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Verfahren zur absatzweisen Herstellung von Rohren, Hohlkörpern, Rinnen
o. dgl. in großen Längen aus Blechstreifen Für die Herstellung von Rohren oder Hohlkörpern
aus Blechstreifen, deren Längskanten in der Regel durch Verschweißen, Verlöten,
Vernieten, Verschrauben .o. dgl. verbunden werden, ist das Umformen der Bleche ein
besonders wichtiger Arbeitsvorgang. Schlitzrohrziehbänke, bei denen die Blechstreifen
beim Ziehen durch Ziehringe zu einem Rohr geformt werden, oder Walzmaschinen, bei
denen die Blechstreifen- durch verschiedene profilierte Rollenpaare allmählich gerundet
werden, sind bekanntlich für die Herstellung von Rohren mit größerem Durchmesser
praktisch nicht verwendbar. Es sind daher hierfür. Walzenbiegemaschinen im Gebrauch.
Diese Maschinen haben indessen den Nachteil, daß auf ihnen nur Rohre mit verhältnismäßig
kurzen Längen hergestellt werden können und daß sie schwer ünd teuer sind. Auch
biegen sich die Walzen besonders bei großer Rohrlänge beize Umformen der Bleche
durch. Das hat zur Folge, daß die Längskanten des Bleches in der Naht nicht gleichmäßig
in ihrer ganzen Länge voreinander stoßen. Andere Verfahren zur Herstellung von Rohren
aus Blechstreifen haben, weil deren Einrichtungen zu verwickelt sind und im Vergleich
zur Leistungsfähigl@eit zu große Anschaffungskosten erfordern, keinen Eingang in
die Praxis gefunden.
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Bei der Erfindung erfolgt das Umformen der Blechstreifen zu Rohren
oder Hohlkörpern in bekannter Weise absatzweise. Die eigentliche Umformarbeit wird
während des jedesmaligen Stillstandes des Werkstückes stückweise vorgenommen, und
zwar durch Einpressen eines Stempels in den Blechstreifen und anschließendes Fertigbiegen
des Streifens durch Querwalzen, Pressen, Stoßen, Hämmern o. dgl. über einen dem
inneren Querschnitt des fertigen Werkstückes unter Berücksichtigung von Materialspannungen
angepaßten Dorn. Der regelmäßige absatzweise Vorschub des Werkstückes nach erfolgtem
stückweisen Verformen des Blechstreifens wird dabei durch mechanisch angetriebene,
dauernd gleichmäßig umlaufende Transport-oder Vorschubrollen oder -walzen mit Aussparungen
im Kaliber bewirkt.
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Die Verwendung von solchen Transportwalzen allein ist allerdings besonders
bei Rohren mit dünner Wand sowie bei Röhren mit großem Durchmesser nicht möglich,
weil die Rohre beim Fassen durch das Kaliber der Transportwalzen im Durchmesser
nachgeben. Die Reibung zwischen Walzen und Rohr ist dann nicht groß genug, um eine
regelmäßige Vorschubbewegung des Werkstückes zu sichern. .
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Eine Verlängerung des Biegedorns bis zu den Transportwalzen kommt
gleichfalls nicht in Frage, da dann wohl ein Zusammendrücken des Rohres ausgeschlossen
ist, die große Reibung zwischen Rohr und Biegedorn indessen
ihrerseits
einen gesicherten Vorschub des Werkstückes verhindert.
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Ein regelmäßiger, störungsfreier, schrittweiser Arbeitsgang wird nach
der Erfindung dadurch erreicht, daß bei dem j edesmaligen Fassen des Rohres durch
die mit Aussparungen im Kaliber versehenen Vorschubwalzen auch ein besonderer Dorn
mitgefaßt und in Richtung des Werkstückes mitgenommen wird.
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Dieses Verfahren läßt sich bei allen in Betracht kommenden Durchmessern
und bei beliebig großen Längen der herzustellenden Rohre anwenden, einerlei, ob
das Ausgangswerkstück in kaltem oder warmem Zustande zugeführt wird.
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Der Dorn (Vorschubdorn) wird zweckmäßig nach Aufhören des schrittweisen
Vorschubes, also nach Abwicklung des Arbeitskalibers der Vorschubwalzen, immer wieder
in seine Ausgangslage zurückbewegt. Das läßt sich beispielsweise dadurch erreichen,
daß der Vorschubdorn axial verschiebbar mit dem Biegedorn verbunden und durch einstellbare
Federn, Preßluft, Preßwasser o. dgl. nach jedesmaligem Vorschub wieder in die ursprüngliche
Lage zurückgezogen wird.
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Damit auch bei der Herstellung großer Rohre mit schwerem Vorschubdorn
und hoher Vorschubgeschwindigkeit ohne Störung gearbeitet werden kann, wird ferner
zweckmäßig die lebende Kraft des zurückbewegten Dornes jedesmal elastisch abgebremst.
Dieses elastische Abbremsen kann gleichfalls durch einstellbare Federn, Preßluft,
Flüssigkeit o. dgl. erfolgen.
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Es muß weiterhin bei dem jedesmaligen plötzlichen Zurückziehen des
Vorschubdornes dafür gesorgt werden, daß dabei nicht auch das Werkstück wieder mit
zurückbewegt wird. Das kann, z. B. dadurch erreicht werden, daß das Werkstück durch
die Vorschubwalzen für den in die Rohrbiegeeinrichtung einlaufenden Blechstreifen
noch ein wenig länger in Vorschubrichtung gedrückt und so ein Mitzurückgehen des
Werkstückes verhindert wird.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung-schematisch
dargestellt. Abb. z zeigt einen Längsschnitt des Biegedornes mit Vorschub- und Kalibrierrollen
sowie des Vorschubdornes mit Rückzug- und Bremsvorrichtung.
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Das zwischen Biegedorn a und Kalibrierrollen b aus der Schnellschrittschlitzrohrmaschine
kommende Rohr. c gelangt über den Vorschubdorn d zwischen die Vorschubwalzen
e und f. Die obere Walze f hat am Umfang eine Aussparung g,
während die Walze e keine Aussparung hat. Walze f wird mittels einer einstellbaren
Feder auf das Rohr gedrückt und von der Transmissionswelle der Maschine aus angetrieben.
Der kurze Vorschubdorn d ist mittels Achse h im Biegedorn a
geführt und wird
durch die Feder i stets gegen die Stirnfläche des Dornes a gehalten. Die Abbremsung
der lebendigen Kraft des Dornes d erfolgt durch Feder h mit Hilfe der Büchse
1. Zwischen jedem Arbeitshub der einzelnen Werkzeuge der Schlitzrohrmaschine wird
das Rohr entsprechend der Länge des Arbeitskalibers der Vorschubwalze f mit dem
Vorschübdorn d nach links bewegt. Sobald nun die Aussparung in der angetriebenen
Vorschubwalze f beginnt, hört der Vorschub des Werkstückes c auf, und die Feder
i zieht den Vorschubdorn d zurück, wobei Büchse 1
gegen die Stirnfläche
des Dornes a stößt. Der Stoß wird durch die Feder k elastisch aufgenommen. Das Arbeitskaliber
in der ebenfalls angetriebenen Vorschubwalze m der Schlitzrohrmaschine hält während
des plötzlichen Zurückziehens des Vorschubdornes d das Werkstück oder den Blechstreifen
noch einen Moment fest, wodurch ein Mitzurückziehen des Werkstückes verhindert wird.
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Es ist vorteilhaft, den Vorschubdorn d und unter Umständen auch den
Biegedorn a an der Stelle, wo die Kalibrierrollen sitzen, so auszuführen, daß derselbe
durch die Rollen etwas federnd zusammengedrückt werden kann, wenn die Blechwandstärken
ungleich oder etwas dicker sind und der äußere Rohrdurchmesser immer derselbe bleiben
soll. Ein solcher Vorschubdorn ist in Abb. a wiedergegeben.
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Die Vorschubwalzen e, f mit Dorn d können gegebenenfalls
auch gleichzeitig zum Kalibrieren benutzt werden, so daß dann je nach Rohrsorte
usw. die eigentlichen Kalibrierrollen b ausgeschaltet werden können.
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Je nach Rohrsorte oder Querschnitt des Hohlkörpers und je nach deren
Abmessungen können auch mehrere hintereinander angeordnete Kalibrierrollenpaare
oder auch drei oder mehr Rollen in einer Ebene zum Kalibrieren verwendet werden
und auch unter Umständen geschlossene oder geteilte Ziehringe. Die Hohlkörper können
auch, wenn erforderlich, in dem Ziehring oder den Kalibrierrollen in der Längsnaht
geführt werden, so daß ein Verdrehen des Werkstückes während der Umformarbeit nicht
eintreten kann und so die Längsnaht immer eine gerade Linie bildet. Der Biegedorn
ist mit seinem vorderen Ende mit dem Maschinenständer o. dgl. so verbunden, daß
er daran verhindert wird, an der ruckweisen Längsbewegung des Rohres mit dem Blechstreifen
und dem Vorschubdorn teilzunehmen. Der Biegedorn ist auch in seiner Höhenlage einstellbar.
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Die Bewegung der Umformwerkzeuge kann
durch beliebige
Kraftmittel, wie Kurbel, Exzenter oder auch durch Preßwasser, Preßluft o. dgl.,
bewirkt werden. Bei Hohlkörpern mit überlappter Naht ist das Voreilen des Biegewerkzeuges
-einer Seite erforderlich. Die restlose Beseitigung von Spannungen in dem fertiggebogenen
Rohrstück, besonders bei legiertem Material, kann, wenn erforderlich, vorteilhaft
durch Hämmern des ganzen Rohrumfanges erfolgen.
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Nach diesem Umformverfahren von Blechstreifen können auch Rohre oder
Hohlkörper mit an einer oder mehreren Stellen des Umfanges verdickten Wandstärken
oder auch Rohre mit Längsrippen o. dgl. hergestellt werden. Es können hierbei die
profilierten Blechstreifen so gewalzt werden, daß die verdickten Stellen bereits
die äußere oder innere Rundung bzw. Form des herzustellenden Rohres besitzen, so
daß ein Umbiegen dieser verdickten Stellen bei der Umformarbeit nicht mehr erforderlich
ist.
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Die Verbindung der Längsnaht bei Rohren o. dgl. durch Verschweißen,
Verlöten, Vernieten, Verschrauben o. dgl. kann in bekannter Weise von Hand oder
mittels mechanischer Einrichtungen erfolgen.