DE31222C - Maschine zum Walzen von Rohren ohne Naht aus Schmiedeeisen oder Stahl - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 49: Mechanische Metallbearbeitung.

Fatentirt im Deutschen Reiche vom 5. August 1884 ab.

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Herstellung grofser nahtloser Rohre aus Schmiedeisen oder Stahl zu Dampfkesseln und anderen Gefäfsen mittelst Walzens und betrifft insbesondere eine Maschine mit einer langen und einer kurzen Walze, von denen die erstere durch das zu walzende Rohr hindurchgesteckt wird und dasselbe führt, während die letztere von aufsen auf das Rohr wirkt und zu dem Ende mit Vorrichtungen versehen ist, wodurch sie an das Rohr angedrückt und während des Walzpro cesses der Länge nach hin- und herbewegt werden kann.

Eine derartige Maschine ist auf den beiliegenden Zeichnungen in zwei Modificationen veranschaulicht.

Es zeigt:

Fig. ι, theilweise im Schnitt, eine Vorderansicht mit einem Rohr G in der zum Walzen erforderlichen Position,

Fig. 2, ebenfalls theilweise im Schnitt, einen Grundrifs, welcher der Fig. 1 entspricht, ausgenommen, dafs das zu walzende Rohr fortgelassen und die lange Walze A etwas aus ihrer Arbeitsposition verschoben ist,

Fig. 3 einen Querschnitt theils nach Linie 1 -1, theils nach Linie 2-2, Fig. 1,

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie 3-3, Fig. i, und

Fig. 5 den Grundrifs der Antriebsvorrichtung.

Fig. 6, 7 und 8 zeigen bezw. in Verticalschnitt, Horizontalschnitt und Vorderansicht die Anordnung des Schlittens C mit der kurzen Walze B und den Richtrollen H.

Fig. g stellt den Schlitten C mit den wirksamen Theilen in veränderter Position dar, sowie auch ein Stück der in diesem Falle auf einem Theil ihrer Länge konisch gestalteten langen Walze A.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht,

Fig. 11 ein theilweise im Schnitt ausgeführter Grundrifs, und

Fig. 12 die Vorderansicht eines Schlittens F, welcher die mit Flantschen versehenen Führungsrollen T trägt.

Fig. 13 veranschaulicht theilweise im Verticalschnitt und Aufrifs eine Modification der. Maschine.

Fig. 14 ist ein theilweise im Schnitt angeführter Grundrifs, und

Fig. 15 eine Oberansicht des oberen Theiles derselben.

Die lange Walze A, Fig. 1, 2 und 4, lagert mit ihrem einen Ende in den beiden Lagern b und c, welche durch eine gemeinschaftliche Fufsplatte vereinigt sind. Diese Fufsplatte ist auf Führungen M angeordnet und mit einer Kette m verbunden, welche über die Kettenrollen m^l läuft, so dafs, wenn eine der Rollen m¹ gedreht wird, die Lager b und c sich auf den Führungen M verschieben und die Walze A sich aus dem Räume zwischen den beiden Ständerrahmen L herausgezogen findet, um das Einbringen des zu walzenden Rohres G oder die Herausnahme desselben zu gestatten. Mit ihrem anderen Ende lagert die Walze A während des Walzprocesses in dem feststehenden Lager a, und zwar reicht dann der Lagerzapfen s noch über dieses Lager hinaus und greift mit seinem konischen Ende in eine Kupplungsmuffe S ein, welche sich am Ende der Antriebswelle W befindet. Das konische Zapfen-

ende enthält eine Anzahl Nuthen, in welche die in der Muffe 5 vorgesehenen Federn oder Keile s¹ eingreifen, damit die Walze A an der Rotation der Welle W theilnimmt. X ist die Antriebsscheibe.

Um eine übermäfsige Erhitzung der Walze A zu verhüten, kann man dieselbe mit einer eentralen Bohrung versehen und dahin mittelst eines passend angebrachten Rohres i¹ Wasser einführen.

Die mit der langen Walze A zusammen arbeitende kurze Walze B wird von Lagern D, Fig. 6, 7 und 8, getragen, deren gemeinschaftliche Fufsplatte mittelst eines Zapfens d mit dem Gehäuse E verbunden ist. Der Zapfen d steht vertical, er befindet sich in der eentralen Querebene der Walze B, aber hinter der letzteren, so dafs diese während des Walzprocesses sich um ihn drehen kann und im übrigen die Tendenz hat, in ihre normale Position, wo ihre Achse mit der Achse der langen Walze A parallel ist, zurückzukehren. Das Gehäuse E ruht mit seinen Zapfen e in Lagern F. Letztere sind so im Schlitten C angebracht, dafs sie sich vertical bewegen können. Sie werden durch Schildplatteny gehalten und ruhen auf Federn/". Sie können aber durch Stellkeile w niedergedrückt werden, deren Druck nach oben durch die Klötze % aufgenommen wird, welche ihrerseits gegen die an dem Obertheil N des Maschinengestelles angebrachten Führungsschienen Y stofsen und sich darauf bewegen können. Wenn die Stellkeile w einander genähert werden, so drücken sie die Lager F nieder und folglich die Walze B gegen das auszuwalzende Rohr G. Diese Bewegung vermittelt eine Schraubenspindel g, welche mit rechts- und linksgängigem Gewinde in die Stellkeile eingreift.

Aufser der Walze B und deren Lagern trägt das Gehäuse E noch einen Rahmen J, Fig. 6, 7,8, ι und 4, an welchem durch Zapfen h^l die vier Platten h befestigt sind, die in passenden Lagern die Richtrollen H tragen. Die Zapfen h¹ sind mit Bezug auf die Rollen H in ähnlicher Weise angeordnet, wie der oben erwähnte Zapfen d mit Bezug auf die Walze B, so dafs sich die Platten h mit den Richtrollen an dem Rahmen J drehen können. Die Auflageflächen für die Platten h werden vortheilhaft schräg angeordnet, so dafs sie annähernd rechtwinklig zu den durch die Achsen der Rollen H hindurch verlängert gedachten Radien des Rohres G stehen.

Der Rahmen J ist in dem Gehäuse E mittelst Schrauben a¹ und Federn k aufgehängt und kann mit Bezug auf E höher oder niedriger gestellt werden, mit Hülfe der an den unteren Enden der vier Schrauben d¹ befindlichen Muttern, welche auf die vorspringenden Ansätze b¹ des Rahmens J drücken. Die Schrauben d^l sind mit ihren Enden an den Stücken c¹ befestigt, welche gegen die Führungsschienen Y stofsen und in den Führungen d² des Schlittens C vertical beweglich sind. Es lassen sich demnach die Rollen H in verticaler Richtung unabhängig von der Walze B adjustiren, so dafs sie gleichzeitig mit dieser Walze mit dem Rohr G in Berührung sein können.

Der Schlitten C wird von Führungsleisten e¹, welche innen an den Langseiten des Obertheiles N des Maschinengestelles vorgesehen sind, gehalten, Fig. i, 2 und 4. Er wird während des Walzens langsam durch einen Mechanismus hin- und herbewegt, welcher sich, zusammensetzt aus der am besagten Schlitten befestigten Zahnstange O, dem damit in Eingriff stehenden Getriebe o¹, Fig. 2 und 3, dem konischen Zahnrad P, welches auf der Welle i von o¹ befestigt ist und in die beiden lose auf der verticalen Welle R sitzenden konischen Räder ρ und p¹ eingreift, der Wechselkupplung Q mit Ausrückhebel q und dem Schneckenrad r, welches mit der Schnecke r¹ der Antriebswelle W in Eingriff steht. Je nachdem man also durch die Wechselkupplung Q. das Rad ρ oder das Rad p¹ mit der Welle R kuppelt, findet sich der Schlitten C mit der Walze B auf dem Rohr G in der Längsrichtung hin- oder herbewegt.

Zur Führung des Rohres G an den Enden dienen die mit Flantschen versehenen Rollen T, Fig. 10, 11 und 12, von denen auf jeder Seite der Maschine zwei angeordnet sind, Fig. 1,2 und 3, welche mit ihren Achsen t in Armen eines Schlittens U gelagert sind. Jeder der Schlitten U ist in verticaler Richtung an einem Schlitten V beweglich, welcher von den schon erwähnten Führungsleisten e¹ getragen wird. Er kann durch Drehen eines Handrades f \ dessen Bewegung durch Schnecke und Schneckenrad auf die in einem Muttergewinde des Schlittens sich drehende Schraubenspindel g^l übertragen wird, auf- und niederbewegt werden. Die erforderliche horizontale Bewegung erhalten die Schlitten V durch je ein Getriebe Z, welches mit einer am Schlitten befestigten Zahnstange j in Eingriff steht und durch einen Klinkhebel, welcher in ein auf der Welle von Z sitzendes Sperrrad u eingreift, gedreht wird. Der Klinkhebel seinerseits sitzt an einem Hebel v, welcher mit einem Gewicht beschwert ist und dadurch die zum Drehen des Getriebes Z nöthige Kraft ausübt, um die Rollen T beständig gegen die Enden des Rohres G zu pressen, Fig. 2.

Wi rkungsweise: Nachdem die lange Walze A mit Hülfe der Kette m aus dem Räume zwischen den Ständerrahmen L herausgezogen ist, bringt man das auf beliebige Art roh vorgerichtete Rohr G in glühendem Zustande in die gehörige Position und schiebt dann die Walze A

durch dasselbe hindurch, bis sie durch den Eingriff ihres konischen Endes in die Muffe S sicher mit der Antriebswelle gekuppelt ist. Hierauf wird der auf der rechten Seite der Maschine befindliche Schlitten V nach links verschoben, so dafs die Flantschen der zugehörigen Rollen T das Rohr G gegen den Rand χ der Walze A drücken, und wenn dann der Schlitten C so eingestellt ist, dafs sich die kurze Walze B über dem linken Ende des Rohres G befindet, so werden die Rollen T am anderen Ende mittelst des zugehörigen Handrades/¹ niedergedrückt, um zwischen der Walze A und dem Rohre die zur Rotation des letzteren erforderliche Reibung zu erzeugen. Nunmehr setzt man die Maschine in Betrieb, während die Walze B und die Rollen H auf das Rohr niedergeprefst werden, und es bewegt sich dann bei entsprechender Einstellung der Wechselkupplung Q der Schlitten C langsam nach rechts, wobei infolge der gleichzeitigen Rotation des Rohres G die Walze B und die Rollen H wegen der Drehbarkeit ihrer Zapfenlager (um d bezw. h¹, Fig. 6) eine schräge Position einnehmen und die Walzoperation also nach einer um das zu walzende Rohr herumlaufenden Schraubenlinie erfolgt. Wenn der Schlitten C eine Strecke Weges nach rechts zurückgelegt hat, werden auch die Rollen T des linksseitigen Schlittens V auf den Rand des Rohres G niedergeprefst, um der Führung und Lagerung dieses Rohres eine noch weitere Sicherheit zu verleihen. Am Ende seines Weges kommt der Schlitten C mit dem rechtsseitigen Schlitten V in Berührung und schiebt denselben zurück, bis die Walze B auf dem rechtsseitigen Rande des Rohres G angekommen ist. In diesem Augenblick wird die Bewegung des Schlittens C vermittelst der Wechselkupplung Q. umgesteuert, worauf sich die Walze B von rechts nach links bewegt und zu passender Zeit die rechtsseitigen Rollen T wieder auf den Rand des Rohres niedergedrückt werden. Am Ende seines Weges nach links kommt der Schlitten C mit dem linksseitigen Schlitten V. in Berührung, und dann erfolgt hier dieselbe Verschiebung und Wiederanstelluag der Rollen T wie auf der rechten Seite. In dieser Weise wird mit der Walzoperation fortgefahren, bis das Rohr die beabsichtigten Dimensionen angenommen hat, und dabei, wird die.. Walze B bei jeder Umsteuerung der Bewegung mittelst der Schraubenspindel g nachgestellt, um immer den gehörigen Druck auf das zu walzende Metall ausüben zu können.

Der hauptsächlichste Vortheil, welchen die beschriebene Maschine gegenüber den gleichen Zwecken dienenden bisherigen Maschinen mit Walzen von gleicher Länge bietet, besteht darin, dafs die Walze A ohne Gefahr des Biegens einen viel geringeren Durchmesser erhalten kann, weil der Druck, mit welchem die kurze Walze B arbeiten mufs, nur einen Bruchtheil desjenigen Druckes beträgt, welcher nöthig ist, wenn beide Walzen gleich lang sind. Die Maschine läfst sich daher zum Walzen von Rohren von geringerer Weite benutzen, und aufserdem brauchen die rohen Rohre nur mit verhältnifsmäfsig geringer lichter Weite ausgeführt zu werden.

Beim Walzen von Rohren, welche auf ihrer ganzen Länge gleichen Durchmesser haben, findet eine Kippbewegung oder Schrägstellung des Gehäuses E in Bezug auf den Schlitten C nicht statt. Wenn jedoch die Rohre an dem einen Ende weiter sein sollen als an dem anderen, oder wenn es sich darum handelt, Theilen derselben eine konische oder curvenförmige Gestalt zu geben, so ist eine automatische Adjustirung des Gehäuses E erforderlich, damit die Walze B und die Rollen H stets mit voller Fläche gegen die Oberfläche der in diesem Falle natürlich der zu erzeugenden Form entsprechend profilirten langen Walze A gerichtet sind. Zu dem Ende ist an der Maschine noch der aus Fig. 6, 8 und 9 ersichtliche Mechanismus vorgesehen. Derselbe besteht in dem an einem der Zapfen e befestigten Arm μ¹, dem bei n>¹ am Schlitten C drehbaren Hebel v^l und den Verbindungsstangen x¹ und y¹, von denen die erstere das untere Ende des Hebels v¹ mit dem Arm u¹ und die letztere das obere Ende besagten Hebels mit dem auf dieser Seite des Schlittens befindlichen Klotz % verbindet. Die beiden Klötze ^ sind in relativem Sinne auf einer halbrunden Rippe ^¹ jedes der Stellkeile w beweglich, und die Führungsschienen Y besitzen eine zu dem Profil der langen Walze parallele Führungsfläche. In Fig. 9, wo die Walze A eine konische Partie a^B b³ besitzt, sind die Schienen Y dementsprechend auf der Strecke a^% b² schräg, während die übrigen Theile ihrer Führungsflächen mit den cylindrischen Theilen der Walze parallel laufen. Sobald daher der Schlitten auf seinem Wege bei der schrägen Strecke a? b² ankommt, nehmen die Klötze %, wie in Fig. 9, eine schräge Position ein und wirken durch den Hebel ν^l, die Stangen y^x und x^l, sowie den Arm u^l derart auf das Gehäuse E, dafs dasselbe sich auf seinen Zapfen e um denselben Betrag dreht wie die Klötze \ und eine schräge Position einnimmt. Hierdurch aber gelangen auch die Walze B und die Richtrollen H in eine schräge Lage und stellen sich dem konischen Theil a^B b³ der langen Walze parallel, so dafs sie mit ihrer vollen Fläche auf das zu walzende Metall drücken. In ähnlicher Weisö lassen sich auch andere, von der einfachen cylindrischen Gestalt abweichende Formen erzeugen.

Bei der modificirten Maschine, Fig. 13 bis 15, steht die Walze A vertical, und der Schlitten C

mit der kurzen Walze B und den Richtrollen H gleitet an verticalen Führungen e¹ eines Ständers L¹ und wird mittelst einer Schraubenspindel O¹ in Bewegung gesetzt. Das auf Zapfen angeordnete Gehäuse E und der Mechanismus zur automatischen Schrägstellung desselben sind fortgelassen, obgleich sie bei dieser Construction ebensowohl angebracht werden könnten wie bei der Maschine mit horizontalen Walzen. Die lange Walze A läfst sich an dem Ringy¹, Fig. 13, mit Hülfe eines passenden Hebezeuges aus der Maschine herausheben, und hierbei geht das obere Lager/², welches zu dem Zwecke konisch gemacht ist, mit hoch und hinterläfst in dem Maschinengestell eine Oefmung, welche grofs genug ist, um das Passiren der Walze zu gestatten. Der untere Zapfen der Walze ist wie bei der erst beschriebenen Maschine construirt und greift mit seinem konischen Ende in die entsprechend ausgebohrte Nabe der Antriebsscheibe X ein, welche auf der verticalen Welle g¹· rotirt. Von X erhält die Schraubenspindel O¹ ihre Rotationsbewegung durch Vermittelung der konischen Räder n¹ und q¹, der Welle P und der Frictionsscheiben Z² und β oder k². Die Scheiben j² und £² gehören einer Muffe m² an, welche durch den Hebel q auf der Welle P verschoben werden kann, je nachdem es zur Drehung der Schraubenspindel O¹ nach der einen oder anderen Richtung erforderlich ist, β oder k² mit der Scheibe Z² in Berührung zu bringen. Die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel O¹ ist davon abhängig, in welcher Entfernung von ihrem Mittelpunkte die Scheibe Z² von der sie treibenden Scheibe berührt wird, und läfst sich demnach durch entsprechende Einstellung der Muffe wi² variiren. Der Druck zwischen den beiden Walzen A und B wird hervorgebracht durch zwei Keile n² und o², welche auf die beiden Rahmen p² und q"² wirken, in denen die Lager für die Walze A enthalten sind. Diese Keile sind mit einander verbunden und werden durch eine Schraubenspindel r² adjustirt, welche durch ein Handrad mit Schnecke und Schneckenrad in Thätigkeit gesetzt wird. Um der Antriebsscheibe X zu ermöglichen, der Walze A bei ihrer seitlichen Verstellung zu folgen, ist die Welle g² in einem Gleitstück /ϊ² befestigt, welches sich auf der Platte s² verschiebt und auch die Lager für die Welle P trägt. Das zu walzende Rohr G wird durch Walzen T¹ unterstützt, welche bei Rohren von mittlerem Durchmesser radial angeordnet und übrigens auch verstellbar gemacht werden können. Die Schlitten V mit den geflantschten Rollen Γ sind ähnlich wie bei der ersten Maschine und bedürfen daher keiner weiteren Beschreibung.

Claims (5)

Patent-Ansprüche: Bei einer Maschine zum Walzen von Rohren ohne Naht:

1. Die Combination der langen Walze A, welche in axialer Richtung um die Länge des zu walzenden Rohres zurückgezogen werden kann, mit der kurzen Walze oder Walzrolle B, deren Lagerstuhl D um den Zapfen d drehbar ist und von dem parallel zur Walze A geführten Schlitten C getragen wird, welcher während des Walzens auf seinen Führungen e¹ hin- und herbewegt wird und wobei sich die Entfernung der Walze A und der Walzrolle B von einander adjustiren läfst.

2. Die Einrichtung, dafs die Walze A mit einem Ende in zwei auf der Bahn M verschiebbaren Lagern b und c ruht und zwischen dem Walzrollenl.ager D und dem Schlitten C ein Gehäuse E eingeschaltet ist, welches das Lager trägt und gegen C durch Stellkeile n> und Schraubenspindel g oder einen anderen gleichwertigen Mechanismus verstellt werden kann.

3. Die Anwendung der neben der Walzrolle B liegenden Richtrollen H, deren Lager drehbar an einem Rahmen J befestigt sind, welcher sich gegen den Schlitten C, und zwar vertical zu den Führungen e¹ verstellen läfst.

4. Die zum Führen der Enden des zu walzenden Rohres dienenden geflantschten Rollen T, welche paarweise von je einem Schlitten U und einem Schlitten V getragen werden, von denen U auf V senkrecht zur Walze und V auf festen Führungen parallel zu A verschoben werden kann.

5. Zum Zwecke des Walzens von ganz oder theilweise von der cylindrischen Form abweichenden Rohren auf einer dementsprechend geformten Walze A, Fig. 9, die Anordnung, dafs das Gehäuse E mit Zapfen in Lagern F ruht, die im Schlitten C vermöge der Keile w verstellbar sind; ferner dafs diese Keile sich mit haibcylindrischen Theilen \^l gegen Klötze % und letztere sich gegen die nach der Walze A geformten Schienen Y stützen, sowie endlich die Verbindung eines der Zapfen e durch Arm w¹, Hebel v¹ und Stangen X¹Jr¹ mit dem einen Klotz ^ behufs selbsttätiger Winkelverstellung der Walzrolle B nach der Form der Walze A.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.