzen kaliber
gestattet es, seinen Aufbau durch die Verminderung der Anzahl der Teile tu vereinfachen,
die durch den Verformungsdruck des Metalls beansprucht werden. Das geschlossene
System von Achsen, die zu einem steifen Rahmen verbunden sind, gestattet es, das
Gehäuse von der Verforaungskraft zu entlasten und die Funktionen der Vorrichtung
zur Regelung des Kalibers auf die Verbindungselemente der Achsenenden zu übertragen.
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Die Verminderung der Anzahl der Elemente, die den Verformungsdruck
des Metalls aufnehmen, und die hedusierung der Gesamtlänge dieser Elemente führen
zu einer bedeutenden brhdhun4 der Kaliberhärte, d.h. zu einer Erhöhung der Präzision
des herzustellenden Profils.
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Das erfindungsgemäße Gerüst bat eine Masse, die um das 4 bis 12-fache
geringer ist als die Masse der Gerste der bekannten Bauarten bei denselben Durchmessern
der salzen und
bei dehselben Verformungskräften; das erfindungsgemäße
Gerüst besitzt auch im Vergleich zu den bekannten Gerüsten kleinere Abmessungen.
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Solche Gerüste sind durch einen hohen Grad der Vereinheitlichung
der Teile gekennzeichnet, was die Technologiegerechtheit bei der Herstellung des
Gerüstes erhöht.
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Der Betrieb der Gerüste ist einfach, weil auf der Produktionslinie
ein Walzensatz durch einen anderen mit einem vorher einstellten Kaliber ausgewechselt
werden kann. Die kompakte Ausführung, der einfache Aufbau und eine hohe Kaliberhärte
des erfindungsgemäßen Gelüstes gestatten es, die bekannten technologischen Vorteile
der bildsamen Umformung des Metalls in einem Mehrwalzenkaliber besonders vollständig
auszunutzen.
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Im folgenden wird die Erfindung durch die Beschreibung von konkreten
Ausführungsbeispielen unter Bezug auf Zeichnungen erläutert. Es zeigen: Fig. 1-
die schematische Darstellung eines Gerüstes mit einem Mehrwalzenkaliber im teilweisen
ttuerschnits); Fig. 2 - einen teilweisen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 - die schematische Darstellurg eines Gerüstes mit einem Vierwalzenkaliber
zur Längsschraubenverformung des Metalls durch Ziehen; Fig. 4 - einen Schnitt nach
der Linie IV-IV in Fig. 3, der die gegenseitige Anordnung der Verformungswalzen
zeigt; Fig. 5 - einen Schnitt nach der Linie V-V - in Fig. 3,
der
die konstruktive Ausuhrung der Achsen der Verformungsderen walzen und gegensei@@ge
Anordnung im Gerüst zeigt; Fig. 6 - die schematische Darstellung eines Sechswalzengerüstes
mit Verformungswalzen, die relativ zu der Bewegungsrichtung des zu verformenden
Metalls verschoben sind; Fig. 7 - einen Schnitt nach der Linie VII-VII in Fig.
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6, der die konstruktive Ausführung der Achsen der Verforderen mungswalzen
und gegenseitige Anordnung im Gerüst zeigte Fig. 8 - eine Ausführungsform eines
Gerüstes mit einem Sechswalzenkaliber mit Keilverbindung der Achsen (im teilweisen
Querschnitt); Fig. 9 - einen Schnitt nach der Linie IX-IX in Fig. 8 am Ereusungsabschnltt
der Achsen; Fig. 10 - den Kreuzungsabschnitt der Achsen mit einer anderen AusfUhrungsform
der Keilverbindung der Achsen (im Querschnitt); Fig. 11 - die schematische Darstellung
eines Gerüstes mit einem Dreiwalzenkaliber im teilweisen Querschnitt); Fig. 12 -
eine Ausführungsform der Gewindeverbindung der Achsen mit kegelförmigen Büchsen
(im Querschnitt); Fig. 13 - eine Ausführungsform der Gewindeverbindung der Achsen;
Fig. 14 - eine Ausführungsform eines Gerüstes mit einem Vierwalzenkaliber m teilweisen
Querschnitt); Fig. 15 - eine Ausführungsforin eines Gerüstes mit einem Vierwalzenkaliber,
das eine erhöhte Härte aufweist (im teilweisen
Querschnitt); Fig.
16 - eine Ausführungsform eines AntriebswalzgerEstes mit einem Vierwalsenkaliber
(im teilweisen Querschnitt); Fig. 17 - eine Ausführungsform eines Gerüstes mit einem
regelbaren Vierwalzenkaliber (1m teilweisen Querschnitt); Fig. 18 - eine Ausführungsform
eines Vierwalzengerüstes mit Gehäuse (im teilweisen Querschnitt); Das in Eig. *
dargestellte Gerüst mit einem Mehrwalsenkaliber zur bildsamen Umformung von Metallen
enthält vier Verformungswalzen X, welche einen gleichen Durchmesser besitzen.
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Jede Verformungswalze 1 ist mittels eines Lagers 2 auf einer entsprechenden
Achse 3 montiert. Die Achsen 3 der Verformungswalzen 1 sind im Gehäuse 4 des Gerüstes
angeordnet. Die Achsen 3 kreuzen sich mit ihren Enden paarweise derart, daß die
geometrischen Achsen derselben ein Quadrat bilden. Dabei bilden die auf diesen Achsen
3 angeordneten Berformungswslsen 1 mit ihren Wirkflächen 5 ein Kaliber. Jede der
sich miteinander kreuzenden Achsen 3 weist an' einem ihrer Enden 6 eine Bohrung
7 auf, in der das andere Ende 8 einer anderen Achse 3 angeordnet ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gerüst sind die geometrischen Achsen der
Bohrungen 7 und die Achsen 3 der Verformungswalze 1 unter einem Winkel d =90° zueinander
angeordnet. Dieser Winkel a ist bei einem Mehrwalsengerdst dem zwischen den sich
kreuzenden Achsen 3 eingeschlossenen Winkel gleich, d.h.
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er ist von der Anzahl der Verformungswalzen abhängig und
wird
durch die'Formel ct=360 bestimmt, worin c{- den n zwischen den geometrischen Achsen
der Bohrung 7 und der Achse 3 eingeschlossenen MMinkel und n - die Anzahl der Verformungswalzen
im Gerüst bedeuten.
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Das Ende 8 der Achse 3 ist in der Bohrung 7 einer anderen Achse 3
entlang ihrer geometrischen Achse verschiebbar angeordnet.
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An den Kreuzungsabsohnitten sind die Achsen 3 starr miteinander verbunden
und sie nehmen den Verformungsdruck des zu verformenden Metalls auf. Jede Achse
3 nimmt sowohl den Verformungsdruck, der auf die Verformungswalze 1, welche auf
dieser Achse 3 angeordnet ist, einwirkt, wie auch die Verformungskraft auf, die
an den Verformungswalsen 1 angreift, die den an/zwei anderen Achsen angeordnet sind,
welche sich mit dieser Achse 3 kreuzen.
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Auf diese Weise bilden die Achsen 3 durch eine starre Verbindung
einen geschlossenen Rahmen, der den Verformungsdruck des zu verformenden Metalls
aufnimmt.
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Die Durchmesser der Achsen 3 werden zweckmäßigerweise an den Abschnitten
der Anordnung der Verformungswalzen ~t gleich gewählt. Der Durchmesser der Achse
3 wird in Abhängigkeit von dem Verforiungsdruck des Metalls unter Berücksichtigung
der Gewährleistung einer maximalen Kaliberhärte und der Möglichkeit der Anordnung
des Lagers 2 an der Walze t gewählt.
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An den Achsen 3 können Bohrungen ( nicht dargestellt ) für die Zuführung
eines Schmiermittels oder einer Kühlflüssigkeit zu den Lagern vorgesehen sein.
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Die Durchmesser der Verformungswalzen 1, welche das Kaliber bilden,
können unterschiedlich sein; das hängt vom Profil des Kalibers ab.
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Die Verformungswalzen 1 bilds mit ihren zylindrischen Wirkflächen
5 ein Kaliber von quadratischem Profil und sie weisen kegelförmige Stützflächen
9 auf, mit denen sie paarweise gegeneinander abgestützt sind. Die Stützflächen können
nicht nur kegelförmig sein, wie das in Fig. t dargestellt ist, sondern auch eine
andere Form besitzen, z.B. kann die zylindrische Fläche der einen Walze 1 mit der
ebenen Stirnfläche der benachbarten Walze 1 gekoppelt werden.
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Falls die Verformungswalzen 1 gegeneinander abgestützt sind, können
sie gegen eine axiale Verschiebung nicht festgehalten sein . d.h. sie können sich
entlang der Achse 3 verschieben. Die axiale Feststellung der Walzen 1 wird in diesem
Fall durch die Berührung der Stützflächen 9 derselben gewährleistet.
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Falls eine Berührung der Walzen 1 unerwünscht ist, sollen diese gegen
eine axiale Verschiebung durch bekannte Mittel festgehalten werden.
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Die maximale Erhöhung der Kaliberhärte wird bei dem erfindungsgemäßen
Gerüst durch die Verwendung von Nadelrollen als Lager 2 ersielt. Der Aufbau des
Gerüstes läßt jedoch die Verwendung von Lagern anderer Typen zu.
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Zur Abdichtung der Lager 2 werden Dichtungsringe 10 verwendet, die
bei der vorgeschlagenen Ausführungsform gleichzeitig als Axialriegel fiir Sdelrollen
dienen. Die Dichtungsringe 10 sind aus Bronze oder aus einem polymeren Stoff,
z.B.
polyvinylchlorid ausgeführt. Die Wahl des Werkstoffes für die Ringe 10 ist von den
Betriebsbedingungen fär das Gerüst abhängig. Als Dichtungsringe 10 können auch genormte
Dichtungselemente verwendet werden. Die Dichtungsringe 10 werden zweckmäßigerweise
auf den Achsen 3 mit Schiebesitz angebracht.
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Im Walzgerüst können an den Verformungswalsen i Zahntriebe ( nicht
dargestellt ) angeordnet werden, die mit den Zahnrädern des Antriebes der Verformungswalzen
gekoppelt sind. Beim Fortfall eines Antriebes der Verformungswalzen 1 kann man mittels
des vorliegenden Gerüstes das Ziehen (Durchziehen) oder das Pressen. (Durchstoßen)
durchführen.
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Die starre Verbindung der sich miteinander kreuzenden Enden 6 und
8 der Achsen 3 wird durch eine ausreichend dichte und genügend aussedehabe Kopplung
der Flächen der Bohrung 7 und der Enden 8 der Achsen 3 sowie auch durch die Feststellung
der Enden 8 gegen eine axiale Verschiebung in den Bohrungen 7 gewährleistet. Dadurch
werden die gegenseitige Drehung der Achsen 3 vorzugsweise in der Anordnungsebene
derselben sowie auch deren gegenseitige Verschiebung verhindert.
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Da die Achsen 3 gleiche Durchmesser aufweisen, die ausgehend von
den Festigkeit sbedingungen gewählt worden sind, ist an den Kreuzungsabschnitten
der starr miteinander verbundenen Achsen 3 das Ende 8 jeder Achse 3, an dem eine
Bohrung 7 vorgesehen ist, verdickt in dem :Cuerschnitt ausgebildet, der zu der geometrischen
Achse der Bohrung 7 senkrecht ist.
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Dadurch werden die von den Achsen 3 aufzunehmenden Kräfte
zusätzlich
erhöht, d.h. die elastische St.-eifigkeit und die Festigkeit der Achsen 3 sowie
die Verbindung derselben im ganzen werden vergrößert.
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Oft ist es zweckmäßig, die Abmessungen der Enden 6 und 8 in der Richtung
der geometrischen Achse der Bohrung 7 zu vergrößern, weil es dadurch möglich ist,
die Kopplungslänge des Endes 8 mit der Oberfläche der Bohrung 7 zu vergrößern und
außerdem eine Reihe von konstruktiven Vorteilen bei der Anordnung der Achscn 3 im
Gehäuse 4 zu schaffen.
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Die Form des verdickten Endes 6 der Achse 3 kann unterschiedlich
sein, und zwar kann sie eine rechtwinkli6e, eine zylindrische oder eine noch kompliziertere
Form besitzen (vorzugsweise bei einer Anzahl der Walzen im Gerüst die von vier abweicht).
Das verdickte Ende 6 der Achse 3 kann getrennt von dem Hauptkörper der Achse 3 ausgeführt
und mit diesem starr, z.B. durch Schweißen oder durch eine Gewindeverbindung verbunden
werden.
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Die starre Verbindung der Achsen 3 ist bei der vorliegenden Ausführungsform
des Gerüstes in Form einer Gewindeverbindung ausgeführt. Dabei ist an den Enden
8 der Achsen 3 ein Gewinde vorgesehen, und auf jedes Ende ist eine Mutter 11 aufeschraubt,
die an der Stirnfläche des verdickten Endes 6 der Achse 3 abgestützt ist.
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Die Ganghöhe des Gewindes wird minimal gewählt, um eine präzise ßinstellung
des Kalibers unter Berücksichtigung der Verformungskraft tu gewährleisten, der auf
die Verforiungswalze einwirkt.
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Die starr xiteinander terbundenen Achsen 3 mit den
an
diesen montierten Verformungswalzen 1 bilden einen Walzensatz, der im Gehäuse 4
angeordnet wird, wobei die Achsen 3 mit dem Gehäuse 4 unmittelbar in Berührung steht.
Die verdickten Enden 6 der Achsen 3 sind über technologisch bedingten Einlagen 12
mit ihren Stirnflächen an Ansätzen 13 abgestützt, die im Gehäuse 4 an der Innenfläche
vorgesehen sind.
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Durch die starre Verbindung der Enden 6 und der Achsen 3 werden die
Verformungirdfte, die durch die Walzen erzeugt werden, nur von den Achsen 3 aufgenommen,
und werden nicht auf das Gehäuse 4 übertragen.
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Das Gehäuse 4 besitzt bei einer solchen Verbindung der Achsen 3 eine
leichtere Ausführung, weil es von dem Verformungsdruck des zu verfornenden Metalls
entlastet ist und nur die Außenkräfte aufnimmt, d.h. es dient zum Einbau des walzensatzes
in oine Walzßtrecke.
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Das Gehäuse 4 stellt einen Zylinder mit einer Bohrung 14 (Fig. 2)
dar, die im Zylinderboden vorgesehen ist, wobei der Zylinder koaxial zu der Kaliberachse
derart angeordnet ist, daß sich der Boden an der Austrittsseite Er das zu verformende
Metall aus dem Gerüst befindet. (Die Bewegungsrichtung für das zu verformende Metall
ist in Fig. 2 mit einem Pfeil angegeben). Die verdickten Enden 6 der Achsen 3 sind
mit ihzen Seitenflächen unmittelbar am Boden des Zylinders abgestützt. Um eine Verschiebung
des Satzes von Verformungswalzen 1 pach der Seite zu verhindern, die der Betogungsrichtung
fUr das zu verformende Metall gegenüberliegt, kann der Walzensatz im Gehäuse 4 nach
einem beliebigen bekannten Verfahren
festgestellt werden; für
ein Zie@gerüst mit nicht angetriebenen Verformungswalzen 1, ist das jedoch nicht
obligatorisch.
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Das Gehäuse 4 des Gerüstes ist im Bestand einer Produktionsstraße
an einer Drehbank oder in einem Walzwerk, auf der Sohlplatte oder an den -anderen
Gehäuseelementen des Walzwerkes, z.. an dem Bett 15 einer Ziehbank montiert. Das
Gehäut@ 4 des Gerüstes kann als ein Teil mit dem Bett 15 ausgebildet werden.
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Für den Einbau eines Walzensatzes können im Gehäuse 4 Führungen (
nicht dargestellt ) vorgesehen werden, die die Bewegung der verdickten Enden 6 der
Achsen 3 sowohl entlang des Kalibers, als auch in der hichtung senkrecht zu der
Kaliberachse ermöglichen. Das ist günstig für eine häufieiner gerne Auswechselung
des Walzensatzes einer Produktionsstrecke.
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In das Gehäuse 4 des Gerüstes mit einem Mehrwalzenkaliber können
mehrere, z.B. zwei Sätze von Verformungswalzen eingebaut werden.
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Das erfindungsgemäße Gerüst gestattet es, die Aufgabe der Annäherung
der Kaliber von mehreren Sitzen der Verformung 5 walzen einfach zu lösen. Dazu tragen
die geringen Abmessungen der Walzensätze sowie auch die Möglichkeit bei, an den
verdickten hunden der Achsen verschiedene Nuten zur Aufnahme von herausragenden
Teilen der Konstruktionselemente, z.B.
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der Verformungswalzen eines benachbarten Gerüstes auszuführen.
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Die konstruktiven Elemente des erfindungsgemaßen Gerüstes mit einem
Mehrwalzenkaliber sind mit Ausnahme der
Verformungswalzen aus üblichen
Baustählen hergestellt. Die Verformungswalsen werden am häufigsten aus legierten
Stählen hergestellt.
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Die Masse eines solchen Gerüstes, das eine geringe Anzahl von konstruktiven
Elemenc;en besitzt, ist um das - bis l2fache niedriger, als die Masse der bekannten
Gerüste bei gleichen dynamischen Kenndaten. Durch eine Verminderung der Anzahl der
konstruktiven Elemente, die den Walzdruck oder die Durchzugskraft aufnehmen, wird
außerdem die Steifigkeit der Konstruktion des Gerüstes im ganzen erhöht.
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In Abhänigkeit von der Zweckbestimmung kann das erfindungsgemäße
Gerüst mit einem Mehlwalzenkaliber unterschiedlichten Durchmessers der Verformungswalzen
versehen sein. Besonders zweckmäßigerweise werden Gerüste mit Verformungswalzen
von 60 bis zu 300 mm Durchmesser verwendet.
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Bei der Drahtherstellung werden am meisten Gerüste mit Walzen von
160 - 200 mm Durchmesser verwendet.
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Bei Gerüsten mit einem solchen Durchmesser der Verformungawalzep,
welche mittels der Nadeirollen mit einem Durchmesser von 4 bis 6 mm auf den Achsen
der Verformungswalzen mit einem Durchmesser von 50 bis 80 mm angeordnet sind, wird
ein maximal zulässigerDruck aut jede Verformungswalze in Höhe von 7 bis zu 16 Tonnen
gewährleistet.
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Dabei liegt die Masse eines Satzes von Veriormungswalsen (ohne die
Masse des Gehäuses) in einem Bereich von 50 - 80 kg.
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Diese Gerüste gewährleisten außerdem die Möglichkeit einer Annäherung
der Formänderungszoran von zwei benachbarten Gerüsten bis zu einem Abstand, der
die Hälfte des Durchmessers
der Verformungswalzen der Gerüste ausmacht,
ohne daß dabei die Masse vergrößert wird. Die Kaliberhärte wird in diesem Fall beibehalten.
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Das Obendargelegte betrifft Gerüste mit einem Vierwalzenkaliber.
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Die erfindungsgemäJ3en Gerüste mit einem Dreiwalzenkaliber besitzen
bei denselben Durchmessern der Verformungswalzen einen im Vergleich zu den Gerüsten
mit einem Vierwalzenkaliber größeren zulässigen, auf die Verformungswalzen einwirkenden
druck bei einer geringeren Masse und einem höheren Grad der Annäherung der Formänderungszonen
der benachbarten Gerüste.
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Zur Erweiterung der technologischen Möglichkeiten werden die verdickten
Enden der Achsen zweckmäßigerweise mit einer Verschiebung der Zentren der Bohrungen
relativ zu den geometrischen Achsen der Verformungswalzenachsen ausgeführt.
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Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Vierwalzengerüstes,
das mit der Verschiebung der Zentren aller Bohrungen in einer Richtung relativ su
der Bewegungsrichtung des zu bearbeitenden Erzeugnisses ausgeführt ist, wird eine
Entfaltung der Drehebenen der Verformungswalzen 16 (Fig. 3) relativ zu der Achse
des durch diese Walzen gebildeten Kalibers erzielt, was die Durchführung einer Längsschraubenverformung
des Metalls ermöglicht. Die Wirkflächen der Verforiungswalzen 16 werden mit einem
Profil ausgeführt, bei d.m diese entfaltung relativ zu der Kaliberachse und dem
Profil des bersustellenden Erzeugnisses berücksichtigt wird. Die Verformungswalzen
16 weisen Stützflächen auf und
sind auf mit verdickten Enden 18
versehenen Achsen 17 angeordnet, welche mittels eines Gewindes miteinander verbunden
sind, wie das bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des Gerüstes der Fall
ist.
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Der Satz der Verformungswalzen 16 ist in einem Gehäuse nicht dargestellt
3 untergebracht, das in die technologische Produktionsstrecke eingefügt wird. Zur
Gewährleistung einer Drehung des Gerüstes um das zu verforniende Erzeugnis ist das
Gehäuse um die Kaliberachse drehbar angeordnet.
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Das verdickte Ende 18 jeder Achse 17 ist mit einer Bohrung 19 (Fig.
4)versehen, die relativ zu der geometrischen Achse 17 um eine Größe "e1" nach einer
Seite verschoben ist.
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Das verdickte Ende 18 jeder Achse 17 ist in der Verschiebungsrichfung
der Bohrung 19 verlängert ausgeführt.
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Die Zentren der Bohrungen 19 sind von der geometrischen Achse der
Achse 17 der Verformungswalze gQ> nach einer Seite relativ zu der Bewegungsrichtung
des zu verformenden Metalls verschoben. Die Bewegungsrichtung des Metalls ist in
Fig. 4 iit einen Pfeil N" angegeben.
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Infolge einer Verschiebung der Bohrungen 19 liegen die geometrischen
Achsen der Achsen 17 der Verformungswalzen 16 nicht in einer @bene, d.h. sie kreuzen
sich nicht.
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Die Größe der Verschiebung "e" der Bohrung 19 wird derart gewählt,
daß bei dem vorgegebenen Abstand zwischen der Kaliberachse und der Drehachse der
Verformungswalze 16, welche mit der geometrischen Achse der entsprechenden Achse
17 (01 - Drebzentrum der Verformungswalze 16) zusammen
fällt, die
erforderliche Größe des Winkels p (Fig. 5) der Entfaltung der Walze 16 relativ zu
der Kaliberachse gewährleistet wird. Der Abstand zwischen der Kaliberachse und der
Drehachse der Verformungswalze 16 ist von dem Durchmesser der Walze 16 und den Kaliberabmessungen
abhängig. Der Winkel ist der zwischen der Dreht beine der Walze 16 und der Kaliberachse
einge8chlossene Winkel. Die Größe und die Richtung des Winkels b wird ausgehend
von dem technologischen Prozeß der Längsschraubenverformung des Metalls gewählt.
In Fig. 5 ist die Bewegungsrichtung des zu verformenden Metalls mit dem Pfeil "N"
angegeben.
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Fig. 6 stellt ein Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber, dar, das sechs
Verformungswalzen 20 besitzt, von denen drei an drei Achsen 21 und die anderen drei
- an drei Achsen 22 angeordnet sind.
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Die Achsen 21 und 22 kreuzen sich mit ihren Enden paarweise und sind
an den Kreuzungsabschnitten starr miteinander mittels einer Gewindeverbindung verbunden,
wie das bei den oben beschriebenen und in Fig. 1 und 3 dargestellten Gerüsten der
Fall ist.
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Dabei sind die Zentren der Bohrungen 23, die an den verdickten Enden
26 der sich miteinander kreuzenden Achsen 21 und 22 vorgesehen sind, um eine Größe
te2" (Fig. 7) von der geometrischen Achse der entsprechenden Achsen21, 22 nach verschiedenen
Seiten relativ tu der Bewegungsrichtung des zu verformenden Metalls verschoben.
In Fig. 7 ist die Eewegungsrichtung des zu verformenden Metalls mit dem Pfeil '§Nr
angegeben.
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Da die verdickten Enden 26 der Achsen 21 und 22 eine gegenläufige
VerschiebLk.g g der Bohrungen 23 aufweisen, ist jede Verformungswalze 20 relativ
zu der benachbarten Walze des Gerüstes um die Größe "e2" der Verschiebung der Bohrungen
23 versetzt.
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Auf diese Weise liegen die geometrischen Achsen der Achsen 22 in
einer Ebene, und die der Achsen 22 in einer anderen Ebene, die parallel zu der ersten
Ebene verläuft und in einem Abstand "e2" von dieser entfernt ist, sodaß Bedingungen
geschaffen werden, unter welchen die Hälfte der Walzen 20 mit dem zu verformenden
Metall früher als die anderen in Berührung tritt. Wenn die Größe "e2" größer gewählt
ist, als die Berührungslänge zwischen dem zu verformenden Metall und der Wirkfläche
jeder der Verformungswalzen 20, wird das Kaliber praktisch in zwei selbständige
Kaliber eingeteilt. Dabei kann der Abstand zwischen diesen Kalibern beliebig gewählt
werden; er soll den Bedingungen der Verformung des Metalls in zwei Kalibern ohne
Entfaltung des zu verformenden Profils um die eigene Achse in dem darauffolgenden
Kaliber entsprechen. Dadurch werden die technologischen Möglichkeiten des Gerüstes
bedeutend erweitert. In einem solchen Gerüst kann eine beliebige gerade Zahl Verformungswalzen,
angefangen bei vier, verwendet werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber kann
die starre Verbindung der Achsen an den Kreusungsabschnitten auf verschiedene Weise
ausgeführt werden.
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In einem Gerüst mit sechs Verforiungswalzen 24 (Fig. 8) sind diese
mittels Lager ( nicht dargestellt ) an den
Achsen 25 angeordnet,
die mit Hilfe einer Keilverbindung miteinander verbunden sind. Am verdickten Ende
26 jeder Achse 25 ist eine Sackbohrung 27 vorgesehen, in der sich das eine Ende
einer#anderen Achse 25 befindet, die sich mit der ersten Achse in diesem Abschnitt
kreuzt. An den Kreuzungsabschnitten sind die Achsen 25 mit Keilen 29 miteinander
verbunden.
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An den Enden 26 und 28 der sich miteinander kreuzen-Nuten den Achsen
25 sind sich mit der Bohrung 27 kreuzende Nuten entsprechen3O (Fig. 9) und 31 vorgesehen,
in denen der Keil 29 angebracht ist. Mit der einen Seitenfläche ist der Keil 29
al Körper des verdickten Endes 26 der Achse 25, und mit der anderen Seitenfläche
am Körper des Endes 28 der anderen Achse 25 abgestützt, indem er auf diese Weise
die Achsen 25 miteinander verbindet. Eine solche Verbindung gewährleistet eine Feststellung
der Achsen 25 gegen eine gegenseitige Drehung und gegen eine Verschiebung in der
Axialrichtung.
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Durch die Keilverbindung wird eine kompakte Ausfahrung der Verbindung
der Achsen 25 gewährleistet. Man kann den Keil 32 (Fig. 10) relativ zu der Achse
der Bohrung 27 versetzen; tu diesem Zweck muß man die Nuten 33 an dem verdickten
End@ 26 und am Ende 28 d<sr achse 25 relativ zu der geometrischen Achse der Bohrung
27 versetzen. Dadurch wird der außermittige Kraftangriff von seiten des Keils 32
am Ende der Achse 25 gewährleistet, was eine günstigere Umverteilung der Spannungen
an den Achsen 25 fördert. Die Keile 29 und 32 der oben beschriebenen Keilverbindungen
kennen mit Schraubenvorrichtungen zu deren Längsbewegung versehen werden ( nicht
dargestellt
).- In der Verbindung der Achsen können an jedem Kreuzungsabschnitt auch mehrere,
z.B. zwei Keile verwendet werden.
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Zu den Vorteilen des erfindungsgemäßen Gerüstes gehören eine Erhöhung
der Kaliberhärte und eine Verminderung der Abmessungen und der Masse des Gerüstes.
Eine blhöhung der Kaliberhärte wird vorwiegend durch die Verminderung der Länge
der Achsenabschnitte erzielt, die durch Zugkraft beansprucht werden, wodurch deren
absolute Verlängerung reduziert wird.
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Eine Verminderung dieser Länge wird dadurch erreicht, daß an die Keilverbindung
bedeutend näher' der Verfomungswalze, welche an der betreffenden Achse angeordnet
ist, angebracht wird, als es eine Gewindeverbindung erlaubt. Außerdem wird die Achse
mittels des Keils gegen eine Drehung in der Bohrung festgehalten, wodurch die Steifigkeit
des Gerüstes bedeutend erhöht wird. Die Abmessungen des Gerüstes und die Masse desselben
werden dadurch vermindert, daß die Außenabmessungen der Verbindungseinheit die Abmessungen
der Verdickung nicht übersteigen.
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Bei der Verwendung der vorgeschlagenen Verbindung der Achsen bei
einem Gerüst mit sechs Walzen werden nicht nur die Steifigkeit erhöht, sondern auch
die dynamischen Möglichkei ten vergrößert, weil es wegen der kleineren Abmessungen
nicht möglich ist, eine feste Gewindeverbindung im liaum zwischen den Walzen dieses
Gerüstes anzubringen. Die Keilverbindung wird zweckmäßigerweise in den Fällen verwendet,
wo eine Regelung des Kalibers in kleineren Grenzen erforderlich ist.
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Zur Verbindung der Achsen eines Gerüstes, bei dem eine
zügige
Regelung des Kalibers in weiteren Grenzen erforderlich ist, wird jedoch zweckmäßigerweise
eine Gewindeverbindung verwendet. Zur Erhöhung der Steifigkeit der Gewindeverbindung
der Achsen kann man eine Reihe von genügend einfachen konstruktiven Lösungen verwenden.
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Da die Enden der Achsen in den Bohrungen verschiebbar angeordnet
sind, ist unvermeidlich ein Spiel zwischen den gekoppelten Oberflächen des Endes
der Achse und der Bohrung vorhanden. Je größer dieses Spiel ist, desto einfacher
ist die Herstellung der Achsen und desto leichter ist die Montage eines Walzensatzes.
Das Vorhandensein dieses spiels ist jedoch die Ursache für eine gewisse Anderung
der gesenseitigen Anorddavon nung der achsen und als Folge die Verletzung der vorgegebenen
Geometrie des Kalibers, das durch die Wirkflächen der an diesen Achsen angeordneten
Verformungswalzen gebildet ist.
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Das ist einer der Gründe für die Verminderung der Kaliberhärte.
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Die Gewindeverbindung, die lm Gerüst mit einem Kaliber verwendet
wurde, das durch drei Verformungswalzen 34 (Fig. 11) gebildet ist, ist zur Beseitigung
des genannten Spiels bestimmt.
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Die Verformungswalzen 34 sind mittels Lagern (nicht dargestellt )
an den Achsen 35 angeordnet. An dem verdickten Ende 36 jedtr Achse 35 ist eine Bohrung
37 vorgesehen. In dieser Bohrung 37 ist das Ende 38 der benachbarten Achse 35 untergebracht.
Das Gewindeteil 39 dieses Endes 38 weist einen kleineren Durchmesser auf und ist
um eine Größe "e3" relativ zu der geometrischen Achse der Verformungswalze 34 verschoben.
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Die Richtung der Verschiebung e3 des Gewindeteils 39
von
dem Ende 38 der Achse 35 kann beliebig gewählt werden.
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Die Größe der Verschiebung "e3" soll nicht geringer als 0,05 von
dem Durchmesser der Achse 35 sein, was eine Feststellung der Achse 35 in der Bohrung
37 bei einem Spiel gewährleistet, das eine reibungslose Montage des Satzes von Walzen
34 ermöglicht. Je größer die Außermittigkeit ist, desto höher ist die Zuverlässlgkeit
der Fixierung; sie wird durch einen minimal zulässigen Durchmesser des Gewindeteils
39 beschränkt, das bei einer Vergrößerung der Aßermittigkeit abnimmt.
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Die Bohrungen 37 werden gestuft ausgeführt. In dem Teil der Bohrung
37, das tinen größeren Durchmesser aufweist, sind Büchsen 40 angeordnet, die gegen
Radialverschiebung dadurch festgehalten werden, daß sie mit ihrer Außenfläche mit
der Oberfläche der Bohrung 37 gekoppelt sind.
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Die geometrische Achse der Bohrung der Büchse 40 ist von der geometrischen
Achse der Außenfläche derselben um eine Größe e3 verschoben, die der Große der Verschiebung
der geometrischen Achse der Achse 35 und des Gewindeteils 39 des Endes 38 gleich
ist. Die Mutter 41 der Gewindeverbindung ist an der Büchse 40 abgestützt.
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Die Oberfläche der Bohrung der Büchse 40 steht mit der Oberfläche
des Gewindeteils 39 der Achse 35 in Berührung.
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Bei der Drehung der Büchse 40 in der Aufschraubrichtung der Mutter
41 wird das Ende 38 dei Achse 35 nach der weite der Wirkung der VerformuFskraft
auf die Walze 34 bewegt und an die Wandung der Bohrung 37 angedrückt. Dadurch wird
der Lage der Achsen 35 relativ zu einander eine gewisse Bestimmtheit
verliehen.
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Zur Erhöhung der Starrheit der Gewindeverbindung der Achsen 35 werden
zweckmäßigerweise die Bohrungen 43 an den verdickten Enden 42 (Fig. 12) jeder dieser
Achsen 35 kegelförmig ausgebildet. In den Bohrungen 43 werden kegelförmige BUchsen
44 angeordnet. Bei der Kopplung der kegel förmigen Oberflächen der Buchse 44 und
der Bohrung 43 ragt die breite Stirnfläche der Biichse 44 aus der Bohrung heraus.
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das In der Bohrung der Büchse 44 befindet sichGewindeende 45 der
Achse 35. Auf dieses Ende 45 ist die Mutter 46 der Gewindeverbindung der Achsen
35 aufgeschraubt, die an der vorstehenden Stirnfläche der Büchse 44 abgestützt ist.
Die Büchse 44 kann Längsschlitze (.nicht dargestellt) aufweisen, die eine elastische
Verformung derselben beim Anziehen der Mutter 46 sowie eine Verminderung des Spiels
zwischen den zu koppelnden Oberflächen gewährleisten.
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Bei einem gemäß Fig. 1 ausgeführten Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber,
bei dem eine besonders präzise Regelung des Kalibers erforderlich ist, sind in den
Bohrungen 47 (Fig. 13), welche jeweils an dem verdickten Ende 48 der einen der sich
miteinander kreuzenden Achsen 3 vorgesehen sind, mittels einer Gewindeverbindung
Büchsen 49 angeordnet. Die eine Stirnfläche der Büchse 49 ragt aus der Bohrung 47
heraus, und an dieser Stirnfläche ist die Mutter 50 der Gewindeverbindung der Achsen
3 abgestützt, welche auf das andere Ende 51 der anderen der sich miteinander kreuzenden
Achsen 3 aufgeschraubt ist. Dabei sind die Gewindeverbindung der sich miteinander
kreuzenden Achsen 3 und die Gewindeverbindung
der Büchse 49 mit
den entsprechenden Achsen 3 mit unterschiedlichen Ganghöhen ausgeführt. Die Ganghöhe
der Gewinde verbindung der Büchse 49 mit der entsprechenden Achse beträgt 0,98-0,6
von der Ganghöhe der Gewindeverbindung der Mutter 50 mit der entsprechenden Achse
3. Die Gewinderichtung der Verbindungen stimmt überein.
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In den Gerüsten mit einem Mehrwalzenkaliber, welche durch vier Verformungswalzen
51 (Fig. 14) gebildet sind, die keine Stützflächen aufweisen, sind zur Gewährleistung
der erforderlichen Kaliberhärte und der erforderlichen Lage der Walsen 51 zwei Ringe
52 vorgesehen, die zwischen den verdickten Enden 6 der sich miteinander kreuzenden
Achsen 3 angeordnet sind.
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Die Ringe 52 sind jeweils mit der einen ihrer Stirnflächen an dem
verdickten Ende 6 der entsprechenden Achse 3, und mit der anderen Stirnfläche an
dem Innenring eines Radialdrucklagers 53 abgestützt. Die Breite dieser Ringe 52
wird derart gewählt, daß der erforderliche Abstand zwischen den verdickten Enden
6 der sich miteinander kreuzenden Achsen 3 in der Arbeitsstellung der Verformungswalzen
51 gewährleistet wird.
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Bei der Wahl der Breite der Ringe 52 wird die Breite des -Innenringes
des Lagers 53 berücksichtigt.
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Bei den Gerüsten mit einem Mehrwalzenkaliber, die Verformungswalzen
54 (Fig. 15) anit verhältnis,-mässig geringen DurchmesßernAslnd zur Erhöhung der
Kaliberhärte die verdickten Enden 55 der Achsen 56 derart ausgebildet, daß sie über
die Wirkflächen 57 der Verformungswalzen 54 herausragen.
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Im Zwischenraum zwischen den einander zugewandten Oberflächenabschnitten
der verdickten Enden 55 der sich miteinander
kreuzenden Achsen
56 sind Einlagen 58 angebracht. Jede Einlage 58 weist eine Stärke auf, die dem vorgegebenen
Abstand zwischen den verdickten Enden 55 der sich miteinander kreuzenden Achsen
56 in der Arbeitsstellung der Verformungswalzen 54 gleich ist. Indem man die Stärke
der Einlagen 58 ändert, kann man die KafibermaBe Im Gerüst ändern.
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Bei den Walzgerüsten mit einem Mehrwalzenkaliber, die angetriebene
Verformungswalzen 59 (Fig. 16) besitzen,ist am verdickten Ende 60 mindestens der
einen der sich miteinander kreuzenden Achsen 61 eine zusätzliche Bohrung 62 vorgesehen.
Die Antriebswelle 63 der Verformungswalze 59 ist in dieser Bohrung 62 angeordnet,
und in Lagern64 zu montiert.
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Das Zahnrad 65 des Antriebes ist mit einer Welle 63 starr verbunden,
und der Zahntrieb 66 steht mit dem Zahnrad 65 in Verzahnung und Z t mit der angetriebenen
Verformung swalze 59 starr verbunden. Die Achsen 61 der Verformungswalzen 59 sind
mittels einer Gewindeverbindung miteinander verbunden, wie das bei den oben beschriebenen
Ausführungsformen der Gerüste der Fall ist.
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Das Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber, das die Regelung des Kalibers
in einem weiten Bereich gewährleistet, besitzt zusätzlich Drucklager 68 und Zylinderfedern
69, deren Anzahl der Anzahl der Verformungswalzen entspricht (Fig. 17).
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Jede Feder 69 ist mit einem ihrer Ende gegen das Drucklager 68, und
mit ihrem anderen Ende - gegen das verdickte Ende 6 der Achse 3 der Verformungswalze
67 abgestützt.
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Die Achsen 3 der Verformungswalzen 67 sind mittels einer Gewindeverbindung
ähnlich wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
miteinander
verbunden.
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Eine erhöhte Kaliberhärte besitzt das Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber,
dessen Gehäuse 70 (Fig. 18) mit den verdickten Enden 6 der Achsen 3 an der Sintritdseite
für das zu verformende Metall in das Kaliber und an der Austrittsseite für das zu
verformende Metall aus dem Kaliber in verschiedenen Abständen von der geometrischen
Achse des Kalibers unmittelbar in Berührung steht. Die Bewegungsrichtung des zu
verformenden Metalls ist in Fig. 18 mit dem Pfeil "N" angegeben. Das Gehäuse 70
ist in Form von zwei Halbhülsen 71 und 72 ausgeführt, die mittels eines Gewindes
miteinander verbunden sind. In den Halbhälsen 71 und 72 sind Ansätze 73 und 74 in
Form von Umbördelungen der Bohrungen 75 und 76 ausgeführt, die verschiedene Durchmesser
aufweisen. Durch diese Ansätze 73 und 74 steht das Gehäuse mit den verdickten Enden
6 der Achsen 3 unmittelbar in BerahruLg. Eine solche koneine struktive Ausführung
des Gehäuses 70 gewährleitetgegenseitige Feststellung der Achsen 3 der Verformungswalzen
1 in einer Ebene und eine Feststellung des Walzensatzes im Gehäuse 70. Somit gibt
eine solche konstruktive Ausführung des Gehäuses die Möglichkeit, nicht nur die
Montage des Gerüstes zu erleichtern, sondern auch die Steifigkeit des Gerüstes zu
erhöhen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat folgende Arbeitsweise.
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Im Verlauf des Metallumformens (Walzen oder Ziehen) werden die Kräfte
von den Verformungswalzen 1 (Fig. 1, 2) über die Lager 2 auf die Achsen 3 übertragen.
Diese Kräfte und die durch diese erzeugten Biegemomente werden im System
der
Achsen 3 des Walzensatzes eingeschlossen, wobei jede der Achsen 3 einer Dehnung
durch die Kräfte ausgesetzt wird, die auf die benachbarten Achsen 3 einwirken. Außerdem
verhindern die benachbarten Achsen 3 eine Biegung der betreffenden Achse 3 durch
die Kraft, die vçn dieser Achse, übertragen von der Verformungswalze 1, aufgenommen
wird und senkrecht zu der geometrischen Achse derselben gerichtet ist. Die von jeder
Achse 3 aufzunehmende Biegung der benachbarten Achse 3 ist nach der Seite gerichtet,
die entgegengesetzt zu der eigenen Biegung derselben liegt. Die genannte Biegung
wird durch die Kräfte hervorgerufen, die auf die auf der Achse angeordnete Verformungswalze
1 einwirken und sie gleicht in einem bedeutenden Maße diese eigene Biegung aus.
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Die Außenkräfte, welche auf die Achsen 3 einwirken, z,B. die Durchzugskraft,
werden durch die verdickten Enden 6 der Achsen 3 unmittelbar auf das Gehäuse 4 übertragen,
mit dem sie in Berührung stehen.
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Die Einstellung des Kalibers des Geiüstes, d.h. die Anstellung der
Verformungswalzen 1 relativ zu der Kaliber achse, u.z. in einer Stellung, die den
vorgegebenen Kaliber maßen entspricht, wird durch eine gegenseitige Verschiebung
der Achsen 3 mittels der Muttern 11 verwirklicht. Nach der Annäherung der Verformungswalzen
1 bis zur Berührung der Kontaktflächen 9 wird durch das weitere Anziehen der Muttern
il eine Vorspannung der Achsen 3 des Gerüstes vorgenommen. Das ist notwendig, um
d-t; Spiel zwischen den Kopplungsflächen der Achsen 3und deren Verbindungselementen
zu beseitigen. Die Kalibermaße werden beim Vorhandonsein
eines
Kontaktes zwischen den Verforntungswalzen 1 hauptsächlich durch die Maße ihrerWirkflächen
5 bestimmt. Außerdem werden die Kalibermaße durch den Grad der Vorspannung der Gerüstelemente
beeinflußt, welche den Verforaungsdruck aufnehmen. Das wird zu einer präzisen E;instellung
des Kalibers verwendet.
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Vie konstruktive Ausfahrung des Gerüstes gestattet es, die Einstellung
des Kalibers außerhalb des Gehäuses des Gerüstes durchzufühIen.
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Ein Satz Verformungswalzen 1 mit einem vorher eingestellten Kaliber
wird in das Gehäuse 4 des Gerüstes sich eingebaut, dastim Bestand einer Produktionsstrecke
befindet.
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Bei der Auswechselung der Verformungswalzen 1 durch Verformungawalsen
1 mit einem anderen Durchmesser ändert sich die gegenseitige Anordnung der Seitenflächen
der verdickten neue Enden 6 der Achsen 3; deshalb muß man beim einbau eines satzes
Verformungswalzen 1 in das Gehäuse 4 diese Änderung durch die entsprechenden Einlagen
12 austgleichen.
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In den Gerüsten mit einem Mehrwalzenkaliber, bei welchen die verdickten
Enden 18 (Fig. 3, 4, 5) der Achsen 17 mit einer Verschiebung der Bohrungen 9 nach
einer Seite entlang der Bewegungsrichtung des Metalls ausgeführt, und die Verformungswalzen
16 relativ zu der Kaliberachse entfaltet sind, werden die Einstellung des Kalibers
und die Aufnahme des Verformungsdruckes des Metalls durch den Satz der Walzen 16
ähnlich wie bei dem in Fig. 1 beschriebenen Gerüst durchgeführt. Beim Durchziehen
des Metalls durch das Kaliber dieses Gerüstes
findet infolge einer
gegenseitigen Drehung des Erzeugnisses und der Verformungswalzen 16 um die Kaliberachse
eine schraubenföxmige Verzschiebung der Wirkfläche der Verformungswalzen über die
Oberfläche des Irzeugnissea statt.
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Dadurch wird ea möglich, eine ganze Reihe von Erzeugnissen, die durch
iiängsschraubenverformung gefertigt werden, hersustellen. Man kann z.B. nach diesem
Verfahren Halbzeuge für Nagel mit - Schraubengewinde, Halbzeuge für Bohrer herstellen,
Seillitze stauchen, u.a. m Bei der Verformung von Metall in einem Gerüst mit einem
Mehrwalzenkaliber, in dem Verformungswalzen 20 (Fig. 6,-7) hintereinander entlang
der Besegungsrichtung des zu verformenden Metalls relativ zu einander verschoben
sind, wird die folgerichtage Umformung des Metalls zuerst mittels der Verformungswalzen
20, welche an den Achsen 21 angeordnet sind, und dann mittels der Walzen 20, welche
an den Achsen 22 angeordnet sind, verwirklicht. Dabei werden die Einstellung des
Kalibers und der Betrieb dieses Gerüstes ähnlich, wie oben beschrieben, verwirklicht.
Bei der Verformung des Metalls mittels eines Sechswalzenkalibers mit einer Keilverbindung
der Achsen 25 (Fig. 8) wird der Verformungsdruck des Metalls durch die Verformungswalzen
24 aufgenommen und auf die Achsen 25 übertragen. Dadurch wird die Achse 25 einer
axialen Zugbeanspruchung ausgesetzt, die durch die Keile 29 aufgenommen wird. Bei
einer Verschiebung des Keils 29 aus der geometrischen Achse der Bohrung 27 kann
man die Belastung an einzelnen Abschnitten der Achse 25 umverteilen. Die Veisctuebung
der Seilvert,indung in der Richtung
zum Kaliberzentrum vermindert
die Spannung an der Außenseite der Achse 25 und vergrößert etwas die Spannung an
der Innenseite dieser Achse 25, welche durch die Biegung der Achse 25 unter der
Einwirkung des Verformungsdruckes hervorgerufen wird.
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Eine Änderung der gegenseitigen Anordnung der Achsen 25 und folglich
der Verformungswalzen 24 bei der binstellung des Kalibers wird durch die Längsverschiebung
der Keile 29 (Fig. 8, 9) und 32 (Fig. 10) erreicht.
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Bei der Verwendung der Büchsen 4V zur Gewindeverbindung der Achsen
35 (Fig. 11) wird die Einstellung des Kalibers wie folgt dulchgefahrt. Beim Aufschrauben
der Muster 41 findet eine Annäherung der Verformungswalzen 34 bis zur Berührung
ihrer Auflageflächen statt. Dabei dreht sich auch die Büchse 40 durch die Einwirkung
der Reibungskräfte, welche im Raum zwischen der Büchse 40 und der Mutter 41 um die
Achse der Bohrung 37 herum im verdickten Ende 36 entstehen.
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Durch die Drehung der Büchse 40 wird die Achse 35 an die Oberfläche
der Bohrung 37 angedrückt, indem das Spiel zwischen diesen beseitigt wird.
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Wenn die ixeibungskräfte für die Drehung der Büchse 40 nicht ausreichen,
kann man diese zusätzlich getrennt von der Mutter 41 drehen.
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Durch eine außermittive Ausfahrung des Gewindeteils 39 relativ zu
der Achse 35 wird außerdem die Möglichkeit einer Drehung des Endes der Achse 38
in der Bohrung 37 beseitigt.
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All das gewährleistet eine stabile Stellung der geometrischen Achsen
der Walzen 34 in einer Ebene sogar beim Voihandensein
einer Zugkraft,
die entlang der Kaliberachse gerichtet ist.
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Dadurch wird eine Erhöhung der Kai iberhärte bedingt, und darin besteht
eben der Vorteil des erfindungsgemäßen Gerüstes im Vergleich zu den bekannten.
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ter außermittige Angriff der Dehnungskraft an der Achse 35 gewährleistet
eine gewisse Durchbiegung derselben in der Bohrung 37 und ein Verkeilen darin. All
das schafft Bedingungen für eine günstigere Verteilung der Spannungen und eine zusätzliche
Erhöhung der Kaliberhärte.
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Die Einstellung des Kalibers der Gerüste wird bei der Verwendung
von kegelförmigen Büchsen 44 in der Verbindung der Achswellen 35 (Fig. 12) wie folgt
durchgeführt.
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Beim Aufschrauben der Muttern 46 werden durch die gegenseitige Verschiebung
der Achsen 35 die Verformungswalzen 34 (Fig. 11) in Berührung gebracht. Dabei gehen
die Büchsen 44 (Fig. 12) in die kegelförmige Bohrung 43 in dem verdickten Ende 42
ein. Beim weiteren Anziehen der Muttern 46 findet gleichzeitig unter Herstellung
einer Vorspannung aller Teile des Satzes der Verformungswalzen 34, die auf den Achsen
35 angeordnet sind, eine weitere Verschiebung der Buchse 44 relativ zu dem vedickten
Ende 42 der Achse 35 statt.
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Dabei entstehen Kräfte, die in radialer Richtung auf die Büchse 44
seitens der kegelförmigen Oberfläche der Bohrung 43 in dem verdickten Ende 42 einwirken.
Dadurch wird eine elastische Druckverformung der Büchse 44 in radialer Richtung
hervorgerufen. Die Druckverformung der Büchse 44 führt zu einer dichten Anordnung
des bundes 45 der Achse 35 in dem verdickten Ende 42 der benachbarten Achse 35,
d.h. zur Beseitigung des
Spiels zwischçn den Elementen der Verbindung,
was zu einer Erhöhung der Starrheit dieser Verbindung beiträgt.
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Eine Vergrößerung des Spiels infolge des Verschleißes der Elemente
der Verbindung der Achsen 35 wird bei dem erfindungagemäßen Gerüst durch die radiale
Verformung der Büchse 44 ausgeglichen. Wenn ihre Verformung für einen Ausgleich
des Verschleißes nicht ausreicht, wird die Büchse 44 ohne Schwierigkeiten durch
eine andere ersetzt, die Abmessungen besitzt, bei denen der Verschleißgrad der Kopplungselemente
berücksichtigt wird.
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Bei einem Gerüst, dessen Achsen 3 (Fig. 1) unter Verwendung der Büchsen
49 (Fig. 13) verbunden sind, die an dem Gewinde des verdickten Endes 48 angeordnet
sind, wird die Einstellung des Kalibers wie folgt darchgefdhrt.
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Bei der Drehung der Mutter 50 werden gleichzeitig die Büchsen 49
durch die Einwirkung der Reibungskräfte gedreht, die zwischen diesen enztstehen.
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Da die Gang höhe des Gewindes der Mutter 50 und die Ganghöhe des
Gewindes der BUchse 49 unterschiedlich sind ist die Größe der Verschiebung der Achse
43 relativ zu dem verdickten Ende 48 der benachbarten Achse 43 bei der Drehung der
Mutter 50 und der Büchse 49 um eine Umdrehung der Differenz zwischen den Größen
der Gewindesteigungen derselben gleich.
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Die Einstellungsgenauigkeit des Kalibers erhöht sich mit der Verminderung
der Differenz zwischen den Größen der Gewindeganghöhen der Mutter 50 und der Büchse
49, und sie ist von dem Verformungsdruck des zu verformenden Metalls nicht
abhängig.
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Das Gerüst mit einem Vierwalzenkaliber, das in Fig. 14 dargestellt
ist, wird wie folgt eingestellt.
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Beim Anziehen der Muttern 1{ findet eine gegenseitige Verschiebung
der Enden 8 der einen Achsen 3 und der verdickten Enden 6 der benachbarten Achsen
3 statt. Dabei erfolgt eine Annäherung der Verformungswalzen 51 bis zur Berührung
der Ringe 52 mit dem Innenring des Lagers 53 und mit der Stirnfläche des verdickten
Endes 6 der entsprechenden Achse 3, zwischen welchen diese Ringe 52 angeordnet sind.
Ein weiteres Festschrauben der Muttern ii fühlt zur Herstellung einer Vorspannung
an den Achsen 3 und den Verbindungselementen derselben durch das Zusammenpressen
der Ringe 52 und des Innenringes des Lagers 53.
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Die Breite der Ringe 52 wird derart gewählt, daß sich bei der Berührung
dieser Ringe 52 mit den verdickten Enden 6 der Achsen 3 die Verformungswalzen 51
in einer Stellung befinden, die den vorgegebenBn Kalibermaßen im Gerüst entsprechen.
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Beim erfindungsgemäßen Gerüst wiid die Kaliberhärte durch die Spannung
der Achsen 3 und der Verbindungselemente derselben bedingt, die durch die Belastung
der Ringe 52 hergestellt wird, wobei die Verformungswalzen 1 nicht belastet sind.
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Das Gerüst wird ähnlich dem in Fig. 1 dargestellten Gerüst betrieben.
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Die Einstellung des Kalibers des in Fig. 15 dargestellten Gerüstes
wird durch die Drehung der Muttern der Gewindeverbindung
der Achsen
56 verwirklicht, wobei die kräfte der Vorspannung, welche die Kaliberhärte bestimmen,
auf die Einlagern 58 übertragen werden.
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Der Vorteil dieses Gerüstes besteht darin , daß die Vorspannung der
Achsen ohne zusätzliche Belastung der Verformungswalzen 54 und dercn Lager verwirklicht
wird.
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Das Gerüst mit einem Vielwalzenkaliber, das allgetriebeneVerformungswalzen
59 (Fig. 16) enthält, hat folgende Arbeitsweise.
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Die Drehung der Verformungswalzen 59 wird durch eine Welle 63 über
ein Zahnradpaar - das Zahnrad 65 und den Zahntrieb 66 verwirklicht. Bei der Einstellung
des Kalibers und bei der Anderung des Durchmessers der Verformungswalzen 59 findet
eine Änderung der gegenseitigen Stellung der Achsen 61 der Verformungswalzen 59
statt, und folglich ändert sich die gegenseitige Stellung der verdickten Enden 60
und der Wellen 63 relativ zu den Zahntrieben 66. Dabei wird die normale Stellung
des Zahnrades 65 relativ zu dem ZahnGrieb 66 in AxSalrichtung durch die Möglichkeit
einer axialen Verschiebung der Welle 63 relativ zu dem verdickten Ende 60, und in
der radialen Richtung - durch eine starre Anordnung der Welle 63 an dem verdickten
Ende 60 gewährleistet. Die erforderliche gegenseitige Stellung des Zahnrades 65
und Zahntriebes 66 in der Axialrichtung wurde während des Betriebes durch die Möglichkeit
einer Fixierung der Welle 63 nach der Einstellung, z.B. mittels einer Pfeilverzahnung
gesichert.
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Auf diese Weise ist es bei der Linstellung des Gerüstes nicht notwendig,
die Lage der Welle 63 in adialrichtung zu
ändern, weil sie sich
zusammen mit dem verdickten Ende 60 bewegt. Dadurch werden die Einstellung des Gerüstes
erleichtert, eine genaue gegenseitige Anordnung der Elemente der Verzahnung und
normale Bedingungen für deren Betrieb ohne Einsatz zusätzlicher Einrichtungen gewährleistet.
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Die Einstellung des Kalibers des in Fig. 17 dar gestellten Gerüstes
wird durch die Drehung der Muttern1.1 verwirklicht. Dabei ändert sich die gegenseitige
Lage der Achsen 3 und der Walzen 67. Da die Wirkflächen der Verformungswalzen 67
mit den Auflagestirnflächen der benachbarten Verformungswalzen 67 in Berührung stehen,
findet bei deren hadialverschiebung auch eine Asialbewegung statt. All das bestimmt
die Änderung der Kalibermaße. Die Regelungsgrenzen für das Kaliber werden durch
den Arbeitsgang der Federn 68 und die entsprechenden Abstände zwischen den verdickten
Enden 6 der Achsen 3 bestimmt.
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Der Vorteil des Gerüstes besteht in der Vielfachbereitschaft seines
Kalibers, die es gestattet, mit denselben Verformungswalzen 67 Erzeugnisse unterschiedlicher
Abmessungen zu bearbeiten.
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Das Gerüst mit einem Mehrwalzenkaliber, das in Fig. 18 dargestellt
ist, wird ähnlich wie das in Fig. 1 dargestellte Gerüst betrieben.
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Die Einstellung des Kalibers wiid wie bei dem in Fig. 1 dargestellten
Kaliber vor dem Einbau des Walzensatzes in das Gehäuse 70 vorgenommen.
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Nach dem Einbau des Walzensatzes in die Halbhülse 71 werden die verdickten
Enden 6 der Achsen 3 zwischen den Ansätzen
73 und 74 durch das
Aufschrauben der Halbhülse 72 auf die Halbhülse 71 unter Kraftangriff eingespannt.
Da sich die Ansätze 73 und 74 in verschiedenen Abständen von der Kaliberachse des
Gerüstes befinden, werden durch diese Kräfte Momente hervorgerufen, die auf die
verdickten Enden 6 feder Achsen 3 einwirken, indem diese relativ zu den Enden 8
der Achsen 3 in den Ebenen gedreht werden, die senkrecht zu diesen Achsen 3 sind,
und zwar soweit es das in der Verbindung vorhandene Spiel zuläßt. Infolge dieser
Drehung der verdickten Enden 6 wird der Einfluß des zwischen den Enden 8 der Achsen
3 und der Oberfläche der Bohrungen 5 an den verdickten Enden 6 vorhandenen Spiels
beseitigt, weil deren gegenseitige Anordnung festgelegt wird.
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Den Vorteil der vorgeschlagenen Ausfthrungsform des Gehäuses 70 bildet
die Möglichkeit, die Kaliberhärte zu erhöhen, ohne konstruktive .Knderungen an den
Verbindungseinheiten der Gerüstachsen vorzunehmen.