DE59052C - Verfahren und Walzwerk zum Formen und Kalibriren von stabförmigen Körpern und Platten mit pilgerschrittförmiger Bewegung des Werkstückes - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT.

Bei dem den Gegenstand vorliegender Erfindung bildenden Verfahren und Walzwerk zum Formgeben, Auswalzen, Glätten oder Kaiibriren erhält das Werkstück im Gegensatz zu den bisher bekannten Walzverfahren mit ununterbrochenem Durchgang des Werkstückes zwischen die Walzen hindurch eine pilgerschrittförmige Bewegung, indem immer nur ein kurzes Stück des Werkstückes während eines mehr oder minder begrenzten Theiles der Walzendrehung bearbeitet wird, worauf das Werkstück eine. Bewegung im entgegengesetzten Sinne erleidet und die Walzen sich entweder gleichfalls zurückdrehen und dabei auf das Werkstück einwirken oder nicht, oder sich in demselben Sinne weiter drehen und dann das . Werkstück erst bearbeiten, ■ wenn dasselbe wieder im Sinne der Drehung der Walzen bewegt wird. Es wird also auf diesem Wege das Werkstück nicht seiner ganzen Länge nach hinter einander, sondern immer nur stückweise bearbeitet, indem» die Arbeitsstelle gewissermaßen von einem Ende des Werkstückes zum anderen fortschreitet. Während bei dem bekannten Verfahren das Werkstück durch Bearbeitung in einer mehr oder minder grofsen Anzahl von Kalibern und mittelst wiederholter Durchleitung zwischen die Walzen hindurch seine Endform erhält und stets nach seinem. Durchgang durch ein Kaliber wieder vor die Walzen gebracht werden mufs, bleibt das Werkstück nach vorliegendem Verfahren stets zwischen den Walzen, so dafs es nur verhtfltnifsmSfsig kleine Längsbewegungen auszuführen hai.

Bezeichnet man dasjenige Ende des Werkstückes, an welchem die Bearbeitung beginnt, als das vordere Ende und das entgegengesetzte Ende als das hintere, die Bewegung des Werkstückes in der Richtung vom hinteren Ende nach dem vorderen als Vorwärtsbewegung und die entgegengesetzte als Rückwärtsbewegung, so kann die Bearbeitung des Werkstückes entweder nur während der Vorwärtsbewegung oder eines Theiles derselben, oder nur während der Rückwärtsbewegung oder eines Theilcs derselben erfolgen, oder endlich könnte.auch während beider Bewegungen eine Bearbeitung stattfinden. Beim Bearbeiten von cylindrischcu oder prismatischen Stäben, Draht oder dergleichen wird unter' Umstünden nach jeder Einwirkung der Walzen eine Drehung des Werkstückes um dessen Längsachse erforderlich, damit andere Theile des Werkstückes von ilen Walzen erfafst werden. Plaltenförmigc Werkstücke und Bleche erfordern eine solche Drehung nicht. Die zur Ausführung dieses Verfahrens dienenden Walzen können entweder eine beständige Drehung in derselben Richtung ausführen, oder sie erhalten Kehrdrehungen, d. h. sie drehen sich hin und her, machen also .schwingende Bewegungen. Nur im letzteren Falle ist eine Bearbeitung des Werkstückes sowohl während der Vorwärtsbewegung, als auch während der Rückwärtsbewegung möglich. In jedem Falle können die Walzen concenlrische oder aber steigende oder fallende bezw. sich erweiternde Kaliber oder gleichzeitig steigende und conccntrische Theile erhalten. Sollen die Walzen nur zum

Kalibriren angewendet werden, bezw. nicht übermäfsige Querschnittsverkleinerungen herbeiführen, so genügt es, die arbeitenden vortretenden Theile der Walzen ganz concentrisch zu machen und mit einer etwas abgerundeten Kante zu versehen.

Am einfachsten gestaltet sich die Bearbeitung mittelst zweier zusammenarbeitender Walzen, mit parallelen Achsen, indessen können auch drei oder mehr Walzen benutzt werden, welche das Kaliber schlief'scn und deren Achsen, also mehr oder weniger in einer Ebene liegend, dann beispielsweise Winkel von 120 bezw. 90° mit einander bilden. Bei vier Walzen in einer Ebene können alle vier zugleich angreifen, oder aber es kann je ein Paar vorwärts,, das andere Paar rückwärts arbeiten. Auch bei nur zwei Walzen können dieselben über einander oder neben einander, mit horizontalen oder verticalen Achsen oder sonstwie beliebig angeordnet sein. Ebenso kann man ähnlich wie beim Universalwalzwerk zwei oder mehrere hinler einander angeordnete Walzenpaare oder -Gruppen benutzen, welche gleichzeitig oder abwechselnd auf dasselbe Werkstück einwirken, wobei entweder beide Walzenpaare das Werk-, stück in gleicher Richtung bearbeiten, oder das eine Walzenpaar nach der einen, das andere Walzenpaar nach der entgegengesetzten Richtung arbeitet. Unter Umständen kann ein derartiges Walzwerk so eingerichtet werden, dafs eine Drehung des Werkstückes überflüssig ist. Den Kalibern kann man einen scbraubenlinigartigen Verlauf geben oder aber die an sich geradlinig verlaufenden Kaliber auf einer Schraubenlinie anordnen. Ebenso können die einzelnen Kaliber, mit Stufen hergestellt oder die einander folgenden Kaliber erweitert oder verengt, also gegen einander abgestuft sein.

Um die freie Verschiebung bezw. Drehung des Werkstückes in derjenigen Periode zu ermöglichen, während welcher eine Einwirkung auf das Werkstück nicht stattfindet, sind die Walzen mit entsprechenden Abflachungen zu versehen, wenn man nicht das Werkstück durch Kntlernung der Walzen von einander freigeben will. Durch Veränderung der Walzensicllung oder der Pilgerschrittbewegung im Vorlaut des Auswalzens eines Werkstückes ist ni:in inv Stande, den Querschnitt an den verschiedenen Stellen der Längsachse des Werk-. siiWkcs; beliebig zu verändern, also z. B. Körper von gleicher Festigkeit, als Pleuelstangen, Träger, .Nützen u. dergl., herzustellen. Auch kann iii.'.n das Verfahren zeitweise, d. h. nach Beiii'lvitung einer gewissen Länge des Werk-Miwkes unterbrechen, wenn man abgestufte Wci-UiVke herstellen will.
. IK- Bewegung des Werkstückes in dessen kg kann durch Vermittlung der bearbeitenden Walzen selbst oder durch besondere mechanische Hülfsmittel erfolgen. Es ergiebt sich dies aus den verschiedenen Abarten des Verfahrens, oder wird durch die Beschaffenheit des Werkstückes bedingt.

Im Folgenden sollen zunächst einige Abarten des Verfahrens mittelst schematischer Figuren erläutert werden, und zwar ohne Berücksichtigung der zum Antrieb der Walzen . und des Werkstückes erforderlichen Mechanismen. ■

Die Fig. 1 bis 8 veranschaulichen das Auswalzen eines stabförmigen Werkstückes mittelst sich beständig in gleicher Richtung drehender Walzen, und zwar ist angenommen, dafs der Angriff der Walzen, d. h. das Bearbeiten des Werkstückes während der Vorwärtsbewegung desselben erfolge und die Walzen mit steigendem Kaliber ausgestattet sind, an welche sich behufs Glättens des bearbeiteten Theiles concentrische Kalibertheile anschliefsen. Die in geeigneter Weise angetriebenen Walzen A und B drehen sich beständig in Richtung der Pfeile 1 und 2 ^; und besitzen aufser der Kalibrirung, wie in Ansicht durch die Fig. 12, 13 und 14 beispielsweise veranschaulicht wird, Abflachungen a, welche den Rückgang des Werkstückes W ■gestatten, wenn dasselbe in eine neue Anfangslage für den Angriff der Walzen gebracht werden mufs. In Fig. 1 ist eine solche Anfangslage dargestellt. Das Werkstück \V ist .im Sinne des Pfeiles 3 den Walzen A und B so weit genähert (Vorwärtsbewegung), dafs. sein vorderes Ende von den Walzen erfafst und in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise bearbeitet wird, bis die Abflachungen α der Walzen beginnen, sich einander gegenüberzustellen, Fig. 2. Der Angriff der Walzen hört in diesem Augenblick auf und das Werkstück kann nunmehr im Sinne des Pfeiles 4 zurückbewegt werden (Rückwärtsbewegung), da es von den Walzen.4 und B vollkommen freigegeben ist. Während dieser Rückwärtsbewegung kann eine Drehung des Werkstückes W um dessen Längsachse im Sinne des Pfeiles 5 erfolgen, so dafs beim nächsten Angriff der Walzen andere Theile des Werkstückquerschnittes zur Bearbeitung gelangen. Die Ausdehnung der Abflachungen a der Walzen ist der Rückwärtsbewegung des Werkstückes 'entsprechend derart zu bemessen, dafs letztere Bewegung durch die Drehung der Walzen, nicht gestört wird. Da ferner das Werkstück während dieser Rückwärtsbewegung sich frei zwischen die Walzen hindurchbewegt, so folgt, dafs es in Richtung seiner Längsachse geeignet geführt und gestützt werden mufs, wie dies später noch näher aus einander gesetzt werden wird. Nach Beendigung der Rückwärtsbewegung des Werkstückes, Fig. 3, kann ein neuer Angriff der Walzen erfolgen, durch den eine, weitere Bearbeitung des Werkstückes

in der durch Fig. 4 angedeuteten Weise herbeigeführt wird, bis die Walzen sich wieder so weit gedreht haben, dafs die Abflachungen a einander zugekehrt sind. Während dieses Theiles der Drehung der Walzen A und B . kann dann wieder, wie mit Bezug auf Fig. 2 beschrieben, das Werkstück im Sinne des Pfeiles 4 zurückbewegt und um seine Längsachse gedreht werden, so dafs es in die für einen erneuten Angriff der Walzen geeignete Lage gelangt.

Wie aus einem Vergleich der Fig. 1 und 3 _N ersichtlich, wird das Werkstück bei jedem weiteren Angriff der Walzen von einer anderen Stelle der Walzenkalibrirung erfafst. Ist das Auswalzen schliefslich so weit fortgeschritten, dafs die Walzen an der engsten Stelle ihrer Kalibrirung auf das Werkstück einwirken können, so ist eine weitere Verkleinerung des Querschnittes jenes Theiles des Werkstückes ausgeschlossen , so dafs beim folgenden Auswalzen des hinter jener Stelle liegenden stärkeren Theiles des Werkstückes der äufsere Durchmesser oder die Dicke desselben nicht mehr verkleinert wird und das vordere Ende des Werkstückes cylindrisch bezw. prismatisch wird, wie in Fig. 5 angedeutet ist. Die folgende Rückwärtsbewegung des Werkstückes ist demgemäfs derart zu bemessen, dafs das Werkstück nur so weit zurückbewegt wird, dafs der konische Theil des Werkstückes von den Walzen beim folgenden Angriff erfafst wird, während das cylindrische oder prismatische Ende des Werkstückes zwischen den Walzen verbleibt, Fig. 5 und 6. Von nun an wird bei jedem Angriff der Walzen der cylindrische oder prismatische Theil des Werkstückes länger werden. Trägt man die Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen des Werkstückes im Sinne ij der Pfeile 3 und 4 zu einer gebrochenen Linie, Fig. 7, auf, so ist erkennbar, wie das Werkstück im Verlauf des Auswalzens pilgerschrittförfnig vorbewegt werden mufs. Die kleinen kreisförmigen Pfeile in dieser Figur veranschaulichen gleichzeitig den Angriff der Walzen während der Vorwärtsbewegung des Werkstückes im Sinne des Pfeiles 3.

An den steigenden Theil des Kalibers schliefst sich vortheilhaft, wie in allen Figuren auch angenommen, ein concentrischer an, so dafs in diesem Theil des Kalibers eine Glättung des ausgewalzten Werkstückes erfolgt und dasselbe schliefslich in fertigem Zustande das Walzwerk als cylindrischer oder prismatischer Körper verläfst (Fig. 8).

Anstatt die Walzen während der Vorwärtsbewegung des Werkstückes angreifen zu lassen, kann dies auch während der Rückwärtsbewegung desselben geschehen. Fig. 9 zeigt beispielsweise die Beendigung eines solchen Angriffes, wobei bereits der concentrische Theil des Kalibers in Thätigkeit getreten ist. Die Walzen A und B drehen sich im Sinne der Pfeile 6 und 7. Sind die Abflachungen α der Walzen .4 und B einander zugekehrt, Fig. 10, so kann das Werkstück sich wieder frei im Sinne des Pfeiles 9 vorbewegen, so dafs ein weiterer Theil des Werkstückes dem erneuten Angriff der Walzen dargeboten wird. Es wird also auch hier die Vorwärtsbewegung gröfser als die Rückwärtsbewegung, so dafs sich die durch Fig. 11 veranschaulichte Pilgerschrittbewegung ergiebt. Während jedoch vorhin der Angriff der Walzen an dem kleineren Durchmesser des Werkstückes beginnt, wird bei diesem Auswalzen am gröfseren Durchmesser angefangen. Es erfolgt also beim Angriff der Walzen während der Vorwärtsbewegung, Fig. 7, ein Auswalzen vom dünneren Ende des Werkstückes nach dem dickeren hin und beim Angriff der Walzen während der Rückwärtsbewegung, Fig. 11, vom dickeren Ende nach dem dünneren, wie ohne Weiteres klar ist.

Die Kalibrirung der Walzen richtet sich natürlich nach dem Querschnitt, den man dem Werkstück geben will. Bei kreisförmigem Kaliber, Fig. 1 2, wird ein Theil desselben oval gehalten, während der zum Glätten bestimmte concentrische Theil halbkreisförmig gewählt wird. Ist der Querschnitt des Werkstückes nicht kreisförmig, sondern polygonal, so können auch die steigenden Theile der Kaliber ähnlich geformt sein, wie in Fig. 1.3 für einen quadratischen Querschnitt dargestellt ist, oder aber man giebt nur dem zum Glätten bestimmten concentrischen Theil des Kalibers die Form des Querschnitts, den das Werkstück schliefslich erhalten soll, und macht den steigenden Theil halbkreisförmig oder oval, wie Fig. 14 zeigt. Beide Theile· des Kalibers gehen dann allmälig in einander über.

Ist der Querschnitt des Werkstückes nach ■ seiner Bearbeitung nicht rund, so kann der Winkel, um den das Werkstück nach dem jedesmaligen Angriff der Walzen gedreht wird, nicht beliebig gewählt werden, sondern er ist dann dem Querschnitt anzupassen, derart, dafs man also beispielsweise bei einem quadratischen Querschnitt das Werkstück jedesmal um oo°, bei einem sechseckigen jedesmal um 60 oder 120° dreht. Stellt der Querschnitt kein regelmäfsiges Polygon dar, so erhalten die Walzen mehrere Arbeitsstellen und dementsprechend auch ebenso viel Abflachungen. Die Fig. 15 und 16 stellen im Querschnitt und Ansicht ein solches Walzenpaar zum Auswalzen eines prismatischen Stabes von rechteckigem Querschnitt dar.

Die beiden Kalibrirungen A^- der Walzen A und B dienen zum Auswalzen des Stabes W in der hochkantigen Stellung seines Querschnitts (Fig. 16). . Während die beiden Ab-

flachungen α einander zugekehrt sind, erfolgt die Rückwärtsbewegung des Werkstückes und Drehung desselben um seine Längsachse um 90⁰. Der Stab liegt nunmehr flach und wird von den Kalibrirungen /c¹ erfafst und bearbeitet, bis die Abflachungen a^l beginnen, sich einander zuzukehren. Während der Rückwärtsbewegung des Stabes wird derselbe wieder um 90 ° weiter gedreht. Fig. 17 zeigt die abgewickelte Kalibrirung Ic¹ und die Endquerschnitte derselben, wobei die zu walzenden Profile punktirt angedeutet sind. Fig. 18 zeigt in Ansicht ein Walzwerk zum Auswalzen eines flachen Stabes, dessen Kanten mit La'ngswulsten versehen sind. Auch hier besitzen die Walzend und B' je zwei Kalibrirungen Ick¹, welche wiederum in den Fig. 19 und 20 abgewickelt, unter Beifügung ihrer Endquerschnitle dargestellt sind. Bei unsymmetrischen Querschnitten, z. B. Fig. 21, können unter Umständen mehr als zwei Arbeitsstellen erforderlich sein, auch kann bei solchen Querschnitten ein Rückwärtsdrehen des Stabes nothwendig sein, anstatt dafs man den Stab nach jedem Auswalzen immer in gleicher Richtung weiter dreht. Derartige Walzen mit mehreren Arbeitsstellen und Abflachungen lassen sich im übrigen auch beim Auswalzen von cylindrischen Stäben zweckmäfsig verwenden.

Um den Angriff der Walzen zuverlässiger zu machen, empfiehlt es sich unter Umständen, die Arbeitsstellen mit zahnnrtigen .oder treppenförmigen Erhöhungen i, Fig. 15, auszustatten, durch welche dann das Werkstück mit gröfserer Reibung erfafst und sicherer durch die Walzen hindurchgezogen wird.

Das beschriebene Verfahren ist nun je nach dem Zwecke, dem es dienen soll, noch mannigfacher Abänderungen fähig, von denen einige bereits in der Einleitung angedeutet sind. Da die Walzen nur während eines Theiles ihrer Drehung auf das Werkstück- einwirken, so ergiebt sich zunächst, dafs es keineswegs erforderlich ist, dieselben ganze Umdrehungen ausführen zu lassen, sondern dafs man den Walzen auch Kehrdrehungen geben, d. h. sie hin- und herschwingen lassen kann. Auch hierbei kann man, wie vorhin beschrieben, die Walzen entweder nur bei der Vorwärtsbewegung oder nur bei der Rückwärtsbewegung des Werkstückes auf dasselbe einwirken lassen. Ein solches Walzwerk mit Kehrdrehungen der Walzen kann aber auch so eingerichtet sein, dafs sowohl bei der Vorwärts- als auch bei der Rückwärtsbewegung des Werkstückes die Walzen zum Angriff kommen, wodurch eine ; erheblich schnellere Arbeitsweise ermöglicht wird. Diese Arbeitsweise wird durch die Fig. 22 bis 29 veranschaulicht. Der Vorgang bei der Arbeitsstellung der Walzen am Beginn der Arbeit, Fig. 22, entspricht genau dem mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen. Die im'Sinne der Pfeile 1 und 2 sich drehenden Walzen A und B erfassen das im Sinne des Pfeiles 3 sich vorbewegende Werkstück W. Sobald das Auswalzen beendet ist und die beiden Abflachungen α das Werkstück W freigeben, Fig. 23, kommen die Walzen zum Stillstand und das Werkstück wird dann in der Richtung des Pfeiles 11, geeignetenfalls unter gleichzeitiger Drehung um seine Längsachse im Sinne des Pfeiles 5 so weit vorwärts bewegt, dafs es in die punktirte Lage gelangt und die Walzen A und B bei der nun folgenden Rückdrehung im Sinne der Pfeile 6 und 7 das Werkstück sofort an der dickeren Stelle erfassen und es im Sinne des Pfeiles 12 zurückbewegen. Während demgemäfs vorhin die Walzen von der dünneren nach der dickeren Stelle hin arbeiteten, beginnen sie jetzt in umgekehrter Richtung thätig zu sein, bis sie in die Lage Fig. .24 gelangen, in der die Einwirkung der Walzen auf das Werkstück aufhört und die Abflachungen a der Walzen eine Vorwärtsbewegung des Werk-Stückes in Richtung des Pfeiles 13 (geeignetenfalls auch Drehung) gestatten, wie dies in Fig. 24 punktirt angedeutet ist. In dieser Lage ist das Werkstück W zu. erneutem Angriff durch die Walzen A und B bereit, wenn letztere ■ sich wieder im Sinne der Pfeile 1 und 2 drehen. Hierbei wird das Werkstück wieder nach Pfeil 3 vorwärts bewegt, so dafs gegen Ende dieser Periode die Stellung Fig. 25 erreicht ist, in der wiederum eine. kleine Vorwärtsbewegung und geeignetenfalls auch Drehung erfolgt, bis das Werkstück in die Arbeitsstellung für den Angriff der Walze bei deren Drehung nach Pfeilen 6 und 7 gelangt ist. In dieser Weise erfolgt das Auswalzen weiter, wie in den Fig. .26, 27'Und 28 in verschiedenen Stadien des Verfahrens veranschaulicht ist, ohne dafs es einer weiteren Erklärung bedarf. Trägt man wiederum die Wege, welche das Werkstück bei seinem Durchgang durch die Walzen ausführt, in einer gebrochenen Linie auf, Fig. 29, so ergiebt sich wieder eine Pilgerschrittbewegung. Der Deutlichkeit halber sind die einzelnen Theile der Vor- und Rückwärtsbewegung in dieser Figur aus einander gezogen dargestellt, indessen werden in Wirklichkeit die Verschiebungen

13, 3 und 11 in einander übergehen, bezw. unmittelbar einander folgen können, wenn sie in richtige Beziehung zur Kehrdrehung der Walzen gebracht werden. Es entsteht also wiederum die einfache Pilgerschrittbewegung, die sich nur dadurch von der mit Bezug auf Fig. 7 und 8 beschriebenen unterscheidet, dafs die Vorwärtsbewegung bei je zwei Angriffen der Walzen um die Verschiebungen 11 und 13 vergröfsert ist, was also, wie vorhin schon bemerkt,' ein erheblich schnelleres Auswalzen bedeutet.

Die Walzen brauchen hier keineswegs an den Stellen neben dem Kaliber (Fig. 12) als volle Cylinder ausgeführt zu werden, sondern es genügt vollkommen, wenn man sie segmentf'örmig herstellt, also die Cylinder nur so weit ausbildet, als sie bei den Kehrdrehungen auf einander rollen. Obschon derartige Gebilde im strengen Sinne des Wortes nicht mehr Walzen genannt werden' können, soll diese Bezeichnung doch beibehalten werden, da die Bearbeitung des Werkstückes trotz der abweichenden Form jener Gebilde doch durch eine wälzende Bewegung derselben erfolgt.

An Stelle von Walzen mit steigenden und concentrischen Kalibern und Abflachungen können auch solche mit concentrischen Kalibern ohne Abflachungen benutzt werden, wenn man dafür sorgt, dafs bei jedesmaligem Angriff der Walzen dieselben einander genähert bezw. von einander entfernt werden. Dieses Verfahren ist besonders dann zweckmäfsig, wenn es sich um das Auswalzen gröfserer Werkstücke handelt. Die Einstellung der Walzen wird vorteilhaft durch hydraulische Cylinder mit Kolben vermittelt, welche die Lager der unteren Walzen tragen, wie dies in den Fig. 30 bis 34 für ■ Walzen mit Kehrdrehungen zum Bearbeiten einer Platte VF veranschaulicht ist. Arbeiten die Walzen A und B während der Vorwärts- ■ bewegung der Platte VF im Sinne des Pfeiles 3, Fig. 30, so senkt sich die untere Walze allmälig etwas in Richtung des Pfeiles 14, indem der Kolben F jedes unteren Walzenlagers in seinen Cylinder G eintritt. Die entgegengesetzte Bewegung im Sinne des Pfeiles 15, Fig. 31, führt der Kolben F aus beim Angriff der Walzen während der Rückwärtsbewegung des Werkstückes im Sinne des Pfeiles 12. Die Fig. 32 bis 34 zeigen den weiteren Portschritt und die Beendigung des Auswalzens. Handelt es sich um das. Auswalzen oder Glätten von Stäben mil kreisförmigem Querschnitt, so erhalten die Walzen Ovalkaliber, und es ist natürlich auch stets nach jedem Angriff ein Drehen des Stabes um seine Längsachse erforderlich, zu welchem Zwecke die Walzen so weit von einander entfernt werden müssen, dafs sie die freie Verschiebung und Drehung des Stabes gestatten.

Auch Körper, deren Querschnitt ein regelmäfsiges Polygon darstellt, können auf diese Weise ausgewalzt werden. Die beim Beginn des Auswalzens erforderliche gröfsere Entfernung der Walzen von einander kann durch Einstellung der oberen Walzenlager in der bekannten Weise mittelst Schraubenspindeln und Rädergetriebe erzielt werden. Die Bewegung des Kolbens F wird durch die mittelst Accumulators erzeugte Spannung der im Cylinder G eingeschlossenen Flüssigkeit erzielt, indessen kann man auch die Lager der einen Walze durch ein mechanisches Getriebe, beispielsweise einen von einem Excenter beeinflufsten Hebel oder mittelst Keilschubgetriebes, Fig. 35, bewegen , wobei die Keile D der beiden Lager von einer Kurbelwelle aus hin- und herbewegt werden, was dann die wie ohne Weiteres nach dem Vorhergesagten verständliche Wirkung hat, die untere Walze zu heben . und ihre Senkung zu gestatten. Ebensogut wie die Unterwalze könnte auch die Oberwalze stellbar gelagert sein und beim Auswalzen auf- und abgestellt werden, oder es konnten beide Walzen gleichzeitig diese Verstellung erfahren.

Werden zwei oder mehrere Walzenpaare hinter einander angeordnet, so können entweder die Achsen des einen Paares horizontal, die .des anderen vertical gelagert sein, wie dies in Fig. 36 veranschaulicht wird, oder man lagert die Achsen beider Paare horizontal, wie Fig. 37 zeigt Im ersteren Falle ist eine Drehung des Werkstückes überflüssig. Läfst man, wie durch Pfeile in Fig. 37 angedeutet, das eine Walzenpaar A B während der Rückwärtsbewegung des Werkstückes, das andere Walzenpaar A' B¹ aber während der Vorwärtsbewegung des Werkstückes arbeiten, so kann man den Walzen die Bewegung des Werkstückes allein überlassen, derart, dafs das letztere von den Walzen allein hin- und hergeschoben wird. Die Drehung der Walzen mufs hierbei derart geregelt werden, dafs das eine 'Walzenpaar das Werkstück freigiebt, sobald das andere Walzenpaar zu wirken anfängt.

Zur Erzielung der Pilgerschrittbewegung wird die Vorwärtsbewegung des Werkstückes etwas gröfser wie die Rückwärtsbewegung gewählt.

Selbstverständlich mufs bei dem Walzwerk, Fig. 37, in jedem Falle beim Hubwechsel eine Drehung des Werkstückes eintreten, wenn dasselbe runden oder polygonalen Querschnitt besitzt.

. Achnlich wie beim gewöhnlichen Stabwalzwerk können auch bei dem vorliegenden Walzwerk mit pilgerschrittförmigcr Bewegung des Werkstückes auf derselben Walze mehrere Ka^ über neben einander angebracht werden, in denen gleichzeitig oder-abwechselnd gearbeitet· wird. Dabei ist es vorteilhaft;. die Arbeitsstelle (/>", Fig. 15) des einen Kalibers neben der Abflachung oder Ruhestelle (ti, Fig. 15). des benachbarten Kalibers anzuordnen, so dafs ein Stab bearbeitet wird, wenn der andere während der Ruhepause zurückgeht.

Damit das Werkstück an allen Seiten seiner Längsachse stark ausfällt, ist erforderlich, dafs gegen Ende jedes Angriffs die Entfernung der Walzenac'hsen von einander gleich grofs ist bezw. die Kehrdrehungen stets einander gleich sind. Aendert man aber im Verlauf des Auswalzens jene Entfernung allmälig, was z. B.

durch Drehung der Schraubenspindeln für die Einstellung der .Lager der Oberwalze erzielt werden kann, so wird das Werkstück konisch bezw. konoidisch oder pyramidenförmig ausfallen. Dieser Antrieb der Scbraubenspindeln bezw. ihres Triebwerks läfst sich leicht durch ein Schaltgetriebe bewirken, das von der einen Walze oder sonstwie bethiitigt wird. Bei gleich grofser Schaltung für jede Umdrehung der Walzen wird die äufsere Begrenzung des Werkstückes kegelförmig werden bezw. bei polygonalem Querschnitt die Form einer abgestumpften Pyramide erhalten. Aendert man hingegen die Gröfse der Schaltungen für jede Umdrehung, so wird das Werkstück konoidisch bezw. curvenförmig begrenzt werden. Läfst man die Walzen im Laufe des Walzens einander nähern, so wird das hintere Ende des Werkstückes ,dünner als das vordere. Der entgegengesetzte Erfolg tritt ein, wenn man die Walzen nach und nach von einander entfernt. Durch Verbindung beider Verfahren entsteht ein Körper, der an den Enden dünner ist wie in der Mitte, also beispielsweise den Bedingungen gleicher Festigkeit gegen Durchbiegungen entspricht. Es bietet keine Schwierigkeiten, durch geeignete Steuerung der Schaltbewegungen für die Stellspindel der Walzen jede wünschenswerthe Aenderung in den Querschnitten mit Bezug auf die Längsachse des Körpers herbeizuführen. Das gleiche Verfahren kann auch bei Walzen mit Kehrdrehung benutzt werden, jedoch kann man hier auch durch Veränderung der Kehrdrehung ähnliche Wirkungen wie durch Verstellung der Walzen erzielen bezw. die Wirkung dieser Verstellung unterstützen. Dies wird ohne Weiteres klar, wenn man überlegt, dafs die äufsere Begrenzung des Werkstückes durch die Endstellungen jener Walzen, Fig. 28, bedingt wird. Aendert man nun die Kehrdrehungen der W'alzen derart , dafs statt der engeren Stelle 0 der Kalibrirung nach und nach die weiteren o¹ gegen Ende der einzelnen Angriffe auf das Werkstück einwirken, so wird eine allmälige Vergröfserung des Querschnittes in der Längsrichtung des Werkstückes die Folge sein. In ähnlicher Weise kann man auch eine Verkleinerung herbeiführen, indem man nach und nach engere Stellen der Kalibrirung gegen Ende der einzelnen Angriffe der Walzen das Werkstück beeinflussen läfst. Die Führung und Bewegung des Werkstückes wird in der Regel zum grofsen TJieil unabhängig von den Walzen zum Bearbeiten des Werkstückes erfolgen müssen. Bei der Bearbeitung von plattenförmigen Körpern oder Blech kann man jedoch die Pilgerschrittbewegung allein durch die Walzen erzielen, wenn man denselben concentrisehe Kaliber giebt und sie demgemäfs nach Fig. 30 bis 35 sich bewegen liifst. Die kleinen Verschiebungen μ und 13, Fig. 29, kommen dann zum F'ortfall und man hat nur nöthig, die Walzen während der Vorwärtsbewegung des Werkstückes sich etwas mehr drehen zu lassen als bei der Rückwärtsbewegung. Werden die Walzen also beispielsweise durch eine Reversirdampfmaschine mit Zahnradübersetzung getrieben,- so wird die Umsteuerung der Maschine so gehandhabt, dafs die Kraftmaschine jedesmal sich beispielsweise etwa viermal* vorwärts, aber nur dreimal rückwärts dreht. Werden dann die Walzen mit genügender Kraft gegen das Werkstück geprefst, so dafs sie dasselbe mittelst Reibung vor- und zurückbewegen, so ist keine weitere Vorrichtung zur Bewegung . des Werkstückes erforderlich. Zur Führung desselben genügen dann die gewöhnlichen Walzentische mit ebener Führungsfläche oder mit Führungsrollen. Anderenfalls ist dem Werkstück eine entsprechende Verschiebung gemäfs der vorhin gegebenen Entwicklung des Verfahrens zu ertheilen. Diese Verschiebung kann mit den verschiedensten Hülfsmitteln verrichtet werden. Bei dem durch die Fig. 11 und 29 veranschaulichten Verfahren kann z. B. die Vorwärtsbewegung des Werkstückes, welche erforderlich ist, um die Walzen zum Angriff zu bringen, durch Vermittlung von Gewichten oder unter Umständen durch Federn herbeigeführt werden. Am zuverlässigsten ist indessen eine gezwungene Bewegung des Werkstückes, welche entweder durch vor und hinter den Arbeitswalzen gelagerte Walzenpaare, oder durch Greifervorrichtungen erzielt werden kann. Bei der Anwendung von Führungs-. und . Transportwalzenpaaren vor und hinter den Arbeitswalzen erhalten erstere die erforderlichen Kehrdrehungen derart, dafs die gewünschte.Pilgerschrittbewegung des Werkstückes eintritt. Die erforder- . liehe Drehung des letzteren kann hierbei gleichzeitig durch entsprechende Schrägstellung der Führungswalzen erzielt werden.

Man kann auch die Drehung des Werkstückes während der Arbeitsperiode dadurch selbsttätig herbeiführen, dafs man die Achsen der arbeitenden Walzen etwas windschief zu einander stellt. Das Werkstück kann dann einfach ohne Drehung in der Ruhepause in die Anfangslage gebracht werden, um dann wieder unter Drehung bearbeitet zu werden.

Verwickelter gestaltet sich die Führung und Bewegung des Werkstückes, vermittelst Greifervorrichtungen. Die Fig. 38, 39 und 40 .zeigen eine solche Einrichtung in Läng*-, Vorder- und Oberansicht. Das auszuwalzende Werkstück W besitzt rechteckigen Querschnitt und wird auf beiden Seiten der W^Talzen A und B von Greifern M und JV gefafst, welche in der Bewegungsrichtung des Werkstückes durch an den Walzenständern S befestigte Führungen H

geführt werden. Jeder Greifer besteht aus einer unteren Backe' d und einer oberen Backe / Die unteren Backen d sind an . beiden Enden mit Zapfend¹ versehen, welche , in den Führungen H gleiten. Die unteren

Backen beider Greifer M und. N sind ferner durch Stangen P mit einander verbunden, <^> welche aufserhalb der Walzenständer S angeordnet sind, derart, dafs ein starrer, aus den Theilen d und P zusammengesetzter Rahmen entsteht. Diese unleren Backen d bilden die ■V Auflager für das Werkstück VK, und die \ Zapfen d^l der Backen des Greifers N sind

• mittelst Glieder g¹ mit den Hebeln g der ·.- Welle g- verbunden, welche durch die Pleuelstange Ji von der . an der unteren Walze B sitzenden Kurbel /2¹ hin- und herbewegt wer-

■ " . . den, Die obere Backe / führt sich an den mit der unteren Backe d fest verbundenen rahmenförmigen Führungen tf², Fig. 41, und

;· wird durch in letzteren angebrachte Federn c

; . . . ■ stets nach abwärts gedruckt, so dafs also das

.^ Werkstück W unter der Einwirkung dieser

• Federn c zwischen die beiden Backen d und/ geprefst wird und an der Hin- und Herbewegung der Greifer M und N theilnehmen mufs. Wie aus Fig. 7 ersichtlich, mufs indessen die Rückwärtsbewegung kleiner als die ; Vorwärtsbewegung des Werkstückes sein, und

es dürfen daher die Backen d und / das ; Werkstück nur wahrend eines gewissen Theiles der Rückwärtsbewegung mitnehmen. Die Wirkung der Federn c mufs daher bei der Rückwärtsbewegung zum Theil aufgehoben werden. Dies geschieht vermittelst der Daumenwellen /, welche an den Zapfen d^l und den Führungen dgelagert und mit Daumen Z¹, Fig. 41, versehen

φ sind, welche auf die an den unteren Enden

der mit den Backen / verbundenen Stangen/¹ , angeordneten Rollen /" einwirken. Durch eine Drehung der Welle / im Sinne des Pfeiles, Fig. 41, wird die obere Backe/ gehoben und das Werkstück also freigegeben. Die Drehung der Welle / des Greifers N erfolgt durch Vermittelung des mit der Welle verbundenen Hebels /'-, Fig."38, der mittelst Glieder Z³ mit der Verlängerung Ji³ der Pleuelstange Ji verbunden ist.

Durch die verschiedenen Stellungen der Pleuelstange /2 wird bei der Umdrehung der Walze B der Hebel Z² der Welle / in eine ungleichmäfsige Schwingung versetzt, wie dies

"Φ" aus dem Diagramm Fig. 42 für einige Haupt-

• lagen der Kurbel /2¹ ersichtlich ist. Die Daumen Z¹ sind nun so bemessen, dafs gegen

' Ende der Rückwärtsbewegung die obere Backe / des Greifers N gehoben wird, und diese Bewegung der Welle I des Greifers N überträgt sich durch Arm Z¹, Fig. 39, Stange Z⁵ und Arm Z⁰, Fig. 40, auf die Welle Z des Greifers M. Demgcmäfs wird das Werkstück gleichzeitig von den beiden. Greifern los^ gelassen, so dafs es nur während eines Theiles der Rückwärtsbewegung der Greifer von diesen mitgenommen wird. Dieses Anheben der oberen Backe / könnte auch durch schiefe Ebenen p, Fig. 43, bewirkt werden, welche an den Führungen H stellbar befestigt werden und auf welche die an den unteren Enden der Stangen / sitzenden Rollen /² gegen Ende der Rückwärtsbewegung der Greifer auflaufen. Die Fig. 44, 45 und 46 veranschaulichen in Seitenansicht, Vorderansicht und Oberansicht ein Walzwerk zum Auswalzen von Körpern mit kreisförmigen Querschnitten. Auch hier wird das Werkstück W auf beiden Seiten der in den Ständern S gelagerten Walzen A und B erfafst und geführt, und zwar mittelst der in den beiden durch Stangen P zu einem festen Rahmen mit einander verbundenen Querstegen r, Fig. 46, drehbar gelagerten Greifer m. Die letzteren bestehen, wie die Fig. 47 und 48 erkennen lassen, aus einem von einem hohlen Zapfen ausgehenden Rahmen m\ in dem zwei Backen η gleiten, welche durch Federn c gegen das Werkstück W geprefst werden und dasselbe mit einer gewissen Kraft festhalten. Der Hohlzapfen jedes Greifers m ist mit einem Zahnrad r verbunden, in das ein Zahnrad ί eingreift, dessen hohler Zapfen s¹ gleichfalls im Quersteg t gelagert ist. Innerhalb dieses hohlen Zapfens s^l ist eine Hülse s-, Fig. 49 und 50, angeordnet, welche auf der an den Führungen H befestigten Stange 11 gleitet, wenn die Querstege t durch Vermittelung der einen Welle g-, schwingenden Hebel g, der Glieder g^l und der Pleuelstange /; von der Kurbel Z2¹ der unteren Walze B ' hin- und herbewegt werden. Auf der Stange u, Fig. 46, ist eine schraubenförmige Nuth z<> angeordnet, in die eine an der. Hülse s- sitzende Feder greift, derart, dafs bei der Hin- und Herverschiebung der Hülse s~ die letztere auch eine Drehung erfährt. Diese Drehung wird durch das an der Hülse s² sitzende Sperrrad λ·³ und die an dem hohlen Zapfen s¹ sitzende Klinke s* auch auf den Zapfen s^! mit Zahnrad s und demnach durch Rad r auch auf den ■ Greifer m übertragen. Je nachdem nun das Walzwerk nach Fig. 7 oder Fig. 11 arbeiten soll, erfolgt bei der Rückwärts- oder Vorwärtsbewegung des Werkstückes eine gleichzeitige Drehung des letzteren, während die Klinke s* lose über die Zähne des Rades s^s hinweggleitet, wenn das Werkstück durch· die Walzen bearbeitet wird und eine Drehung um die Längsachse nicht eintreten soll.

Die Vorwärtsbewegung des. aus den Querstegen t und den Stangen P gebildeten, das Werkstück mittelst der Greifer m fassenden Rahmens ist hier ebenso grofs als die Rück-

Claims (6)

wälzbewegung. Damit die Pilgerschrittbewegung des Werkstückes eintreten kann, mufs hier also die Einwirkung der-Walzen A und B auf das Werkstück in der Weise zu Hülfe genommen werden, dafs das Werkstück sich in den Greifern m durch den Einflufs der Walzen AB während des Auswalzcns etwas verschiebt. Um dies zu ermöglichen, mufs die Spannung der die Backen η gegen das Werkstück pressenden Federn c entsprechend geregelt werden. Der Mechanismus zur Bewegung und Führung des Werkstückes kann im übrigen noch in mannigfacher Weise gestaltet werden;, derselbe wird sich meistens nach der Beschaffenheit des Werkstückes richten und die beschriebenen Einrichtungen sollen daher auch nur als Beispiele zur Ausführung des Verfahrens dienen. . Ρλτεντ-AnSprüche:

1. Verfahren zum Formgeben, Auswalzen und Kalibriren von stabförmigen Körpern, Drähten, Platten oder Blechen, dadurch gekennzeichnet, dafs man dem Werkstück bei seinem Durchgang zwischen die Walzen hindurch eine pilgerschrittförmige Bewegung derart ertheilt, dafs das Werkstück absatzweise auf einem begrenzten Theil seiner Länge bearbeitet wird und diese Arbeitsstelle in der Längsrichtung am Werkstück fortschreitet.

2. Bei dem durch Anspruch !.gekennzeichneten Formgeben, Auswalzen und Kalibriren von Körpern unter pilgerschrittförmiger Bewegung des Werkstückes:

a) die Bearbeitung des Werkstückes während der Vorwärtsbewegung desselben;

b) die Bearbeitung des Werkstückes während der Rückwärtsbewegung desselben;

c) die Bearbeitung des Werkstückes sowohl während der Vorwärts- als auch während der Rückwärtsbewegung desselben;

d) die Drehung des Werkstückes um seine Längsachse während der Arbeitszeit oder' während derjenigen Zeit, innerhalb welcher eine bearbeitende Einwirkung der Walzen auf das Werkstück nicht stattfindet.

3. Verfahren zum Formgeben, Auswalzen und Kalibriren von Körpern, deren Querschnitt sich in der Richtung der Längsachse ändert, unter pilgerschrittförmiger Bewegung des Werkstückes nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet, dafs man:

a) die Entfernung der Walzen im Verlauf der Arbeit allmälig ändert;

b) die Kehrdrehungen der mit steigendem oder fallendem Kaliber versehenen Walzen derart allmälig ändert, dafs' nach und nach andere Stellen der Kalibrirung auf das Werkstück einwirken.

4. Walzwerk zur Ausübung des durch Anspruch ι.. gekennzeichneten Verfahrens, bei

. welchem die periodische Einwirkung der Walzen auf das Werkstück erzielt wird:

a) durch periodisch gegenseitige Näherung und Entfernung der Walzen;

b) durch Walzen, deren Kaliber vortretende Theile für die Bearbeitung

■ des Werkstückes und zurücktretende Theile oder Abflachungen für die freie Rückwärts- bezw. Vorwärtsbewegung des Werkstückes enthalten;

c) durch Walzen, deren Kaliber,auf den unter 4 b angeführten vortretenden Theilen steigende bezw. fallende oder

^: concentrische oder beide Theile enthalten.

5. Bei dem durch Anspruch 4. gekennzeichneten Walzwerk eine Einrichtung zur Führung und Bewegung des Werkstückes, bestehend aus:vor und hinter dem Walzwerk angeordneten Greifern, welche das Werkstück erfassen und mechanisch hin- und herbewegt werden, wobei die Pilgerschrittbewegung des Werkstückes dadurch erzielt wird, dafs die Backen der Greifer das Werkstück zeitweise loslassen oder das

. Werkstück unter, dem Einflufs der Walzen gegen die federnd angedrückten Backen eine Verschiebung erleidet.

6. Bei dem durch Anspruch 4. gekennzeichneten Walzwerk die Anordnung von zwei oder mehreren Walzenpaaren oder -Gruppen, die gleichzeitig oder abwechselnd das Werkstück bearbeiten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.