DE3710399A1

DE3710399A1 - Verfahren und vorrichtung zum richten

Info

Publication number: DE3710399A1
Application number: DE19873710399
Authority: DE
Inventors: Joachim Foerster; Horst Hausmann; Evelin Maennel; Rolf Engelmann; Marion Eckart
Original assignee: GROEDITZ STAHL WALZWERK VEB
Current assignee: GROEDITZ STAHL WALZWERK VEB
Priority date: 1986-05-08
Filing date: 1987-03-28
Publication date: 1987-11-12
Also published as: DD259299A3

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Verfahren und Vorrichtung zum Richten sind anwendbar zum biegenden Richten von langgestreckten, rotationssymmetrischen Werkstücken, deren reale Längsachse gegenüber der geradlinig durch die Mittelpunkte seiner Stirnseiten verlaufenden theoretischen Längsachse einen radialen Verzug aufweisen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bedingt durch den Fertigungsprozeß bzw. die nachfolgenden Wärmebehandlungsprozesse weisen langgestreckte, rotationssymmetrische Werkstücke radialen Verzug gegenüber den durch die Mittelpunkte ihrer Stirnseiten verlaufenden theoretischen Längsachsen auf und erfordern ein nachfolgendes Richten.

Dabei ist allgemein bekannt, das zu richtende Werkstück an seinen Enden, vorzugsweise in den Mittelpunkten seiner Stirnflächen zu lagern, um seine theoretische Längsachse zu drehen, den maximalen radialen Verzug gegenüber der theoretischen Längsachse zu ermitteln und an der Stelle des maximalen radialen Verzuges das Werkstück entgegen dem radialen Verzug einer Biegeverformung zu unterwerfen.

Die Ermittlung der Stelle des maximalen radialen Verzuges erfolgt mittels dreier benachbarter, axial beabstandeter Meßstellen (DE-PS 24 52 435) oder mittels mehrerer in einer Ebene liegender Meßstellen (DE-AS 10 61 156).

Die Größe der einzuleitenden Biegung wird gemäß DE-PS 24 52 435 dadurch ermittelt, daß die an drei benachbarten, axial beabstandeten Meßstellen gemessenen radialen Verzugswerte auf eine der theoretischen Längsachse des Werkstückes parallele Gerade bezogen werden, daß durch die beiden äußeren Meßwerte eine fiktive Gerade gelegt wird, daß an der mittleren Meßstelle gegenüber der fiktiven Geraden ein theoretischer Verzugswert ermittelt und daß die Differenz von gemessenem und theoretischem Verzugswert als Maß der Zurückbiegung genommen wird. Dabei ist die mittlere Meßstelle gleichzeitig die Stelle, an der die Biegekraft angreift. Gemäß der DE-AS 10 61 156 werden die an den einzelnen Meßstellen gemessenen Werte des radialen Verzuges gespeichert und daraus die Stelle des maximalen radialen Verzuges ermittelt.

Gemäß der DE-AS 16 27 511 werden der ursprünglichen Durchbiegung des Werkstückes entgegengesetzte Biegevorgänge eingeleitet, deren Größe aus dem radialen Verzug gegenüber seiner theoretischen Längsachse bestimmt wird, wobei der erste Biegevorgang über die theoretische Längsachse hinaus um ein Maß durchgebogen wird, das wenigstens annähernd gleich der elastischen Durchbiegung ist und dieses Maß bei weiteren Biegevorgängen um das Maß des verbleibenden radialen Verzuges vergrößert wird.

Bei den bekannten technischen Lösungen ist es nicht vermeidbar, daß das an einem Abschnitt des langgestreckten, rotationssymmetrischen Werkstückes durchgeführte biegende Richten zu einem Verbiegen benachbarter Abschnitte führt. Darüber hinaus ist bedingt durch die Vielzahl der benötigten Meßstellen der gerätetechnische Aufwand beträchtlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand, insbesondere den gerätetechnischen Aufwand zu reduzieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung - Die technische Aufgabe

Die technische Aufgabe besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu entwickeln, das ein für die benachbarten Abschnitte eines langgestreckten, rotationssymmetrischen Werkstückes beeinträchtigungsfreies abschnittsweises Richten bei reduziertem gerätetechnischen Aufwand ermöglicht.

- Merkmale der Erfindung

Ein Verfahren zum Richten langgestreckter, rotationssymmetrischer Werkstücke, bei dem diese Werkstücke drehbar gelagert, mittels eines Antriebes gedreht und gegen Widerlager mit mittig zu den Widerlagern angreifender Biegekraft nach Maßgabe des ermittelten radialen Verzuges einem Biegevorgang unterworfen werden ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß von einem Ende des Werkstückes beginnend abschnittsweise der mittige radiale Verzug M ₁ des jeweiligen Abschnittes gemessen wird, daß der entsprechende Abschnitt mittig um den Wert M ₁(1 + k) zurückgebogen wird, wobei k = 0-1 in Abhängigkeit vom Abstand der Widerlager, dem Werkstoff, dem Werkstoffzustand, der Werkstücktemperatur und dem Werkstückquerschnitt gewählt wird, daß der nach der Entlastung verbleibende Verzug M ₂ zur Korrektur des Faktors k verwendet und der Richtvorgang mit dem Wert M ₂(1 + k′) mit

wiederholt wird, daß sobald der verbleibende radiale Verzug innerhalb eines wählbaren Toleranzbereiches liegt im benachbarten Abschnitt der mittige radiale Verzug ermittelt und gerichtet wird, daß die Schrittweite vom gerichteten zum benachbarten zu richtenden Abschnitt kleiner gleich dem Abstand der Widerlager gewählt wird, daß die Enden des Werkstückes weitgehend frei von Gegenkräften gehalten werden und daß jedes Werkstück mit gleichbleibender oder von Abschnitt zu Abschnitt veränderbarer Größe des Abschnittes gerichtet werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Richten langgestreckter, rotationssymmetrischer Werkstücke bestehend aus Lagern zur Unterstützung des Werkstückes, zwei Widerlagern und mittig dazu angeordnetem, antreibbaren Druckstück, Mitteln zum Drehen des Werkstückes und einer Meßeinrichtung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Lager zur Unterstützung des Werkstückes gegen die Horizontale geneigt sind und mit den Widerlagern einen Winkel kleiner 90° bilden, daß die Widerlager gegeneinander verstellbar sind, daß unabhängig von der Größe der Verstellung die Meßeinrichtung und das Druckstück mittig zu den Widerlagern angeordnet ist und daß das Werkstück federnd gegen die Widerlager drückbar ist.

Ausführungsbeispiel

Nachstehend soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 - schematische Darstellung der Richtvorrichtung

Fig. 2 - Schnitt A-A in Fig. 1

Ein Freiformschmiedestück aus C 35 mit einer Länge von 4 m und einem Durchmesser von 200 mm wird bei einer Werkstücktemperatur von 673 K abschnittsweise gemäß der Erfindung gerichtet.

Die Länge des Abschnittes wird gleichbleibend mit 800 mm entsprechend dem Abstand der Widerlager gewählt. Der mittige radiale Verzug beträgt M ₁ = 5 mm. Bei einem in Abhängigkeit von den genannten Einflußgrößen gewählten k = 0,6 wird dieser Werkstückabschnitt 20 mm entgegen dem radialen Verzug gebogen. Nach der Entlastung verbleibt ein mittiger radialer Verzug M ₂ = 3 mm. Aus k = 0,6, M ₁ = 5 mm und M ₂ = 3 mm wird ein k′ = 0,96 und damit der Wert für den zweiten Biegevorgang mit 5,88 mm ermittelt. Nach der Entlastung ergibt sich ein verbleibender radialer Verzug von 0,5 mm. Da dieser Wert kleiner als die vorgegebene Toleranz von 2 mm pro laufender Meter ist, wird mit einer Schrittlänge von 0,75 der Länge des ersten Abschnittes der benachbarte Abschnitt in der beschriebenen Weise gerichtet und so fort, bis das gesamte Werkstück gerichtet worden ist.

Bei jedem der Richtvorgänge werden die Enden des Werkstückes weitgehend frei von Gegenkräften gehalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus zwei Widerlagern 1, einer Meßeinrichtung 2, einem antreibbaren Druckstück 3, Lagern 4, gefederten Druckrollen 5 und einem Antrieb 6 zum Drehen des Werkstückes. Meßeinrichtung 2 und Druckstück 3 sind mittig zu den Widerlagern 1 angeordnet. Die Widerlager 1 sind gegeneinander verstellbar ohne daß die Mittenlage von Meßeinrichtung 2 und Druckstück 3 bei einer Verstellung beeinträchtigt ist. Die Lager 4 sind gegen die Horizontale um den Winkel α = 2° geneigt und schließen mit den Anlageflächen für das Werkstück der Widerlager einen Winkel vo 88° ein.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen 1 - Widerlager
2 - Meßeinrichtung
3 - Druckstück
4 - Lager
5 - Druckrollen
6 - Antrieb

Claims

1. Verfahren zum Richten langgestreckter, rotationssymmetrischer Werkstücke, wobei diese Werkstücke drehbar gelagert, mittels eines Antriebes gedreht und gegen Widerlager mit mittig zu den Widerlagern angreifender Biegekraft nach Maßgabe des ermittelten radialen Verzuges einer Biegung unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Ende des Werkstückes beginnend abschnittsweise der mittige radiale Verzug M ₁ des jeweiligen Abschnittes ermittelt wird, der entsprechende Abschnitt mittig um den Wert M ₁(1 + k) zurückgebogen wird, wobei k in Abhängigkeit vom Abstand der Widerlager, dem Werkstoff, dem Werkstoffzustand, der Werkstücktemperatur und dem Werkstückquerschnitt gewählt wird, daß der nach Entlastung verbleibende radiale Verzug M ₂ zur Korrektur des Faktors k verwendet wird und der Richtvorgang mit dem Wert M ₂(1 + k′) mit wiederholt wird, daß sobald der verbleibende radiale Verzug innerhalb eines wählbaren Toleranzbereiches liegt im benachbarten Abschnitt der mittige radiale Verzug ermittelt und gerichtet wird, daß die Schrittweite vom gerichteten zum benachbarten zu richtenden Abschnitt kleiner gleich dem Abstand der Widerlager gewählt wird, daß die Enden des Werkstückes weitgehend frei von Gegenkräften gehalten werden und daß jedes Werkstück mit gleichbleibendem oder von Abschnitt zu Abschnitt verändertem Abstand der Widerlager gerichtet wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum Richten langgestreckter, rotationssymmetrischer Werkstücke, bestehend aus Lagern (4) zur Unterstützung des Werkstückes, zwei Widerlagern (1) und einem mittig dazu angeordneten, antriebbaren Druckstück (3), Mitteln zum Drehen des Werkstückes und einer Meßeinrichtung (2), dadurch gekennzeichnet, daß die Lager (4) zur Unterstützung des Werkstückes gegen die Horizontale geneigt und mit dem Widerlagern (1) einen Winkel kleiner 90° bilden, daß die Widerlager (1) mittig zu Meßeinrichtung (2) und Druckstück (3) im Abstand verstellbar sind und daß das Werkstück federnd gegen die Widerlager (1) drückbar ist.