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Maschine zum Walzen von Rohren. Die Erfindung betrifft eine Maschine
zur Herstellung von Rohren aus hohlen Werkstücken. Die Werkstücke- werden auf einen
Dorn geführt und mittels hin und her gehender, sich zeitweise von zwei entgegengesetzten
Seiten auflegende und dabei einen Preßdruck ausübende Gesenke bearbeitet. Nach der
Erfindung werden die Gesenke drehbar auf einer wagerechten Achse angeordnet, die
sich mit den schwingenden Gesenken gleichzeitig in gerader Bahn senkrecht oder schräg
verschiebt, damit die Arbeitsflächen der Gesenke das zu bearbeitende Werkstück im
gewissen Sinne auswalzen. Die Schwingung der Gesenke um diese Achse kann abhängen
von der hin und her gehenden Bewegung, welche die Gesenke zum Werkstück ausführen,
obgleich ihnen zweckmäßig diese Schwingbewegung unabhängig von der auf das Werkstück
gerichteten Bewegung mit zuteil ist.
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Im ersten Falle werden die beiden Gesenke, deren Arbeitsflächen zweckentsprechend
Krümmungen besitzen, so geführt, daß jeweils zwischen den sich auf dem Werkstück
abwälzenden Arbeitsflächen und dem Werkstück selbst ein freier Raum vor der Preßstelle
vorhanden ist, in welchem das Material frei nach vorn fließen kann. Erreicht wird
diese Wirkung dadurch, daß jedes Gesenk an einem bestimmten Punkte radial geführt
wird, und zwar wird es zu diesem Zweck mit einem radial geführten Gleitstück oder
Querhaupt drehbar verbunden. Die Lage des Verbindungszapfens wird mit Rücksicht
auf die Arbeitsfläche der Gesenke und auf die Lage der Kurbeln und Wellenmitten
so gewählt, daß sich die Druckstelle mit Beginn der Gesenkbewegung allmählich, d.
h. von Punkt zu Punkt, über die ganze Arbeitsfläche vom ersten Eingriff bis zum
letzten Eingriff mit dem Werkstück verschiebt.
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Im zweiten Falle wird das Schwingen der Gesenke durch ein Exzenter
bzw. Kurbel bewirkt. Diese Exzenter bzw. Kurbeln können mit den die Gesenke zum
Werkstück hin und her bewegenden Exzentern bzw. Kurbeln auf gleicher Welle sitzen.
Jene Exzenter oder Kurbeln können dessenungeachtet aber auch auf besonderer Welle
sitzen, die allerdings mit der erforderlichen Geschwindigkeit relativ zu der anderen
Welle angetrieben werden müßte. Die beiden Gesenke können direkt auch von zwei entgegengesetzt
umlaufenden Wellen oder von zwei Wellenpaaren in dem Falle angetrieben werden, daß
die Schwingbewegung durch eine Kurbel bzw. ein Exzenter zu bewirken ist, welches
auf einer anderen Welle und nicht auf jener, die radiale Bewegung vermittelnden
sitzt. Andererseits können die Gesenkhälften von einer einfachen Kurbel oder Exzenterwelle
über besondere Verbindungsstangen radial hin und her bewegt werden. Der eine Gesenkhalter
wird hierbei zweckmäßig durch eine mittlere Druckstange und der andere Gesenkhalter
durch zwei symmetrisch zu beiden Seiten angeordnete Zugstangen bewegt. In gleicher
Weise wird den Gesenken die Schwingbewegung mittels einer flachen Kurbel oder eines
Exzenters zuteil, das auf die gleiche Welle oder auch auf eine besondere, zweckentsprechend
mit ersterer durch Zahnradvorgelege verbundenen Welle aufgesetzt ist. Da die Gesenke
sich zum Werkstück gleichsinnig, zueinander aber gegenläufig bewegen, halten sich
die auf das Maschinengestell kommenden Beanspruchungen im großen und ganzen die
Waage.
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Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind auf der Zeichnung dargestellt.
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Abb. i bis 3 zeigen die wesentlichsten Teile der einen Ausführungsform,
durch welche das Wälzen des Rohres in der geschilderten Weise ausgeübt wird. Abb.
i zeigt im Querschnitt nach der Achse des Werkstückes die Lage der Maschinenteile,
wenn die Gesenke den Arbeitsv organg antreten. Abb. z zeigt in ähnlicher Ansicht
die Lage der Maschinenteile am Ende des Arbeitsvorganges. Abb. 3 zeigt von rechts
nach links gesehen eine Seitenansicht zur Abb. a.
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Abb. ¢ und 5 zeigen ähnlich wie Abb. i und a die wesentlichsten Teile
einer etwas abgeänderten Ausführungsform.
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Abb. 6 zeigt teilweise im Schnitt die Endansicht der in Abb. ¢ und
5 dargestellten Ausführungsform.
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Abb.7, 8 und 9 zeigen ähnlich wie die Abb.3, 5 und 6 eine weitere
Ausführungsform.
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Abb. io zeigt teilweise im Schnitt die Vorschubeinrichtung für den
Rohrträger öder Dorn.
Abb. i i zeigt diese Vorrichtung in Oberansicht.
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Mit Bezug auf die in Abb. i bis 3 dargestellte Ausführungsform sind
die mit gleicher Geschwindigkeit getriebenen, aber in entgegengesetztem Sinne umlaufenden
Wellen mit A, Al bezeichnet. Die Wellen können einen beliebigen Antrieb erfahren.
B und B1 sind Exzenterringe und C, Cl die Gesenkhalter, welche mit den Exzenterringen
aus einem Stück hergestellt sind, mit diesen auch besonders verbunden sein können.
Diese Gesenkhalter besitzen seitlich vorspringende Zapfen D, Dl, die in Gleitstücken
oder Querhäuptern E, El gelagert sind, die selbst eine senkrechte Führung erhalten.
Die Mittelpunkte der Welle A, Al und der Zapfen D, Dl sind in der
gleichen senkrechten Ebene angeordnet. Die Gesenke F, F1 sind auswechselbar in schwalbenschwanzförmig
unterschnittene Nuten der Gesenkhalter C, Cl eingesetzt, können also gegebenenfalls
entfernt und durch Gesenke anderer Größe oder Querschnittsform ersetzt werden.
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Die exzentrischen Teile der Wellen A, Al sind so angeordnet, daß sie
sich der Achse des Werkstückes G° synchron nähern oder von ihr entfernen. Die Wirkung
der um die Zapfen D, Dl schwingbaren Gesenk'halter C, Cl ist, daß das vordere Ende
(rechts Abb. i) der Gesenke F, F1 das, wie dargestellt, zweckentsprechend das Werkstück
umgreift, zuerst mit dem Werkstück in Berührung tritt, worauf sich allmählich von
Punkt zu Punkt die gesamte Arbeitsfläche der Gesenkhälften über die Fläche des Werkstückes
hinwegbewegt. Während des ganzen Arbeitsvorganges verbleibt immer vor dem jeweiligen
Eingriffspunkt ein gewisser Zwischenraum zwischen Arbeitsflächen des Gesenkes und
Oberflächen des Werkstückes, damit der durch die Wirkung des Gesenkes verdrängte
Werkstoff frei nach vorn, d. h. nach links in Abb. i und z, fließen kann. Bei der
in Abb. q. bis 6 dargestellten Ausführungsform sind die der in Abb. i bis 3 dargestellten
Ausführungsform gleichartigen Maschinenteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Jede Welle A, Al besitzt hier drei Exzenter, und zwar ein in mittlerer Lage befindliches
Exzenter und ein gleichsinnig arbeitendes Exzenterpaar, das zu beiden Seiten des
mittleren Exzenters angeordnet ist. Die Exzenterringe der beiden Exzenterpaare
B, B; B1, Bi und des Exzenterpaares G, G1 sind den Gleitstükken E, El (Abb.
¢, 5) zu deren Hin- und Herbewegung angeschlossen. Die Gleitstücke E, El sitzen
wieder lose drehbar auf den an den Haltern C, Cl zu beiden Seiten vorgesehenen Zapfen
DD, Dl. Die Exzenterringe des mittleren Exzenterpaares G, GI sind
den Haltern je an einem Punkte P, P1 angezapft, der um einen entsprechenden
Betrag seitlich aus der durch Mitte der Wellen A, Al und Mitte der senkrecht geführten
Zapfen D, Dl gezogenen Senkrechten liegt. Die Exzentrizitäten der Exzenter B, B,
G und B1, B1, G1 sind natürlich entsprechend der Radialbewegung (Bewegung gegen
die Werkstückachse) und der gleichzeitigen Schwingbewegung der Gesenke zu wählen.
Anstatt die Gleitstücke E, E'1 in einer senkrechten Geradführung zu führen, die
Zapfen D@, Dl also in einer Ebene rechtwinklig zur Achse des Werkstückes zu bewegen,
können sie auch längs einer nach vorn geneigt liegenden Bahn geführt werden (in
Richtung des Vorschubes des Werkstückes), damit die Gesenke F, F1 gleichzeitig noch
zusätzlich der Wälz- oder Schwingbewegung, die durch die Exzenter G, GI herbeigeführt
wird, eine gewisse Gleitbewegung erfahren.
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Bei der in Abb.7 bis 9 dargestellten Ausführungsform werden die Gleitstücke
E, El senkrecht geführt, jedoch könnten sie in diesem Fal:e auch auf schrägliegender
Bahn zwecks Herbeiführtrtng einer gewissen Gleitbewegung der Gesenke F, F1 geführt
werden, um so den Vorwärtsfluß des ).Verkstoffes während des Arbeitsvorganges noch
mehr zu fördern. Bei dieser Ausführungsform sind zwei parallel liegende Antriebswellen
A, Al vorhanden, die auf ein und derselben Seite, und zwar entsprechend der Darstellung
über dem Werkstück, liegen. Das Werkstück wird mittels besonderer Einrichtung von
rechts nach links vorbewegt. Die Antriebswellen A, Al werden durch Zahnrädervorgelege
o. dgl. mit gleicher Geschwindigkeit angetrieben, und zwar so, daß sie in entgegengesetzten
Richtungen umlaufen. Jede Welle besitzt zwei Exzentersätze, und zwar ein in der
Mitte angeordnetes Exzenter G bzw. GI und zwei seitlich zu diesem angeordnete Exzenter
B, B
bzw. B1, B1. Die Exzenterringe der Exzenterpaare G, GI
sind gelenkig mit dem oberen Gesenkhalter C an den Zapfen D gegenüberliegenden Punkten
befestigt. Die Exzenterringe der beiden Exzenterpaare B, B und B1, BI sind
mit dem unteren Gesenkhalter Cl in ähnlicher Weise an entsprechendem Zapfen angelenkt,
und zwar ist die Gesamtanordnung derart, daß das eine der Exzenterpaare auf den
einen Gesenkträger auf der einen Seite desselben einen Druck und gleichzeitig auf
der entsprechenden anderen oder gegenüberliegenden Seite einen Zug ausübt, während
das andere Exzenterpaar in gleicher Weise einen Druck und Zug auf die gegenüberliegende
Gesenkhälfte an entsprechenden Punkten ausübt. Der Versatz der Exzenter und die
Größe der Exzentrizitäten der Exzentersätze
muß der Größe der erforderlichen
hin und her gehenden und Schwingbewegung der Gesenke entsprechen. Bei dieser Anordnung
der treibenden Teile wird der auf das Maschinengestell übertragenen Beanspruchung
Rechnung getragen, indem diese sich im wesentlichen ausgleicht. Zufolge des Fortfalles
dex' treibenden Welle im unteren Teil der Maschine wird die Bauhöhe derselben wesentlich
verkleinert. Wie bei Maschinen der in Frage kommenden Art .üblich, wird auch hier
das hohle Werkstück,von einem Dorn getragen, der dem Innendurchmesser des zu fertigenden
Rohres entspricht und von dem Preßstempel einer, hydraulischen Vorrichtung achsial
zu den Gesenken vorgeschoben wird. Es kann auch eine andere gleichwertige Vorrichtung
zum Vorschub des Werkstückes durch die Gesenke Anwendung finden. Diese Vorschubeinrichtung
muß gleichzeitig so beschaffen sein, daß sie während des Arbeitsganges dem Dorn
und dem auf diesem sitzenden Werkstück eine gewisse Drehung zuteil werden Iäßt.
Zu diesem Zweck ist eine hydraulische Maschine gewählt.
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Bei der in Abb. io und i i dargestellten Vorschubeinrichtung für den
Dorn wird das hohle Werkstück GO (Abb.8) von einem Dorn H getragen und durch diesen
unter Einwirkung eines hydraulischen Zylindersund eines Preßstempels I zwischen
die hin und her gehenden Gesenke F, F1 eingeschoben. Dorn und Werkstück werden zwischen
den aufeinanderfolgenden Bewegungsgängen der Gesenke durch einen kleinen Elektromotor
J gedreht, und zwar wird der Motor J zu diesem Zwecke durch ein Schneckenvorgelege
X und durch eine Gleitkupplung L mit dem Dorn verbunden. Die Gleitkupplung L ermöglicht
den ununterbrochenen Lauf des Motors auch in dem Falle, wenn das Werkstück von den
Gesenken ergriffen, mitsamt dem Dorn an einer Drehung verhindert wird. Gegebenenfalls
kann der Dorn auch in bekannter Weise zeitweise in Umdrehung versetzt werden, indem
man ihn über eine Gleitkupplung von einer Welle antreiben läßt, die ihrerseits von
der Hauptantriebswelle der Ziehmaschine bewegt wird. Sonach wird der Dorn H also
nur zu jenen Zeiten in Umdrehung versetzt, wo das Werkstück von den Gesenken freigegeben
ist.