DE36178C - Verfahren und Apparat zum Walzen von Röhren und anderen hohlcylindrischen Gegenständen - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bekanntlich walzt man gegenwärtig Metallröhren in der Art, dafs man einen Hohlblock über passende Dorne nach einander durch verschiedene calibrirte Walzen führt oder durch ein Universalwalzwerk hin- und hergehen läfst. Die erstere Art hat den Uebelstand, dafs viel Zeit und Arbeit und wegen des erforderlichen mehrmaligen Erhitzens des Blockes auch viel Kosten aufzuwenden sind, bis auf dem Hohlblock ein Rohr fertig gewalzt ist. Dabei
es auch schwierig, Röhren zu wal
Durchmesser ein Gewisses
man hat dann ein Zusammenklappen
zu befürchten, wenn das erhii^t^^phA aus dem Ofen in die Walzen
Auch ist ein genaues Walzeh- in dienern Falle schwierig. ϋίε,^^είΐε ,j^rftx der ^Herstellung in Universalw^^^e^eHi-effordeEt zwar keine häufigeren Erhitl^iigeti des'Blockes, allein man mufs hierbei aurV Herstellung von Röhren gröfserer Durchmesse^ verzichten, da das vor dem Walzen nöthige >Erhitzen es unmöglich macht, die Rohrwand in ihrer Lage zu erhalten. Ueberdies ist aber auch die von der Metallmasse ausstrahlende Wärme so bedeutend, dafs dem Arbeiter die Bedienung der Walzen sehr erschwert wird.

Zur Vermeidung dieser Uebelstände werden nach vorliegendem Verfahren Röhren und andere hohlcylindrische Metallgegenstände nach einmaligem Durchgang durch die Walze in passende Form und Gröfse gebracht, indem die Hohlblöcke gleichzeitig sowohl nach der Längsais auch Umfangsrichtung gewalzt werden.

Eine vollständige Erhitzung der Hohlblöcke wird bei ihrer Ueberführung aus dem Ofen in die Walze vermieden, also auch die Möglichkeit des Zusammenklappens der Wände. Der zunächst durch Gufs oder in anderer passender Weise hergestellte Stahl- oder Metallblock erhält seinen bestimmten Durchmesser und eine bestimmte Wandstärke mittelst Durchführung zwischen äufseren und inneren Walzen, die

er rechten Winkeln zu einander wirken. }bar vor dem Durchgange wird der BlbcHperhitzt, indem er aus dem Ofen in die 'W'älze gelangt, und der unfertige Theil des ^Blockes verbleibt im Ofen, bis er in die Walze eintritt.

Durch solche mit dem Walzen fortschreitende Erhitzung des Blockes werden Röhren ohne Naht hergestellt, indem der erhitzte Blocktheil zwischen ä'ufseren und inneren Walzen durchgeführt wird, von welchen erstere gegen die Aufsenwand und letztere gegen die Innenwand gleichzeitig und unter rechten Winkeln zu einander wirken.

Zur Ausübung dieses Verfahrens dienende Einrichtungen sind auf beiliegenden Zeichnungen dargestellt.

Fig. ι veranschaulicht eine Seitenansicht des Apparates, Fig. ia einen verticalen Längsschnitt, Fig. 2 eine Vorderansicht, Fig. 3 eine Hinteransicht, Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie x-x, Fig. ia, Fig. 5 einen verticalen Querschnitt durch die äufseren Walzen mit einer Ansicht des vorderen Dornendes, Fig. 6 zeigt in gröfserem Mafsstabe eine der W⁷alzen des Domes und ihre Lagerung, Fig. 7 bis 9 zeigen Details, Fig. 10 veranschaulicht den Ofen im Querschnitt, Fig. 11 einen Schnitt durch die Aufsenwalzen und das vordere Ende des Domes,

sowie einen Schnitt durch einen dem WaIzprocefs unterliegenden Rohrtheil und einen Längsschnitt durch den Ofen.

Die beiden halbcylindrisch calibrirten Walzen B B' sind in den Ständern C des Gerüstes A gelagert und können in bekannter Weise mittelst der Schrauben α passend zu einander eingestellt werden.

Diese Walzen werden mittelst der Stirnräder b von der Welle C, Fig. 2, getrieben, deren Schnecke C", Fig. 1, in das Schneckenrad C" auf der Achse der unteren Walze eingreift.

Die Walzen BB¹ walzen den Block von aufsen und stützen das Material gegen den Druck der auf die Innenfläche des Blockes wirkenden Innenwalzen / ab, die vorn am rotirenden Ende G des ■ Domes E rechtwinklig zu den Aufsenwalzen B B' gelagert sind.

Zu diesem Zwecke ist hinter dem Gerüst A ein Ständer D, der den Dorn E trägt, in solcher Entfernung angeordnet, dafs aus dem Block ein Rohr von einer bestimmten Länge durch Vorschieben über den Dorn ausgewalzt werden kann. Der zur Lagerung des rotirenden Endes G dienende feste Dorn E erstreckt sich vom Ständer D aus unter einem rechten Winkel gegen das offene. Kaliber der Aufsenwalzen und liegt conaxial zu demselben.

Auf das Vorderende G des Domes wird durch eine im festen Dorn E gelagerte Achse F Drehung übertragen, auf welcher hinten ein Stirnrad d sitzt, das mit einem von der Maschine getriebenen Stirnrad d' im Eingriff steht. In Fig. ιa und 5 ist die Lage des rotirenden Dornendes G zu den Aufsenwalzen B B' dargestellt.

Durch den¹ festen Dorn E wird das rotirende Ende G desselben genau conaxial zum Kaliber der Walzen BB' erhalten, so dafs Unregelmäfsigkeiten im Auswalzen der Blöcke ausgeschlossen, sind, wenn diese beim Walzen frei über den Dorn vorgeschoben sind.

In radial liegenden Einschnitten e, Fig. 2, des rotirenden Dornendes G, die sich von dem polygonalen Nabentheil f nach aufsen erstrecken, sind die Innenwalzen I gelagert, deren Anzahl irgend eine angemessene sein kann. Um die Art der Lagerung besser ersehen zu können, ist die vordere Kopfplatte g, Fig. 2, abgebrochen dargestellt. Die Lagerung der Walzen / in den Einschnitten e erfolgt mittelst der Lagerblöcke H, Fig. 6, die mittelst der Kappen i die Lagerschalen H' festhalten. Die unteren Enden der Blöcke sind abgeschrägt und mit Schwalbenschwanznuthen j versehen, welche beim Einschieben der Blöcke in die Einschnitte e sich über die entsprechend profilirten Knaggen j', Fig. 7, schieben, welche an einem Keilring K sitzen. Durch die Kopfplatte g am rotirenden Dornende G werden die Lagertheile der Innenwalzen in der Lage gehalten. Die am Ring K festsitzende Mutter k sitzt auf dem Gewinde einer durch den Dorn nach rückwärts führenden und hinter dem letzteren ein Handrad /' tragenden Spindel /.

Durch' Drehung dieser Spindel verschiebt sich der Keilring K in Richtung der Dornlänge, und durch die dann eintretende Keilwirkung können die nur radial verschiebbaren Lager der Walzen I in einen gröfseren oder kleineren Abstand von der Dornachse gebracht werden. Im ersten Falle ergiebt sich entsprechend eine geringere, im anderen Falle eine gröfsere Wandstärke des Rohres. Auch kann man mittelst dieser Einrichtung das Einführen des Blockes in das Kaliber nach Bedarf erleichtern.

Zur Erleichterung des Walzens sind, ferner die Achsen der Innenwalzen / zur Längsachse des Domes etwas verschränkt gelagert, Fig. 5, so dafs die Rollenumfänge nach Schraubenlinien gerichtet sind.

Durch die Hohlspindel I kann mittelst Zweigröhren /" den Lagern und den Flächen der Walzen / Wasser zugeführt werden, um diese Theile zu kühlen.

Zur Zuführung des auszuwalzenden Blockes sind an den Seiten des festen Domes Nuthen /' angeordnet, in welchen Schlitten m mit Hülsen K' K" zweier Zufuhrungsmechanismen verschiebbar sind, von welchen der eine an der Seite des Dornträgers D, der andere an der entgegengesetzten Seite, nahe an den Walzen, angeordnet ist. Der erstere erfafst das Rohrende nach dem Durchgange durch die Walzen und der andere schiebt den Block aus dem Ofen in das Kaliber vor. Durch Greifer J, Fig. ι und 9, des hinteren Schlittens wird der Block aus dem Ofen nach den Walzen geführt, während durch Greifer J' des vorderen Schlittens das fertig gewalzte Ende des Rohres geführt wird. Schlitten und Greifer führen nun entsprechend der Drehung der Walzen das Rohr durch die letzteren hindurch, sie können aber auch eine von den Walzen unabhängige Bewegung vor- und rückwärts machen, um das Einführen der Blöcke zu ermöglichen und die fertigen Röhren aus der Maschine zu entfernen.

Zahnstangen M, an welchen die Hülsen K' K" sitzen, Fig. 1 und 4, greifen zu diesem Zwecke auf jeder Seite des Apparates in Zahnräder N ein und dadurch werden beim Walzen die Greifer in Richtung der Pfeile angemessen zur Umdrehungsgeschwindigkeit der Walzen verschoben. Die Verbindung der Greifer mit dem Block bezw. dem Rohre kann in passender Weise erfolgen. In Fig. 8 und 9 ist zu diesem Zwecke ein Glied an dem einen Schenkel und ein Stift an dem anderen vorgesehen. Die zum Vorschieben dienenden Greifer J sind bei U, Fig. 2, verschiebbar an den Hülsen m,

und sie können gehoben werden, um den Block.zu erfassen, und wieder gesenkt werden, was mittelst Kurbel, Zahnrades und Zahnstange bewirkt wird.

Zur schnellen Rückwärtsbewegung der Greifer ist ein Theil der Zahnstangen, bei O und O', Fig. i, mit Gewinde versehen, auf welchen die genannten Hülsen K und K' sitzen. In einem Schlitz der Hülse K¹ ist ein Zahnrad P angeordnet und in einem Schlitz der Hülse K" ein Zahnrad P', und diese Zahnräder bilden die Muttern auf den Gewindetheilen der Zahnstangen. Durch Drehung der Achse R kann mittelst des Zahnrades Q. das Zahnrad P gedreht werden, um den Greifer J' vor- oder rückwärts zu verschieben, und durch Drehung der Achse R' erfolgt zum Zwecke der Verschiebung des Greifers J die Drehung des Rades P' mittelst des Zahnrades Q.'. In den Achsen R und R' sind Längsnuthen q angeordnet, in welche Federn an den Rädern Q. Q.' fassen, um ihre Drehung auf den Achsen zu verhindern, aber mit Hülfe von Anschlägen r zwischen P und Q bezw. P' und Q.' eine Verschiebung von Q und Q/ nach Mafsgabe der Verschiebung der Greifer zu ermöglichen. Der Antrieb der Achsen R und R' nach der einen oder anderen Drehungsrichtung erfolgt von der Maschine aus durch Ankuppeln des einen oder anderen der beiden mit den Kegelrädern SS', Fig. i, im Eingriff stehenden Kegelräder der Achsen.

Anschlagstücke S", Fig. 2, am Gestelle bilden zusammen mit dem Kaliber der Walzen B B' einen geschlossenen Kreis und verhindern, dafs an dem Rohr seitlich ein Grat sich bildet; aufserdem geben sie der Aufsenfläche des Rohres bei Walzen genaue Führung.

Der in Fig. ι ο und 11 dargestellte Ofen zum Erhitzen der auszuwalzenden Blöcke ist fahrbar auf einem Wagen angeordnet. Der Ofen besteht aus einem mit feuerfestem Material ausgekleideten Eisenblechkasten, der durch Rippen T in einzelne Abtheilungen getheilt ist. Jede Abtheilung für sich kann mit Gas geheizt werden und erhält zu diesem Zwecke besondere Gas- und Luftzuleitungen t und f. Die in den Ofen eingeführten Blöcke werden für den WaIzprocefs angemessen erhitzt.

Hierbei kann die Temperatur in den Ofenabtheilungen variiren, so dafs in der den Walzen nächst gelegenen Abtheilung die höchste Temperatur herrscht.

Nachdem der auszuwalzende Hohlblock in dem Ofen erhitzt worden ist, wird mittelst des vorderen Greifers das Ende des Blockes erfafst und in das Kaliber der in Drehung versetzten Walzen eingeführt. Dieser vordere Greifer läfst den durch ihn vorgeschobenen Schaft oder Hohlblock erst dann los, wenn das hintere Ende desselben durch die Walzen zu gehen im Begriff ist. Alsdann erfafst der hintere Greifer das vordere Ende des ausgewalzten Rohres. Ist nun das Rohr vollständig durch die Walze gegangen, so kommt der rotirende Dorn G mit den Innenwalzen I zum Stillstand, die Aufsenwalzen B B' werden durch Umschaltung des Getriebes entgegengesetzt in Drehung versetzt, und durch Vorbewegung des hinteren Greifers wird nun das fertige Rohr frei über den Dorn hinweg rückwärts durch die Walze geschoben, bis sein hinteres Ende von dem vorderen Greifer erfafst und weiter gezogen wird, um auf einem an Stelle des Ofens vorgefahrenen Wagen der Fertigwalze überliefert zu werden.

Es wird also nach diesem Verfahren eigentlich nur die Innenfläche des Rohres verändert, der innere Durchmesser auf Kosten der Wandstärke vergröfsert und zugleich das Rohr gestreckt. Dagegen bleibt der Aufsendurchmesser des Rohres völlig unverändert, die Aufsenwalzen dienen demnach auch zunächst nur zur Abstützung des Materials gegen die Wirkung der Innenwalzen.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   ι . Das Verfahren zur Herstellung von Röhren ohne Naht durch Walzen, darin bestehend, dafs man bei ihrer Einführung in die Walzen fortschreitend erhitzte Hohlblöcke gleichzeitig aufsen und innen walzt, und zwar durch äufsere und innere, unter oder nahezu unter rechten Winkeln wirkende Walzen, derart, dafs durch die in einer Ebene senkrecht zur Länge der Röhren sich drehenden Innenwalzen der innere Durchmesser, nicht aber der äufsere Durchmesser der Röhren vergröfsert wird.
2. 2. Der zur Ausführung dieses Verfahrens dienende Walzapparat mit den Innenwalzen I, die mittelst der rohrförmigen Spindel Z radial nach aufsen beweglich sind, mit dem Dorn G sich drehen und dabei an der Innenseite des fortschreitend erhitzten Hohlblockes rollen, und zwar unter oder nahezu unter rechten Winkeln zu den halbkreisförmig calibrirten Aufsenwalzen BB', welche von aufsen auf den Block wirken und zwischen deren Flantschen Anschläge S" angeordnet sind, um das Kaliber zu vervollständigen.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.