DE40147C - Steifen, Richten, Ziehen und Walzen von Metallstangen oder Röhren - Google Patents

Description

KAISERLICH

ES

. PATENTAMT.

Die Erfindung- betrifft ein Verfahren zum Steifen," Richten', Ziehen und Walzen von Metallstangen oder Röhren, indem dieselben einem kräftigen, nach der Längsachse der Körper wirkenden Zuge unterworfen und gleichzeitig auf ihrer Oberfläche durch Stempel oder Walzen einem Druck ausgesetzt werden.

Die Wirkung dieser gleichzeitigen Beanspruchung ist diejenige, dafs die Stange zuerst verlängert und durch den Zug gerichtet, darauf in einem Zustande äufserster elastischer Längenänderung durch die Fortdauer des Zuges gehalten wird, während die Stange durch die Walzen hindurchgeht. Die Materialverdrängung, welche durch den Druck seitens der Walzen eintritt, fällt in die Richtung dieser elastischen Längenänderung, und dadurch wird eine weitere bleibende Längenänderung erzeugt, sowie die Steifigkeit der Stange oder des Rohres erhöht. ' ■

Die Anwendung von Zug in Richtung der Längsachse einer Stange oder eines Rohres, welches durch ein Zieheisen getrieben wird, vermindert den Widerstand und Druck auf die Ränder des Zieheisens. Es ist infolge dessen nur eine geringere Kraft zum Ziehen erforderlich, und die Abnutzung des Zieheisens ist geringer. Stangen oder Rohre von grofsem Querschnitt können auf diese Weise gleichfalls gezogen werden, während dies nach den bisherigen Verfahren schwierig war. Bei Stangen oder Rohren, welche nach dem angegebenen Verfahren gezogen wurden, ist das Material auf der Oberfläche und im Innern der Stange gleichmäfsiger als bei Stangen oder Röhren, die gezogen wurden, ohne dafs auf die Stangen ein Zug nach der Längsrichtung ausgeübt worden war. Es ist dabei zu bemerken, dafs die Anspannung, welche die elastische Längenänderung der Stange herbeiführt, von der Kraft, unabhängig ist, welche die Stange durch das Zieheisen treibt; letztere Kraft wirkt nur auf den Theil der Stange, welcher durch das Zieh-eisen getreten ist, während die erste Kraft auf die ganze Stange wirkt.

Ehe die Stangen den angegebenen Beanspruchungen unterzogen werden, glüht man sie zweckmäfsig ordentlich aus, um einen Unterschied in der Härte oder Elasticität an verschiedenen Stellen zu vermeiden, was Anlafs sein würde, dafs die Stange nach Aufhören der Zugbeanspruchung sich selbst krümmt; derartige Krümmungen sind jedoch lang und regelmäfsig und können durch einfache Methoden ausgeglichen werden.

Die folgertde Darstellung veranschaulicht die Ausführung der in vorstehendem skizzirten Erfindung. Es ist als Beispiel die Anwendung einer Zugbeanspruchung auf eine Stange angenommen, über welche gleichzeitig ein Zieheisen fortgezogen wird.

Fig. ι und 2 sind Grundrifs und Schnitt nach y-x der: Anordnung.

α ist eine hydraulische Presse, welche so eingerichtet ist, dafs sie durch die Stange b Zug ausüben kann; der Hub des Prefskolbens ist gröfser als die gröfste Längenänderung, welche man der Stange zu geben beabsichtigt.

c c sind zwei lange, hydraulische Prefscylinder, die auch als Säulen dazu dienen, den Druck zwischen der Presse α und dem Querhaupt d aufzunehmen. Die Plunger e e haben einen Hub, welcher langer als die längste zu behandelnde Stange ist. Das Querhaupt f, welches die Plunger e e starr mit einander verbindet, läuft in Führungen g g und ist durch Stangen h mit dem beweglichen Zieheisenkopf i verbunden, das gleichfalls in Führungen läuft.

Sämmtliche genannten Führungen, sowie die Bewegungsrichtungen der Plunger der drei Prefscylinder, und das Querhaupt/, sowie des Zieheisenkopfes i, sind unter einander parallel. Nachdem die Stange gehörig ausgeglüht worden und der Hammerschlag, wie üblich, beseitigt ist, werden beide Enden concentrisch so weit geschwächt, dafs das Zieheisen m über sie fortgeht. Das eine Ende der Stange wird durch das Zieheisen m und den Kopf i gesteckt und in dem Querhaupt d festgespannt, während das andere Ende in die Muffe ρ eingespannt wird, die an der Stange b befestigt ist. Dann wird die Stange so eingerichtet, dafs ihre, Achse der Bewegungsrichtung des Zieheisenkopfes i parallel ist. Nun wird durch die Presse α Zug auf die Stange ausgeübt, bis alle Curven. und Biegungen der Stange glattgezogen sind und diese eine gewisse Längenänderung, vielleicht 2 bis 3 pCt. ihrer "Länge, erfahren hat.

Darauf werden die Plunger e e mit gleicher Geschwindigkeit und Druck in Bewegung gesetzt und das Zieheisen über die Stange fortgezogen, bis es den geschwächten Theil am anderen Ende der Stange erreicht. Der Plunger der Presse α wird darauf zurückgezogen, um die Spannkeile lösen zu können, worauf die Stange herausgenommen und an den unregelmäfsig gebildeten Enden beschnitten wird.

Die Plunger der drei Pressen und der Zieheisenkopf werden darauf in ihre ursprünglichen Lagen durch Gegengewichte zurückgezogen. Ist die Länge der zu behandelnden Stangen erheblich, so kann ihr Gewicht, sowie das der langen Plunger und Verbindungsstangen durch drehbare Hebel aufgenommen werden, die so angeordnet sind, dafs die Querköpfe frei passiren können. Der hydraulische Druck in der Presse a ist während des Vorgehens des Zieheisens continuirlich, so dafs die auf die Stange k ausgeübte Zugbeanspruchung constant erhalten wird, wenn sich auch die Länge der Stange durch den Ziehprocefs ändert.

Hydraulische Accumulatoren, deren Belastung nach der Metallgattung und dem Querschnitt der zu behandelnden Stangen regulirt werden kann, sind zum Betriebe der Pressen und zur Erzeugung einer regelmäfsigen Anspannung besonders geeignet. Das Mafs der Zugbeanspruchung nach der Längsachse der Stangen kann so eingerichtet werden, dafs diese Beanspruchung der Elasticitätsgrenze des betreffenden Metalles nahe kommt. Sie mufs grofs genug sein, alle Curven und Verbiegungen der Stange gerade zu ziehen und ihr eine bleibende Längenänderung zu ertheilen; sie darf jedoch nicht so grofs sein, dafs der Durchmesser der Stange an. irgend einer Stelle auf den Durchmesser des schwächeren Endes des Ziehloches gebracht wird.

- Die Zugbeanspruchung nach der Längsachse der Stange sollte einen grofsen Theil der Arbeit leisten, eine bleibende Längenänderung der Stange bis zu ihrer schliefslichen Länge herbeizuführen; ein Theil dieser Arbeit bleibt jedoch zweckmäfsig der Wirkung des Zieheisens überlassen. _: ■.-.·.■-·.

Obwohl es nach meinen Erfahrungen zur Erreichung guter Ergebnisse empfehlenswert]} ist, dafs die Zugspannung grofs genug ist, alle Biegungen der Stangen glatt zu ziehen, so wird auch ein geringerer Grad von Spannung insofern wirksam sein, als dadurch die Wirkung des Zieheisens verbessert und erleichtert wird, und mit Rücksicht darauf wird in manchen Fällen auch eine geringere Zugspannung genügen.

Anstatt der Zieheisen zum Ausüben von Druck auf die Fläche der Stange, während diese durch Zugbeanspruchung nach der Längsachse elastische Längenänderung erhält, kann man auch Walzen anwenden. Diese Walzen können so gelagert sein, dafs sie sich in Ebenen drehen, welche durch die Achse der Stange gehen, wie dies bei dem Walzverfahren üblich ist. Sollen runde Stangen . behandelt werden, so können die Walzen in einem Rahmen untergebracht werden, welcher sich um die Stange dreht und zugleich fortschreitende Bewegung ausführt, so dafs sich die Walzen in Ebenen rechtwinklig oder nahezu rechtwinklig zur Achse der Stange drehen und spiralförmige Bahnen um die Stange von einem Ende bis zum anderen beschreiben. ^:

Diese Anordnung ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Hier ist α die Stange, b sind die Walzen, welche in dem Rahmen c gelagert sind, der um die Stange α durch die Treibseile d gedreht wird. Der Rahmen c dreht sich um Hohlzapfen, die von einem Schlitten e getragen werden, der in Führungen f läuft, welche der Achse der Stange parallel sind, so dafs sich der Schlitten an der Stange entlang bewegen kann, Die Walzen b haben eine gleichzeitige und gleiche radiale Adjustirung, so dafs sie Stangen von verschiedenen Durchmessern zwischen sich aufnehmen und ihre Oberfläche bearbeiten können. Während in der angegebenen Weise auf die Stangen seitens

der Walze Druck ausgeübt wird, wird die Stange einer nach der Längsachse gerichteten Zugspannung unterworfen, und zwar durch Vermittelung eines ähnlichen Apparates, wie er in Fig. ι dargestellt wurde; nur sind die Theile fortgelassen, welche zum Bewegen des Zieheisens dienen.

Es sind bei der Beschreibung hydraulische Maschinen zur Ausübung der Anspannung angegeben worden; es können jedoch auch andere Maschinen benutzt werden.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Das Steifen, Richten, Ziehen und Walzen von Metallstangen oder Rohren durch Ausziehen derselben nach der Längsachse und gleichzeitige Anwendung von Druck auf der Oberfläche durch Zieheisen oder Walzen.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen.