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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Bearbeitung von Metallen
im bildsamen Zustand, genauer gesagt, Mehrwalzgerste zur Bearbeitung von Metallen
, im bildsamen Zustand.
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Die vorliegende Erfindung kann besonders erfolgreich bei der Herstellung
von Erzeugnissen gr8Berer Länge aus verschiedenen Metallen, vorzugsweise zur Herstellung
von kleineren symmetrischen Profilen, darunter auch von Draht, Rohren und Formprofilen
durch Walzen, Ziehen oder Durchstoßen(Extrusion) verwendet werden.
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Es ist ein Mehrwalzengerüst zur Bearbeitung von Metallen im bildaamen
Zustand bekannt, dessen Kaliber durch Verformungswalzen gebildet ist, welche um
die eigenen Achsen drehbar im Ständer mittel Lager und anderer Auistellungselemente
angeordnet sind, wodurch sich die Walzen gegenüber der Achse des Kalibers bewegen
können, wobei sie die Abmessungen desselben ändern. ( GB-PS 91 43 cO) Das bekannte
Mehrwalzengerüst ist durch eine bedeutende Unbestimmtheit der Stellung der Walzengegentiber
der Achse des Kalibers beim Ausbleiben von Metall im Kaliber gekennzeichnet, weil
in den Aufstel lungselementen der Wanzen, insbesondere, in Lagern Spielräume vorhanden
sind. Das erschwert die Einstellung des Kalibers von diesem Gerüst mit der erforderlichen
Genauigkeit ohne eine Probeverformung des Metalls,
z.B. an einem
besonderen, mit optischen Einstellungsvorrichtungen versehenen Prüfstand, weil es
praktisch unmöglich ist, die genannten Spielräume zu berücksichtigen. Deshalb soll
die Einstellung des Kalibers des Gerüstes in der Linie der Bearbeitung (des Ziehens,
Walzens) des Metalls vorgenommen werden, ,bzw.
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was zum Stillstand beim Betrieb der Ausrüstungen führt, deren Leistung
vermindert. Das Vorhandensein eines Spiels in den Lagern der Walzen führt außerdem
beim kontinuierlichen Walzen zu Stößen beim Einstechen des zu bearbeitenden Metalls
in das Kaliber, was die Lebensdauer der Ausrüstungen negativ beeinflußt.
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Es ist auch ein MehrwalzengerUst bekannt, in dem die Verformungawalzen
gegeneinander abgestützt sind. Dadurch wird die Einwirkung der Kraft seitens der
benachbarten Walzen des Kalibers auf jede Verformungawalze gesichert. Dabei ist
diese Kraft etwa in die gleiche Richtung mit der Verformungskreft für das Metall
gerichtet und sie beseitigt das Spiel in den Lagern der Walzen, was eine Bestimmtheit
in der gegenseitigen Anordnung der das Kaliber * wenden Walzen gewährleistet. (GB-PS
94 15 61) Bei diesem Mehrwalzengerlist kann sich Jedoch die Stellung der Verformungswalzen
gegenüber der Achse des Kalibers nicht ändern, d.h. eine Regelung des Kalibers ist
nicht mäglich. Die Genauigkeit vom Kaliber eines solchen Gerüstes wird durch die
Herstellungsgenauigkeit der Walzen bestimmt, was bei weitem nicht immer zulässig
ist, weil eine Erhöhung
der Genauigkeit der Walzen zu einer Erhähung
der Herstellungskosten derselben führt. Außerdem ist dieses Gerüst durch eine Unbestimmheit
der Größe der Kräfte gekennzeichnet, die auf Walzen seitens der benachbaren Walzen
einwirken, weil die Steifigkeit des Systeme der Gerüstbestandteile, welche die Verformungskräfte
aufnehmen, verhältnismäßig hoch ist. In diesem Fall ist es schwer, die Größe des
erforderlichen Andrückskraft der Walzen aneinander zu bestimmen. Bei einer nicht
hinreichenden AndrUckskraft der Walzen können die Spielräume in den Lagern und in
den anderen Aufstellungselementen nicht beseitigt werden, und bei einer zu starken
Andrückskraft der Walzen nimmt der Widerstand gegen die Drehung derselben zu, und
die Elemente des Gerüstes werden überlastet sein. Eine zu starke Andruckskraft der
Walzen ist besonders beim Ziehen unerwUnseht, weil ein gewachsener Widerstand gegen
die Drehung der Walzen zu einer Steigerung der Ziehkraft für das Metall führt, was
nicht nur die Präzision der Erzeugnisse vermindert, sondern auch die eechanischen
Eigenschaften des metalls im Erzeugnis verschlechtert.
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Es ist außerdem ein MehrwalzengerZmt bekannt, bei dem die Verformungswalzen
durch ihre Mantelflächen mit den Arbeitsflächen der benachbarten Walzen in Berührung
stehen (GB-PS 112 40 87).
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Bei einem solchen Gerüst besteht eine Unbestimmheit der axialen Stellung
der Verformungswalzen, die durcH die in den Lagern vorhandenen Spielräume bedingt
ist. Und das beeinflusst
bei dieser Konstruktion auch die Abmessungen
des Kalibers wesentlich. Ausserdem ist es fur" das vorliegende Gerust erforderlich-
und das ist recht wesentlich-, ziemlich komplizierte Vorrichtungen fur die Aufstellung
der Walzen im Ständer zu verwenden, weil die Walzen nicht nur in radialer, sondern
auch in axialer Richtung genau aufgestellt werden mus sen. Die Erschwerung der Konstruktion
des Gerustes bedingt dabei eine Verminderung der Steifigkeit derselben, was letzten
Endes die Herstellungsprazision der Erzeugnisse negativ beeinflusst.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Mehrwalzengerüst
zur Bearbeitung von Metallen bildsamen Zustand aussuarbeiten, das garantierte Abmessungen
des Kalibers beim Ausbleiben von Metall in diesem besitzt und dabei keine komplizierten
Vorrichtungen fUr die Aufstellung der Verf ormungswalzen im Stander des Gerüstes
erfordert.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Mehrwalzengerüst zur
Bearbeitung von Metallenim bildsamen Zustand, dessen Kaliber durch um die eigenen
Achsen drehbar aufgestellte Verformungswalzen gebildet ist, erfindungsgemass mit
elastischen ringförmigen Elementen versehen ist, deren Anzahl mindestens der Anzahl
der Walzen entspricht, die koaxial zu den Walzen angeordnet sind und Aussenabmessungen
besitzen, welche ausreichen, um eine Berùhrun6 der Walzen weber diese elastischen
Elemente miteinander zu gewährleisten.
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Zweckmissig werden als elastische Elemente Tellern federn verwendet.
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Es werden in dem MehrwalzengerUst, bei dem die Verformungswalzen
für die Berührung durch ihre lfantelflächen mit den Arbeitsflächen der benachbarten
Walzen eingerichtet sind, zweckmäßig als elastische Elemente ringförmige Blattfedern
verwendet, von denen Je eine an der Seite der in BerUhrung stehenden Mantelflächen
der Walzen angeordnet sind.
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Das gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte ihre walzengerüst
gestattet es, die Präzision der herzustellenden Erzeugnisse zu erhöhen. Das wird
dadurch erreicht, daß das Kaliber des Gerüstes konstante Abmessungen unabhängig
davon besitzt, ob sich in diesem Metall befindet oder nicht, d.h.
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die Walzen besitzen eine garantierte konstante Lage gegenüber der
Achse des Kalibers.
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Diese Konstruktion des Gerüstes gestattet es, die Ziehkraft beim
Ziehen von Metall in diesem Kaliber durch eine Verminderung der Ariückskraft der
Walzen aneinander zu senken, wodurch nicht nur die Genauigkeit der Erzeugnisse erhöht,
sondern auch die mechanischen Eigenschaften des Metalls der Erzeugnisse verbessert
werden. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Mehrwalzengerüstes gestattet es, die
Leistung der Ausrüstung zu erhöhen, weil dabei die Einstellung der Gerste außerhalb
der Linie dieser Ausrüstung an besonderen Prtlfständen möglich wird.
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Außerdem sichert die Verwendung des erfindungsgem.'sn Mehrwalzengerüstes
eine Vereinfachung der Konstruktion des Gerüstes durch eine Vereinfachung der Vorrichtungen
zum Aufstellen der Walzen im Ständer.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von AusfUhrungsbeispielen,
mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen: Fig. 1 ein SchemaeinesMehrwalzengerUstes mit verformenden
Schleppwalzen und elastischen ringförmigen Elementen, welche an diesen angeordnet
sind; Fig. 2 einen Walzensatz eines MehrwalzengerUstes mit Jeweils zwei an jeder
Walze angeordneten ringförmigen Elementen.
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die in Form von Tellerfedern ausgebildet sind; Fig. 3 einen Walzensatzeines
Gerüstes mit Universalmehrwalzenkalibern mit an den Walzen angeordneten elastischen
Elementen, die in Form von Blattfedern ausgebildet sind; Fig. 4 eine Ansicht in
Pfeilrichtung A auf die Blattfeder, die an der Verformungswalze gemäß Fig. 3 angeordnet
ist.
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In Fig. 1 ist ein SchemaeinesMehrwalzengerUstes zur Bearbeitung vonMetalleoim
bildsamen Zustand durch Ziehen dargestellt. An vier Verformungswalzen 1, welche
das Kaliber bilden, sind Vorsprünge 2 vorgesehen, an denen ringförmige elastische
Elemente 3 angeordnet sind, wobei jede Walze 1 mit Je einem elastischen Element
versehen ist.
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Als elastische Elemente 3 wurden bei diesem : Ausführungabeispiel
der Erfindung Gummiringe verwendet. Jedes elastisches Element 3 steht mit der benachbarten
Verformungswalze 1 des Gerüstes in Berührung, wobei die Walzen 1 unter der AusUbung
einer bestimmten Kraft gegeneinander abgestützt sind. Die Größe dieser Kraft wird
durch die Größe der Verformung
der elastischen Elemente 3 in der
Zone bestimmt, wo die Walzen 1 mit Jedem elastischen Element in Berührung stehen.
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Die Verformungswalzen 1 sind mittels Lager 4 an Achsen 5 angeordnet.
Die Achsen 5 sind in Einbaustücken 6 befestigt, die in Nuten 7 des Ständers 8 angeordnet
sind.
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Die Lage der Einbaustücke 6 mit den Walzen 1 wird durch eine Anstellspindel
9 geregelt, die im Ständer 8 angeordnet und mit ihrer Stirnfläche gegen das EinbaustUck
6 abgestützt ist. Zum Andrücken des Einbaustückes 6 an die Anstellspindel 9 sind
Schrauben 10 vorgesehen, die in Gewindebohrungen 11 des Einbaustückes 6 angeordnet
sind. Die Einbaustfleke 6 mit in diesen angeordneten Walzen 1 können gegenüber der
Achse "O" des Mehrwalzenkalibers mittels der Anstellspindeln 9 und der Schrauben
10 verschoben werden. Die Außenabmessungen der elastischen Elemente 3 wurden derart
gewählt, daß bei änderung der Lage der Walzen 1 im Kaliber die letzteren ständig
miteinander über diese elastische Elemente 3 in Berührung stehen.
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Das Mehrwalzengerust hat folgende Arbeitsweise.
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Da die Verformungswalzen 1 miteinander ständig in BerUhrung stehen,
wirken auf diese die Verformungskräfte der elastischen Elemente 3 ein, die senkrecht
zu der Berührungsfläche zwischen den Walzen 1 und den elastischen Elementen 3 gerichtet
sind. Die Resultierenden dieser Kräfte sind senkrecht zu den Achsen der Walzen 1
gerichtet, und deren Ausrichtung fällt fast vollständig mit der Richtung der Verforo
mungakräfte des Metalls auf die Walzen 1 zusammen. Die Verformungskräfte
der
elastischen Elemente vrscbiebon die Walzon 1 in Richtung der Eiinrrirkung der Kräfte
von Seiten des zu bearbeitenden Metalls, wobei sie die Spiele beseitigen, die unvermeidlich
in Lagern sowie an Kopplungsstellen der anderen Teile vorhanden sind, welche die
Kräfte von den Verformungswalzen 1 auf die Einbaustücke 6 übertragen. Durch die
Einwirkung dieser elastischen Elemente 3 auf die Walzen 1 nehmen diese eine ganz
bestimmte Stellung gegenüber der Achse von des Kalibers ein, und beim Einstechen
des Metalls in das Kaliber, d.h. bei der Einwirkung der Verformungakraft auf die
Walzen 1 wird sich ihre Stellung nur um die Größe der elastischen Verformung des
gesamten Systems der Elemente des Gerüstes ändern, welche diese Kräfte aufnehmen.
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Fig. 2 zeigt das Schema des Welzensatzes eines Dreiwalzengerüstes,
bei dem als elastische Elemente Tellerfedern 12 verwendet worden sind. In diesem
Gerüst sind an Jeder Verformungswalze 1 Je zwei Tellerfedern 12 angeordnet, wobei
die Federn 12, die an den benachbarten Walzen 1 angeordnet sind, miteinander in
Berührung stehen.
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Die Verformung findet in diesen Elementen, wie oben beschrieben,
in der Zone statt, wo die Federn 12 miteinander in Berührung stehen.
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Die Verwendung der Tellerfedern 12 als elastische Elemente gestattet
es, den Regelbereich des Kalibers zu vergrößern; das gilt insbesondere fUr den Fall,
daß Je zwei Federn 12 an Jeder Walze 1 angeordnet werden.
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In Fig. 3 ist das Schema des Walzensatzes eines Mehrwalzengerüstes
dargestellt, in dem als elastische Elemente ringförmige Blattfedern 13 verwendet
worden sind.
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Die Federn 13 sind jeweils an jeder der vier Verformungswalzen 1
an deren Seitenfläche 14 angeordnet, die mit der Arbeitsfläche 15 der benachbarten
Walze 1 des Gerüstes in Berührung steht.
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Fig. 4 zeigt eine Ansicht in Pfeilrichtung A auf die Blattfeder 13,
die an der Walze 1 angeordnet ist.
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Die seitens der Blattfeder 13 auf die Walzen 1 einwirkende Kraft
ist parallel zu der Ebene der Feder 13 gerichtet, und deren Verformung verteilt
sich über die ganze Feder 13, was einen bedeutenden Weg bei der Regelung der Walzen
1 bestimmt. Jede Feder 13 wirkt auf die Walze 1, an welcher sie engeordnet ist,
in dcr Richtung ein, die zu ihrer Achse senkrecht liegt, wobei sie die Spielräume
in den Lagern der Walze und in anderen Aufstellungselementen beseitigt.
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Gleichzeitig wirkt die Feder 13 auf die benachbarte Walze 1 in der
Richtung ein, die parallel zu ihrer Achse ist, indem sie diese Walze 1 mit ihrer
Mantelfläche 14 aq die Arbeitsfläche 15 der hinter dieser folgenden Walze 1 andrückt.
Im vorliegenden Fall bestimmten die Federn 13 nicht nur die radiale Stellung der
Walzen 1, sondern auch deren achsiale Stellung.
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Dabei gewährleiten die Federn 13 eine bedeutenden AnderCtng der Abmessungen
des Kalibers, das durch die Walzen 1 gebildet ist.
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Das erfindungsgemäße MehrwalzengerUst kann sowohl mit Antriebswalzen,
als auch mit Schleppwalzen verwendet werden.
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Die in dem erfindungsgemäßen Gerüst zu verwendenden Walzen können
als zusammengesetzte Walzen ausgeführt werden, und das elastische Element kann in
diesem Fall an einem belieblgen Teil der Walze angeordnet werden.
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