DE69315399T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer mit Bohrungen versehenen gehärteten Gewindestange - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer mit Bohrungen versehenen gehärteten GewindestangeInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft ein Herstelungsverfahren einer verdrallten gehärteten Lochstange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbesondere für die spätere Herstellung von Schnellstahlbohrern.
- Diese Erfindung betrifft ebenfalls eine Maschine zur Herstellung einer derartigen Lochstange nach dem Oberbegriff des Anspruchs 17.
- Spiralbohrer werden gewöhnlich durch die Bearbeitung von zwei symmetrischen spiralförmigen Hälsen in einer runden Stange, im allgemeinen aus geglühtem Schnellstaht, erhalten; diese Hälse dienen zum Ausscheiden der Späne, und ihre peripheren, Fasen genannten Ränder gewährleisten die Führung des Bohrers innerhalb der Bohrung, die gerade gebohrt wird. Auf der Seite der Bohrerspitze bilden diese beiden Hälse ebenfalls die Schneiden.
- Man kennt Ölkanabohrer mit zwei Kanälen - ebenfalls « Löcher » genannt -, die in Bezug auf die spiralförmigen Hälse um 900 versetzt sind, um auf die geometrische Mitte der beiden Metallteile plaziert zu werden, die der Querschnitt des Werkzeugs zwischen den Hälsen aufweist. Diese Löcher ermöglichen den Durchfluß einer Schneidflüssigkeit oder eines Gasnebels vom der Spitze des Bohrers gegenüberliegenden Ende aus, oder ab einem Ring, in dem sich der Schaft des Bohrers abgedichtet dreht. Die spiralförmigen Löcher führen durch zwei Hinterschneidungszonen an der Spitze des Bohrers, unmittelbar hinter den beiden Schneiden.
- Der derzeitige Trend der Bohrerhersteller geht dahin, die Hälse an zylindrischen, sogenannten « verdrallten » und dann behandelten Stangen zu schleifen, d.h. die bereits Löcher mit ihrer endgültigen Spiralform aufweisen.
- Das Schleifen von verdrallten und behandelten Stangen, um Hälse mit einer konstanten Spirale zu erhalten, setzt voraus, daß die Löcher nach einer gleichen Teilung angeordnet sind, da die Löcher anderenfalls nicht mehr zwischen den Hälsen zentriert wären und sogar in den Hälsen münden könnten.
- Diese für die Herstellung von Ölkanalbohrern bestimmten Stangen werden « Lochstangen » genannt und nach bekannten Verfahren hergestellt, beispielsweise nach den FR-A-1.006.713 und 1.040.384, nach denen man zunächst durch Extrudieren oder Strangpressen ein zylindrisches Profil mit etwa geradlinigen Löchern herstellt. Nach dem Glühen und Richten werden die Lochstangen bei 780ºC mit konstanter Spirale auf einer bekannten Maschine verdrallt, beispielsweise nach den FR-A-1.327.714 und 2.104.703, wobei letztere die Grundlage der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 17 bildet.
- Dieses halbfertige Produkt wird dann an einen Werkzeugbauer geliefert, der die Bohrerrohlinge härtet. Die Erhitzung auf die Härtungstemperatur (ca. 1200ºC) setzt Spannungen frei, die die Verdrallung ndern. Den wahrscheinlichen Verdrallungsfehlern schliessen sich demnach diejenigen an, die beim Härten entstehen.
- Die herkömmliche Verdrallungsmaschine - oder Verdrallungsbank - besteht im wesentlichen aus einem Antriebsfutter, das in der Lage ist, ein Ende des zu verdrallenden Profils mit einer gegebenen Drehzahl anzutreiben, und einem sogenannten « festen » Futter, das das andere Ende der Stange festhält, um ihr Drehen zu verhindern, so daß die Stange während der Verdrallung torsionsbelastet wird. Das feste Futter kann in Längsrichtung verschoben werden, um Stangen verschiedener Längen aufnehmen zu können, beispielsweise zwischen 1 bis 7 Meter. Dieses feste Futter wird von einem Schlitten getragen, der sich entsprechend den Dehnungen des Profils verschiebt. Ein Schlitten mit einem Heizinduktor gefolgt von einer Dusche verschiebt sich von einem Futter zum anderen. So wird zwischen dem Induktor und der Dusche eine Zone mit maximaler Temperatur und demnach mit minimaler mechanischer Festigkeit gebildet, und diese Zone wird entlag dem Profil verschoben. Das ist ausreichend, um die Position der Verdrallungszone mit der gewünschten Präzision zu definieren. Diese « kontinuierliche » Methode verhindert das Auftreten des lokalen Einschnürungsphänomens, das das Verdrallen unmöglich machen würde, und ermöglicht damit das Verdrallen von langen Stangen.
- Die Maschine nach dem vorherigen Stand der Technik hat zwei Fehler.
- Der erste Fehler ist thermischer Art. Man versteht, daß in einer ersten Annäherung die gesamte Relativdrehung eines Endes des Profils in Bezug auf das andere jederzeit proportional zur Länge des Teils des Profils sein muß, der bereits vom Heizmittel behandelt wurde. Dieser verdrallte Teil weist jedoch eine variable Temperatur auf, die sich wesentlich von der Umgebungstemperatur unterscheidet. Anders ausgedrückt, bei einer gegebenen Relativdrehung zwischen den beiden Enden des Profils ist die Länge der verdrallten und abgekühlten Stange kleiner als diejenige, die der gewünschten Teilung entsprechen würde. Man weiß diesen Fehler manuell auszugleichen, indem man die Stange mit einer etwas größeren Teilung als gewünscht verdrallt, so daß die durschnittliche Teilung am Ende des Verdrallens, nach Abkühlung und demnach Kontraktion der Stange, der gewünschten Teilung entspricht. Diese Annäherung bietet zwar eine merkliche Verbesserung der Verdrallungspräzision, ermöglicht jedoch nicht, die Schwankungen der Durchschnittstemperatur des bereits verdrallten Teils des Profils zu berücksichtigen. Am Beginn der Bewegung des Schlittens ist diese Durchschnittstemperatur sehr hoch und nimmt dann ab. Daraus ergibt sich, daß die Teilung des zuerst verdrallten Teils immer kleiner ist als die gewünschte Teilung, und dap die Teilung am anderen Ende der Stange immer etwas länger ist als die gewünschte Teilung. Die festgestellten Abweichungen betragen weniger als drei Promille.
- Diese Abweichungen von einigen Promille sind gewöhnlich nicht nachteilig für die spätere Transformation der Stangen in Spiralbohrer von kurzer Länge. Bei sehr langen Bohrern kumulieren sich jedoch die Teilungsfehler. Eine Abweichung von drei Promille bedeutet eine relative Winkelverschiebung um einen Winkelgrad pro Teilung. Bei einem Bohrer, dessen verdrallte Länge zehn Teilungen entspricht, erreicht die kumulierte Abweichung dabei 10 Winkelgrad. Das kann ausreichen, um die Löcher in die Hälse einmünden zu lassen.
- Damit ist der Bohrer unbrauchbar, was zu einem bedeutenden Werkstoffund Mehrwertverlust führt. Das Risiko derartiger Unfälle ist um so größer, als sich die Fehler thermischen Ursprungs mit einer bestimmten Vorverwindung des noch nicht verdrallten Profils kumulieren können.
- Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Maschine zur Herstellung einer verdrallten Lochstange vorzuschlagen, die sämtliche für die Herstellung von fertigen Bohrern erforderliche Arbeitsgänge beträchtlich vereinfacht, gleichzeitig die Präzision der Spirale der Löcher vergrößert und dementsprechend die Verluste bei der Herstellung verringert.
- Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ist das Herstellungsverfahren einer verdrallten gehärteten Lochstange, insbesondere einer Schnellstahlstange für Ölkanalbohrer, von einem Hohlprofil ab, mittels Verdrallung des Hohlproflls durch Verdrehung eines Profilendes gegenüber dem anderen, zusammen mit einem relativen Längsvorschub einer Heizvorrichtung und einer nachstehenden Abkühivorrichtung in Bezug auf das Profil, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Heizvorrichtung eine Austenitisierungstemperatur von ca. 1200ºC im Profil erzeugt wird, daß durch Regelung des Verhältnisses zwischen der Längsvorschubgeschwindigkeit und der Verdralldrehzahl die Längsausdehnung thermischer Natur des Profils kompensiert wird, und daß das Härten durch Abkühlen unmittelbar nach Heizen auf Austenitisierungstemperatur erfolgt.
- Demnach erfolgt das Verdrallen bei einer ausreichend hohen Temperatur, um das Härten unmittelbar nach dem Verdrallen durchführen zu können. Das bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich. Einerseits braucht der Werkzeugbauer das teure und aufwendige Härten nicht mehr durchzuführen. Außerden ist für das erfindungsgemäße Verdrallen bei sehr hoher Temperatur ein kleineres Moment erforderlich, und es ist präziser, da nach dem Abkühlen kein Rückfederungsphänomen auftritt. Diese höhere Präzision nach der Verdrallung wird von einem späteren Heizarbeitsgang für das Härten nicht in Frage gestellt, da dieses Härten jetzt unmittelbar nach dem Heizen für das Verdrallen erfolgt.
- Anders ausgedrückt, nach dem Stand der Technik erzeugte das Verdralen im Werkstoff Spannungen, die sich dann nacheinander freisetzten, einerseits mit einer Rückfederung unmittelbar nach dem Verdrallen, und andererseits bei Heizen mit hoher Temperatur für das spätere Härten, und jedesmal erfuhr die ursprüngliche Geometrie der Verdrallung dabei Änderungen. Erfindungsgemäß erfolgt demgegenüber das Verdrallen bei einer derartigen Temperatur, daß sich im Werkstoff keine nennenswerte Spannung ergibt, und danach entsteht kein Transformationsstadium, das die Geometrie der Verdrallung ändern könnte.
- Die erfindungsgemäße Verdrallung bei sehr hoher Temperatur erhöht, in Bezug auf den Stand der Technik, den Einfluß der Längenschwankungen aufgrund von thermischen Phänomenen und die Teilungsfehler, die sich daraus ergeben könnten. Daher sieht die Erfindung vor, das Verhältnis zwischen der relativen Längsvorschubgeschwindigkeit und der jeweiligen Drehzahl der Profi lenden zu regeln. Anders ausgedrückt, man regelt die sichtbare Teilung der Verdrallung so, daß die schließlich an der verdrallten abgekühlten Lochstange erzielte Teilung etwa der gewünschten Teilung entlang der ganzen Lochstange entspricht.
- Nach einer bevorzugten Umsetzungsweise der Erfindung erfolgt das Härten mit einer Abkühlvorrichtung, beispielsweise einer Dusche, die während der Verdrallung in Bezug auf das Profil den gleichen relativen Längsvorschub erfährt wie die Heizvorrichtung. Demnach ist für das Härten kein spezifischer Arbeitsgang mehr erforderlich.
- Wie man weiß, bildet sich beim Härten Martensit mit einer brutalen Abmessungsschwankung, die man das « martensitische Aufblähen » nennt. Auch dieses Phänomen kann zu Fehlern an der endgültigen Teilung der Verdrallung der abgekühlten verdrallten Stange führen. Die erfindungsgemäße Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses ermöglicht, dieses Phänomen zu berücksichtigen, indem die sichtbare Teilung entsprechend abgeändert wird, damit die letztlich erzielte Teilung der gewünschten entspricht.
- Nach einer besonders vorteilhaften Version des Verfahrens detektiert man eine Vorverwindung des Profils, und bei der Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses fügt man der die thermischen Phänomene kompensierenden Korrektur algebraisch eine die Vorverwindung ausgleichende Korrektur hinzu.
- So beseitigt man nicht nur die aufgrund der thermischen Phänomene entstehenden Fehler, sondern auch diejenigen, die sich aus der vorher im Profil bestehenden Verwindung ergeben. Diese Verwindung wird bei den verschiedenen Produktiongängen des Profils vor der Verdrallung in das Profil eingeführt und verursacht eine Winkelverschiebung zwischen der idealen Position der Löcher und der tatsächlichen Position im Profil an jeder Stelle seiner Länge. Die Verwindung ist daher eine Art Vorverdrallung mit variabler Teilung entlang dem Profil, und man muß daher diese variable Vorverdrallung algebraisch von der Verdrallung abziehen, für die ein nicht verwundenes Profil notwendig gewesen wäre, um an der abgekühlten verdrallten Lochstange die gewünschte Verdrallungsteilung zu erhalten.
- Es ist demnach möglich, wie eine vorteilhafte Umsetzungsweise der Erfindung vorsieht, die Kompensation der ursprünglichen Verwindung und die Kompensation der thermischen Phänomene in ein und der gleichen Korrektur der Verdrallungsteilung zu kumulieren, d.h. des Verhältnisses der relativen Längsvorschubgeschwindigkeiten und jeweils die relative Drehung der Profilenden.
- Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung ist die Maschine zur Herstellung einer verdrallten und gehärteten Lochstange, unter Mwendung von Mitteln, um ein Hohlprofil zu halten und seine Enden entgegendrehen zu lassen, und Mitteln für eine relative Längsbewegung zwischen dem Profil und einer thermomechanischen Behandlungsvorrichtung mit einer Heizvorrichtung des Profils, und einer relativ zur Bewegungsrichtung montierten Kühlvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung im Profil eine Austenitisierungstemperatur von mindestens 1200ºC erzeugt, und daß Organe zur Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen jeweiliger Profilendendrehzahl und relativer Längsvorschubgeschwindigkeit vorgesehen sind, um die Wirkung der thermischen Phänomene auf die nach Abkühlung der verdrallten Stange erreichte Teilung zu kompensieren.
- Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden, auf Ausführungsbeispiele bezogenen Beschreibung hervor.
- Auf den beiliegenden Zeichnungen sind:
- - die Figuren 1 bis 3 drei schematische Perspektivansichten von drei Herstellungsstadien eines Spiralbohrers;
- - die Figur 4 eine Draufsicht mit Abriß der Verdrallungsmaschine nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsart;
- - die Figur 5 eine schematische Ansicht, die die Vorverwindung eines Profils durch Darstellung der Querschnitte an verschiedenen Stellen der Länge des Profils zeigt;
- - die Figuren 6 und 7 zwei Diagramme, die die Ausdehnungswerte entlang dem Profil in zwei verschiedenen Verdrallungsstadien zeigen;
- - die Figur 8 eine schematische Flachansicht, die eine Anlage zeigt, in der eine Verwindungsaufzeichnungsmaschine mehrere Verdrallungsmaschinen versorgt; und
- - die Figuren 9 und 10 Teilansichten, die bestimmten Teilen der Figur 4 entsprechen, sich jedoch auf zwei Ausführungsvarianten beziehen.
- Auf den Figuren 1 bis 3 wurden drei Herstellungsstadten eines Lochbohrers dargestellt.
- Auf der Figur 1 wurde ein Profil (1) von im allgemeinen zylindrischer Form dargestellt, mit zwei diametral gegenüberliegenden Löchern bzw. Kanälen (2), die prinzipiell parallel zur Achse des Profils (1) verlaufen.
- Im auf der Figur 2 dargestellten Stadium wurde das Profil (1) verdrallt, d.h. durch regelmäßig über die Länge verteilte Torsion verformt, um eine sogenannte Lochstange herzustellen, in der die Löcher (2) eine möglichst perfekte Spiralform mit einer definierten Teilung aufweisen.
- Im auf der Figur 3 dargestellten Stadium wurde die verdrallte Lochstange der Figur 2 in Stücke gesägt, um einzelne Bohrer herzustellen, wovon nur ein einziger dargestellt ist, und es wurden zwei spiralförmige, symmetrisch in Bezug auf die Längsachse des Bohrers (4) verlaufende Hälse (3) eingeschliffen. Die Spiralteilung der Hälse (3) ist die gleiche wie diejenige der Löcher (2). Weiters sind die Hälse (3) im Winkel um die Achse des Bohrers (4) herum angeordnet, so daß sich die Löcher (2) etwa in den geometrischen Mitten von zwei beidseitig des mittleren Kanals (7) angeordneten Metallkeulen (6) befinden.
- Man versteht, daß die Spiralteilung der Löcher (2) regelmäßig sein und dem gewünschten Wert entsprechen muß, um sicher zu sein, daß nach Bildung der Hälse (3) mit gleicher Teilung um die Löcher (2) herum genügend Werkstoff verbleibt, und insbesondere um zu vermeiden, daß zwischen einem Loch (2) und einem Hals (3) eine Interferenz entsteht.
- Die auf der Figur 4 dargestellte Verdrallungsmaschine dient zur Transformation des Profils (1) der Figur 1 in eine Lochstange nach der Figur 2. Die Maschine umfaßt ein Mtriebsfutter (8) und ein nicht drehendes Futter (9), die koaxial an den beiden Enden der Maschine angeordnet sind, um dort die beiden Enden eines aus dem Profil (1) bestehenden Werkstücks (11) befestigen zu können, an dessen beiden Enden ein Verlängerungsteil (12) des gleichen Profils mit Hilfe von Schweißnähten (13) angeschweißt wurde, wovon hier nur eine einzige dargestellt ist. Die Verlängerungsteile (12) ermöglichen, das Profil (1) gleichmäßig über seine ganze Länge ohne Verluste durch Endwirkung zu bearbeiten. Nachdem das Profil (1) verdrallt ist, wird es von den Verlängerungsteilen (12) abgetrennt, die dann für die Verdrallung des nächsten Profils (1) wiederverwendet werden können.
- Das Antriebsfutter (8) ist mit einem Drehmotor (14) verbunden, um die Drehung eines der Enden des Profils (1) in Bezug auf das andere anzutreiben, dessen Drehen vom nicht drehenden Futter (9) verhindert wird.
- Das Antriebsfutter (8) kann sich nicht axial verschieben. Das nicht drehende Futter (9) ist auf einem Schlitten (16) montiert, der axial einstellbar ist, um die Maschine während des Verdrallens an die Länge des Profils (1) anzupassen. Der Fahrweg des Schlittens (16) kann beispielsweise lang genug sein, um Profile (1) mit einer Länge von 1 bis 7 Metern behandeln zu können.
- Weiters verfügt das nicht drehende Futter (9) auf dem Schlitten (16) über eine bestimmte axiale Mobilität, um ihm zu ermöglichen, den Längenschwankungen des Profils und der Verlängerungsteile (12) unter Einwirkung der Temperaturschwankungen zu folgen. Dazu ist das Futter (9) gleitend ohne Drehmöglichkeit auf dem Schlitten (16) montiert und wird in der dem Antriebsfutter (8) gegenüberliegenden Richtung von einem durch eine Feder (17) symbolisierten Zugmittel beaufschlagt, um das Profil (1) während des Verdrallens einem kontrollierten Zug zu unterwerfen.
- Die Maschine umfaßt außerdem einen Schlitten (18), der beispielsweise mit Hilfe einer von einem Motor (21) gesteuerten Mutterschraube (19) parallel zum Profil (1) verschoben werden kann. Bei diesem Beispiel verschiebt sich der Schlitten (18) während der Verdrallung vom Antriebsfutter (8) bis zum nicht drehenden Futter (9), wie der Pfeil (22) zeigt. Der Schlitten (18) trägt eine thermomechanische Behandlungsbaugruppe mit lnduktionsheizmitteln (23) gefolgt von, in Bezug auf die Verschiebungsrichtung (22), einer Abkühivorrichtung (24) des Profils (1), beispielsweise eine Dusche.
- Wie dargestellt umfassen die lnduktionsheizmittel (23) Wicklungen, die vom eingesetzten Werkstück (11) durchquert werden. Während des Betriebs ist die Temperatur des Profils (1) in einer zwischen den Heizmitteln (23) und den Abkühmitteln (24) gelegenen Zone Z derart, daß das Profil (1) unter der Wirkung des vom Motor (14) gelieferten Antriebsmoments und dem vom nicht drehenden Futter (9) gelieferten Reaktionsmoments eine plastische Verdrallungsverformung erleidet.
- Da sich der Schlitten (18) nach dem Pfeil (22) verschiebt, verschiebt sich diese Zone Z entlang dem Profil (1), so daß alle Regionen der Länge des Profils (1) nacheinander einer plastischen Verdrallungsverformung ausgesetzt sind, damit dann schi ießlich das gesamte Profil (1) in eine verdrallte Lochstange nach der Figur 2 umgewandelt wird. Diese Methode gewährleistet das Nicht-Auftreten des lokalen Einschnürungsphänomens, das das Verdrallen unmöglich machen würde, und ermöglicht ein kontinuierliches Verdrallen von langen Stangen.
- Erfindungsgemäß sind die Heizmillel (23) ausgelegt, um die Profile (1) von der Umgebungstemperatur auf eine Temperatur von ca. 1200ºC, je nach verwendeten Stahlsorten, zu erhitzen, eine Temperatur, die der Austenitisierung entspricht.
- Bei dem dargestellten bevorzugten Beispiel umfassen die Heizmittel (23) ein Primärheizmittel (26) gefolgt von, in Bezug auf die Längsbewegungsrichtung nach dem Pfeil (22), einem geregelten Heizmittel(27).
- Das primäre Heizmittel (26) funktioniert mit konstanter Leistung. Ein zwischen dem primären (26) und dem geregelten Heizmittel (27) angeordneter Temperaturfühler (28)liefert ein Anzeigesignal der Temperatur des Profils (1) an den Ausgang des primären Heizmittels (26). Da das primäre Heizmittel (26) mit konstanter Leistung funktioniert, zeigt die vom Fühler (28) erfaßte Temperatur an, welche Leistung erforderlich sein wird, um die gewünschte Temperatur für die Austenitisation zu erreichen, beispielsweise 1200ºC, und die Leistung des geregelten Heizmittels (27) wird auf der Grundlage des vom Fühler (28) gelieferten Signals geregelt, damit die Temperatur von 1200ºC dieses Beispiels am Ausgang des geregelten Heizmittels (27) erreicht wird.
- Weiters weist das Abkühlmittel (24) eine ausreichende Kühileistung auf, um die Temperatur des Profils (1) von der Austenitisierungstemperatur, beispielsweise 1200ºC, auf eine Temperatur abzusenken, die dem sogenannten « MS »-Punkt entspricht, bei der sich Martensit bildet. Anders ausgedrückt ist das Abkühlmittel (24) ein kontinuierliches Härtemittel.
- Der Ausdruck « kontinuierlich » bedeutet, daß das Teil nicht in einem einzigen Block behandeft wird, sondern in aufeinanderfolgenden Zonen entsprechend der kontinuierlichen Bewegung des von der Mutterschraube (19) gesteuerten Schlittens (18). Das Profil (1) wird in der Zone Z zwischen dem Heizmittel (23) und dem Abkühlmittel (24) von einer Temperaturausgleichmuffe (29) umgeben. Diese aus isolierendem Werkstoff bestehende Muffe (29) ermöglicht der Temperatur und damit der thermomechanischen Formgebung, d.h. der Verdrallung, sich regelmäßig über den gesamten Querschnitt des Profils (1) zu verteilen.
- Der Schlitten (18) trägt weiters, einerseits vor den Heizmitteln (23) und andererseits hinter dem Abkühlmittel (24), Stützleisten (31), die das Profil (1) auf beiden Seiten der Zone Z mit geringerer mechanischer Festigkeit unterstützen.
- Das nicht drehende Futter (9) umfaßt ein Momentmeßgerät (9c) (nicht im Detail dargestellt), das die Momentschwankungen während der Verdrallung erfaßt und die gemessenen Werte aufzeichnet. Das Momentmeßgerät (9c) steuert im Störungsfall einen Alarm an. Die Schwankungen und Störungen können sich aus einer Schwankung oder Störung ergeben, die beispielsweise den Werkstoff der Stangen, die Durchflußmenge der Dusche, die Geschwindigkeit des Antriebsfutters (8) oder diejenige des Schlittens (18) betreffen. Die Aufzeichnung der Momentwerte ermöglicht dann, eine Diagnose in Verbindung mit anderen Daten des Verdrallungsprozesses durchzuführen. Das Momentmeßgerät kann mit Dehnungsmeßstreifen oder einer Platte mit Schlitzen ausgerüstet sein, die einen optischen Fühler je nach elastischer Verdrallungsverformung unter der Wirkung des Moments verdunkeln.
- Ein wichtiger Parameter für die Verdraung ist das Verhältnis zwischen der jeweiligen Drehzahl der Enden des Profils (1) und der Translationsgeschwindigkeit des Schlittens (18). Wenn man einerseits die Längenschwankungsprobleme des Profils (1) unter der Wirkung der Temperatur und andererseits die Vorverwindung, die das Profil (1) vor dem Verdrallen aufweisen kann, außer Acht läßt, entspricht die Teilung der Verdrallung der vom Schlitten (18) zurückgelegten Entfernung, während die Enden des Profils (1) jeweils eine Drehung durchführen. Anders ausgedrückt würde in diesem Idealfall das Geschwindigkeitsverhältnis, ausgedrückt in der vom Schlitten (18) während einer jeweiligen Drehung der Enden des Profils (1) zurückgelegten Entfernung, unmittelbar das Maß der erreichten Verdralungsteilung angeben.
- Erfindungsgemäß ist jedoch vorgesehen, das vorstehend genannte Geschwindigkeitsverhältnis so zu regeln, daß die aufgrund der thermischen Phänomene entstehenden Längenschwankungen sowie die Vorverwindungsfehler des Profils (1) vor dem Verdrallen kompensiert werden.
- Auf der Figur 5 wurde das Profil (1) mit seinen beiden Längslöchern (2) dargestellt.
- An von in Abständen von beispielsweise 100 mm entlang dem Profil (1) liegenden Stellen wurden die Querschnitte des Profils (1) dargestellt. Man sieht (in auf der Figur 5 übertrieben dargestellter Weise), daß sich die Löcher (2) an Durchmessern befinden, die winkelmäßig in zufälliger Entfernung zueinander liegen, mit einer ebenfalls zufälligen Schwankungsrichtung, die sich entlang dem Profil (1) des auf der Figur 5 dargestellten Beispiels mehrmals ändert.
- Man versteht, daß wenn man ein derartiges Profil (1) mit einem konstanten Geschwindigkeitsverhältnis zwischen der Mutterschraube (19) und dem Antriebsfutter (8) verdrallen würde, sich daraus eine verdrallte Stange (2) ergäbe, deren Verdrallungsteilung der Überlagerung der Vorverwindung und der danach durchgeführten ungeregelten Verdrallung entspräche.
- Nach einer bevorzugten Umsetzungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, die Vorverwindung von der Verdrallung algebraisch abzuziehen, die erforderlich wäre, wenn die Löcher (2) völlig geradlinig wären, so daß die erzielte Verdrallung regelmäßig ist.
- Unter Bezugnahme auf die Winkelposition der Löcher (2) am Ende des Profils (1), an dem die Verdrallung beginnen wird (auf der Figur 4 das rechte Ende), zeichnet man dazu, beispielsweise alle 100 mm Länge des Profils, die Winkelposition der Löcher (2) auf, indem sie positiv gezählt wird, wenn der Versatz in Bezug auf die vorherige Position in Richtung der durchzuführenden Verdrallung geht, und positiv im gegenteiligen Fall.
- Eine derartige Aufzeichnung der Verwindung kann mit verschiedenen Verfahren erfolgen. Beispielsweise könnte man per Radioskopie die Winkelpositionen suchen, für die die beiden Kanäle überlagert gesehen werden.
- Ein bevorzugtes Verfahren ist Gegenstand einer parallelen Patentanmeldung des gleichen Antragstellers.
- Nachstehend wird der Einfluß der thermischen Phänomene näher betrachtet.
- Auf der Figur 6 wurde das Profil (1) während der Verdrallung, kurz nach Beginn dieses Arbeitsgangs dargestellt, sowie die räumliche Verteilung der Ausdehnungswerte Tx entlang dem Profil (1), auf einem darunterliegenden Diagramm Raum - Werte.
- Die Figur 7 stellt das Gleiche dar, jedoch in einem fortgeschrittenerem Stadium der Verdrallung.
- Wie die Figur 7 zeigt, entspricht der Zone Z ein Bereich P1 mit großem Ausdehnungswert aufgrund der sehr hohen Temperatur des Profils (1), sowie eine Vertiefung P2, die der Abkühlung durch das Abkühlmittel (24) entspricht, gefolgt von einem Gipfel P3 aufgrund der martensitischen Aufblähung. Der Gipfel P3 wird von einer Abkühlzone P4 gefolgt, bis zur Schweißnaht (13) mit dem Verlängerungsteil (12) auf der Seite des Verdrallungsanfangs, worauf eine Transitionszone P5 mit der Umgebungstemperatur entlang dem Verlängerungsteil (12) folgt.
- Bei der Situation des Verdrallungsanfangs (Figur 6) verbleiben demgegenüber nur die Verlängemngszone P1, der Anfang der Zone P2, und eine Zone P5, die einem mittleren Ausdehnungswert entspricht, der größer ist als auf der Figur 7.
- Man geht davon aus&sub3; daß der theoretische Verdrallungspunkt bei beiden Situationen in der Mitte M der Zone P1 liegt.
- Der Vergleich der beiden Situationen zeigt, daß der mittlere Ausdehnungswert Txm im allgemeinen zwischen dem vom Futter (8) gebildeten Festpunkt und dem theoretischen Verdrallungspunkt M mit fortschreitender Verdrallung abnimmt. Für diese Regel kann es jedoch eine Ausnahme geben, wenn sich der Gipfel P3 in der Nähe der Schweißnaht (13) befindet, in einem Stadium, das auf halbem Wege zwischen denjenigen der Figuren 6 und 7 liegt.
- Da man die Vorverwindungswerte alle 100 mm des abgekühlten Profils kennt, muß man die Position dieser Verwindungsaufzeichnungspunkte ermitteln, während das Profil (1) gerade verdrallt wird.
- Angenommen, der Punkt M befinoet sich in MP entsprechend einem Punkt der Verwindungsaufzeichnung, so wird man erfindungsgemäß die Verdrallung solange regeln, bis sich der Punkt M in MP+1 befindet, in einem reellen Abstand (abgekühlte Stange) von 100 mm zum Punkt MP, so daß auch der Punkt MP+1 einem Punkt der Verwindungsaufzeichnung entspricht.
- Einerseits muß der sichtbare Abstand zwischen den Punkten MP und MP+1 ermittelt werden, was der Entfernung entspricht, die der Schlitten 18 zurücklegen
- Man kann die reelle Länge LP (abgekühltes Profil) zwischen einem theoretischen Verdrallungspunkt MP im Verlauf der Verdrallung und dem Futter 8 wie folgt ausdrücken:
- LP = LaP/(1 + TxP)
- wobei LaP die sichtbare Länge zwischen dem Punkt MP und dem Futter 8 unter Berücksichtigung der thermischen Wirkungen ist, und TxP der mittlere Wert Txm, wenn sich der Punkt M in MP befindet.
- Man kann ebenfalls die reelle Länge LP+1 zwischen einem anderen theoretischen Verdrallungspunkt MP+1 und dem Futter 8 ausdrücken:
- LP+1 = LaP+1/(1 + TxP+1)
- wobei LaP+1 ist sichtbare Länge zwischen dem Punkt MP+1 und dem Futter 8 ist, und TxP+1 der mittlere Wert Txm, wenn sich der Punkt M in MP+1 befindet.
- Man möchte demnach, daß:
- LP+1 - LP = 100 mm
- beträgt, demnach
- LaP+11(1 + TxP+1) - LaP/(1 + TxP) = 100 mm
- Wenn man DLaP den sichtbaren Abstand zwischen den Punkten MP und MP+1 nennt, d.h. den Weg, den der Schlitten 18 zurücklegen muß:
- (LaP + DlaP)/(1 + TxP+1) - LaP/(1 + TxP) = 100 mm
- LaP[1/(1 + TxP+1) - 1/(1 + TxP)] + DLaP/(1 + TxP+1) = 100 mm
- wobei 1/(1 + TxP+1) = 1 - TxP+1 und 1/(1 + TxP) = 1 - TxP
- demnach:
- DLAP/(1 + TxP+1) = 100 mm - LaP [(1 - TxP+1) - (1 - TxP)] => DLAP = (1 + TxP+1) [100 mm - LaP (TxP - TxP+1)]
- DLAP ist der Weg&sub1; den der Schlitten 18 zurücklegen muß, damit der theoretische Verdrallungspunkt vom Punkt MP auf den Punkt MP+1 übergeht.
- Der Ausdruck (1) zeigt den Wert von DLaP, da die Werte von Tx&sub1;, ... TxP, TxP+1, ... experimentell ermittelt werden können, bevor die Herstellung eines Profils mit bestimmter Länge, Durchmesser und Werkstoff begonnen wird. Weiters beträgt der Wert von LaP null für die Berechnung von DLA&sub1; und der vom Schlitten (18) zurückgelegten Entfernung bis zum Punkt MP für die Berechnung von DLaP.
- Jetzt muß man wissen, welche Drehung die beiden Enden des Profils jeweils während dieses Wegs durchführen müssen.
- Wenn die Verwindungsaufzeichnungen für die Punkte MP und MP+1 identisch sind, beträgt die durchzuführende Drehung 360º, wenn die gewünschte Spiralteilung im Beispiel 100 mm beträgt. Bei unterschiedlichen Verwindungsaufzeichnungen zieht man von diesen 360º die algebraische Differenz zwischen der Verwindungsaufzeichnung am Punkt MP+1 und der Verwindungsaufzeichnung am Punkt MP ab.
- Beträgt die Verwindungsaufzeichnung am Punkt MP beispielsweise +5º und die Verwindungsaufzeichnung am Punkt MP+1 -5º, entspricht ihre algebraische Differenz -5 - (+5) = -10º, und der Verdrallungswinkel während des Wegs DlaP des Schlittens 18 muß 360 - (-10) = 370º betragen.
- Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Aufzeichnungspunkten wie beispielsweise MP und MP+1 wird der entsprechende Weg DlaP und der entsprechende Winkeweg wie beispielsweise 370º mit konstanter Geschwindigkeit zurückgelegt, was zu der Annahme führt, daß die Schwankung der Vorverwindung und die Schwankung des mittleren Ausdehnungswerts Txm regelmäßig zwischen diesen beiden Punkten verteilt sind.
- Bei dem auf der Figur 4 dargestellten Beispiel treibt der Motor (21) den Schlitten (18) mit unvariabler Geschwindigkeit an. Zur Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen der Längsvorschubgeschwindigkeit des Schlittens (18) und der Drehzahl des Antriebsfutters (8) wurden zwischen dem Leistungsmotor (14) und dem Antriebsfutter (8) ein Differential eingesetzt, dessen beiden Planetengetriebe (33) eins mit dem Motor (14) und das andere mit dem Futter (8) verbunden sind, während sein Satellitentragkäfig (34) rotationsmäßig am Ausgang eines Getriebes (36) angeschlossen ist, dessen Eingang von einem Servomotor (37) gesteuert wird.
- Wenn der Käfig (34) vom Servomotor (37) festgehalten wird, treibt der Motor (14), der mit einer konstanten Drehzahl in Gegenrichtung der für die Verdrallung gewollten Richtung läuft, das Futter (8) in Verdrallungsrichtung an, da sich das Differential (32) wie ein Umsohalter der Bewegungsrichtung verhält. Um die Drehzahl des Antriebsfutters (8) zu modulieren, läßt man den Servomotor (37) in die eine oder andere Richtung laufen, um das Drehen des Käfigs (34) in Richtung des Motors (14) zu bewirken, wenn man die Drehung des Profils (1) verlangsamen möchte, und in Richtung des Futters (8), wenn man sie beschleunigen möchte.
- Vorzugsweise läßt man den Motor (14) mit einer Drehzahl laufen, die nicht der Drehzahl entspricht, die gewählt werden sollte, wenn es keine thermische Längenschwankung und keine Vorverwindung gäbe, sondern einer Drehzahl, die in etwa dem Mittelwert der Drehzahlen entspricht, der gewählt werden würde, wenn man nur die Längenschwankungen thermischen Ursprungs auszugleichen hätte, d.h. wenn keine Vorverwindung besteht.
- Anders ausgedrückt wählt man für den Motor (14) als konstante Drehzahl die konstante Drehzahl, die man nach dem Stand der Technik verwendete, um das Antriebsfutter anzutreiben, um im Durchschnitt die durch die Ausdehnungen entstandenen Fehler zu kompensieren.
- Wie die Figur 8 zeigt, kann man eine Verwindungsaufzeichnungsbank (38) verwenden, um mehrere Verdrallungsmaschinen (39) zu versorgen, da man viel weniger Zeit für die Verwindungsaufzeichnung als für die Verdrallung braucht. Eine Zentraleinheit (41) ist einerseits an der Verwindungsaufzeichnungsbank (38) und andererseits an Mikrocomputern (42) angeschlossen, die jeweils einer der Verdrallungsmaschinen zugordnet sind. Die Zentraleinheit (41) steuert die Produktion. Insbesondere, außer anderer nicht zur Erfindung gehöriger Arbeitsgänge, sammelt sie die « Verwindungskarte » eines jeden Profils (1), d.h. die Liste der Verwindungswinkelwerte für die einzelnen Punkte MP des Profils, steuert sie den Transfer des Profils auf eine freie Verdrallungsmaschine (39) und überträgt an den entsprechenden Mikrocomputer (42) die Verwindungskarte dieses Profils.
- Ein die Winkelposition der Mutterschraube (19) detektierender Positionsgeber (nicht dargestellt) informiert den Mikrocomputer (42) über die Position des Schlittens (18) entlang dem Profil (1). Weiters kennt der Mikrocomputer (42) für die Stahlsorte und den von der Verdrallungsmaschine erhaltenen Durchmesser des Profils (1) die Winkelpositionen der Mutterschraube (19), die den Punkten M&sub1; ... MP, MP+1 usw. entsprechen, und für jedes Punktepaar MP und MP+1 den entsprechenden Weg DlaP. Er kennt demnach die theoretische Drehzahl des Motors (37) zwischen jedem aufeinanderfolgenden Punktepaar MP, MP+1, wenn die Verwindungsaufzeichnungen dieser beiden Punkte identisch sind. Demnach braucht der Mikrocomputer nur für jedes Profil diese Drehzahl entsprechend der Differenz der Verwindungswinkel zwischen diesen beiden Punkten zu korrigieren und den Motor (37) anzusteuern, indem er ihm einen entsprechenden Drehzahlsollwert liefert, jedes Mal, wenn ein Punkt wie MP überschritten wird. Der Drehzahlsollwert entspricht zu jedem Zeitpunkt einem Positionssollwert, und die durchgeführte Regelung kann sich in der Praxis der einen oder anderen dieser beiden gleichwertigen Formen annähern.
- Bei dem Beispiel der Figur 9 wurde das Beispiel der Figur 4 abgeändert, indem der Motor (14) unmittelbar am Antriebsfutter (8) angeschlossen wurde (dann muß der Motor (14) in die für das Fuller (8) gewünschte Richtung laufen). Weiters wurde das andere Futter (49) über ein Getriebe (36) an einem Servomotor (37) angeschlossen, da die relative Geschwindigkeit zwischen den beiden Enden des Profils (1) für die Verdrallung von Bedeutung ist und man somit auf den Einsatz des Differentials (32) verzichten kann.
- Wie die Figur 10 zeigt, besteht eine andere Lösung, im Vergleich mit dem Beispiel der Figur 4, darin, den Motor (14) unmittelbar an das Antriebsfutter (8) anzuschliessen, und zwischen dem Motor (21) und der Mutterschraube (19) ein Differential (52) einzubauen, in gleicher Weise wie das Differential (32) der Figur 4 zwischen dem Motor (14) und dem Futter (8) montiert war. Der Käfig (53) des Differentials (52) ist über ein Getriebe (36) mit dem Servomotor (37) verbunden.
- In diesem Fall ist die jeweilige Drehgeschwindigkeit der beiden Enden des Profils (1) konstant und die Geschwindigkeit der Mutterschraube (19) schwankt, damit der Schlitten (18) ab einem Punkt MP die dem theoretischen Verdrallungspunkt MP+1 entsprechende Position erreicht, wenn der Motor (14) eine Drehung um den gewünschten Winkel, d.h. 370º in dem zuvor berechneten Beispiel, durchgeführt hat.
- Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die beschriebenen und dargestellten Beispiele beschränkt, sondern deckt alle Durchführungsweisen, die innerhalb des Rahmens der Ansprüche der Erfindung bleiben. So könnte man ebenfalls die Drehzahl des einen oder anderen der Motoren (14) und (21) modulieren.
Claims (30)
1. Herstellungsverfahren einer verdrallten gehärteten Lochstange (2)
insbesondere einer Schnellstahistange für Ölkanalbohrer, von einem Hohlprofil (1)
ab&sub1; mittels Verdrallung des Hohlprofils durch Verdrehung eines Profilendes (1)
gegenüber dem anderen, zusammen mit einem relativen Längsvorschub (22) einer
Heizvorrichtung (23) und einer nachstehenden Abkühlvorrichtung (24) in Bezug auf
das Profil (1), dadurch gekennzeichnet, dass durch die Heizvorrichtung (23) eine
Austenitisationstemperatur von ca. 1200ºC im Profil (1) erzeugt wird, dass durch
Regelung des Verhältnisses zwischen der Längsvorschubgeschwindigkeit (22) und
der Verdralldrehzahl die Längsausdehnung thermischer Natur des Profils (1)
kompensiert wird, und dass das Härten durch Abkühlen unmittelbar nach Heizen auf
Austenitisierungstemperatur erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Härten
durch die Abkühlvorrichtung (24) erfolgt, die hinter der Heizvorrichtung (23) dem
Hohlprofil (1) entlang geführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Abkühlvorrichtung (24) benutzt wird, um das Profil (1) unter die MS-Temperatur von
ca. 300ºC, abzukühlen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Profil (1) einer Längsstreckung während des Verdrallens unterzogen ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche, 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Aufnahme der Verwindung des Hohlprofils (1) vorgenommen wird, und bei
der Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses, algebraisch eine Korrektur zum
Ausgleich der Verwindung zu der Korrektur zum Ausgleich der thermischen
Phänomene hinzurgefügt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufnahme
der Bohrungsverwindung des Hohlprofils (1) auf seiner Gesamtlänge vor dessem
Verdrallen durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Aufnahme des Vorverwindens eine Liste von Verwindungswerten für
regelmäßig angeordnete Punkte des Hohiprofils (1) erbringt, und daß während des
Verdrallens, die Verwindung kompensiert wird, als ob sie zwischen den
aufeinanderfolgenden Punktpaaren gleichmässig verteilt wäre.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß mit Hilfe der Heizvorrichtung (23) eine Vorerwärmung unter beständigen
Heizparametern durchgeführt wird, daß die Temperatur nach der Vorwärmung
gemessen wird und dass zwecks Erreichung der gewünschten Endtemperatur des
Profils (1) eine zusätzliche Erwärmung durchgeführt wird, deren Leistung
ensprechend der gemessenen Temperatur gewählt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses, ein Ende des Hohlprofils
unter konstanter Drehzahl angetrieben wird, während das andere Ende unter
gesteuerter Drehzahl angetrieben ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwecks Regelung der Geschwindigkeitsverhältnisses, die Geschwindigkeit
eines Antriebssystems (8, 19) derart eingestellt ist, daß eine relative
Längsbewegung zwischen Profil (1) und Heizsystem (23) sowie anschliessendem
Kühlsystem (23) erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß zwecks Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses, ein Ende des Hohlprofils
(1) fixiert wird, während das andere Ende mittels eines regelbaren Antriebssystems
(8) gedreht wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch
gekennzeichnet, daß zwecks Regelung der Geschwindigkeit des Antriebsystems, die
Drehzahl eines Hilfsmotors (37) geregelt wird, wobei die Steuerung (34) eines
Differentials (32) aktiviert wird, welches zwischen dem Leistungsmotoren (14, 21)
und dem Antriebselement (8,19) eingebaut ist, während der Mtriebsmotor (14, 21)
mit absoluter Drehzahl fährt.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 12, dadurch
gekennzeichnet, daß als absolute Geschwindigkeit eine Drehzahl gewählt wird, die
einer verteilten Kompensation entspricht.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die obengenannte Drehzahl in einem Regelbereich beiderseitig des Nullwerts
gehalten wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen relativer Längsstellung des Profils und der Heizvorrichtung einerseits,
und relativer Winkelposition beider Hohlprofilenden andererseits eine ausgewählte
relative Position mindestens periodisch aufgenommen wird, und daß die Regelung
des Geschwindigkeitsverhältnisses durch Korrigierung der Regelabweichung der
anderen relativen Positionen erfolgt.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Verdrallen des Profils eine Verlängerung (12) mindestens an einem
Ende des Profils angebracht wird, und daß das Verdralldrehmoment auf dieser
Verlängerung erzeugt wird.
17. Maschine zur Herstellung einer verdrallten und gehärteten Lochstange
(2), unter Anwendung von Mitteln (8, 9, 49), um ein Hohlprofil (1) zu halten und
seine Enden entgegendrehen zu lassen, und Mitteln (18, 19, 21) für eine relative
Längsbewegung zwischen dem Profil und einer thermomechanischen
Behandlungsvorrichtung (23, 24, 29) mit einer Heizvorrichtung (23) des Profils (1),
und einer relativ zur Bewegungsrichtung (22) montierten Kühlvorrichtung (24),
dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung (23) im Profil (1) eine
Austenitisierungtemperatur von mindestens 1200ºC erzeugt, und daß Organe (32,
34, 36, 37, 42, 52) zur Regelung des Geschwindigkeitsverhältnisses zwischen
jeweiliger Profilendendrehzahl (1) und relativer Längsvorschubgeschwindigkeit
vorgesehen wird, um die Wirkung der thermischen Phänomene auf dem nach
Abkühlung der verdrallten Stange (2) erreichten Schritt zu kompensieren.
18. Maschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die
Heizvorrichtung (23) eine Primärheizung (26) beinhaltet, hinter welcher relativ zur
Richtung (22) der Längsbewegung eine geregelte Heizspule zum Einsatz kommt.
19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
Temperaturfühler (28) zwischen Primär-(26) und Regulierheizungsspule (27) enthält,
wobei letztere entsprechend dem Signal des Temperaturfühlers (28) geregelt ist.
20. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 19 dadurch gekennzeichnet,
daß die thermomechanische Behandlungsanlage einen Muffel, zur
Temperaturausgleichung (29) aufweist, welcher das Profil (1) zwischen Heiz- (23)
Abkühlvorrichtung (24) umgibt.
21. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß die Abkühlvorrichtung (24) geeignet ist, die Profiltemperatur (1)
unter die MS- Temperatur von ca. 300ºC abzusenken.
22. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus einem ersten Grundantrieb (21) zum relativen
Längsvorschub besteht, aus einem zweiten Grundantrieb (14) zum Gegendrehen
der beiden Profilenden (1), und aus einem Korrekturantriebsorgan (32, 34, 36, 37,
52) zwecks Überlagerung einer Korrekturbewegung auf die von einem der beiden
Grundantriebe (14, 21) erzeugte Bewegung.
23. Maschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das
Korrektur-antriebsorgan aus einem Motor mit regelbaren Drehzahlen (36, 37)
besteht, der das Steuerorgan (34) eines Differentials (32, 52), zur ausgewählten
Abwandlung des Laufes mit Konstantgeschwindigkeit durch einen der beiden
Grundantriebe (14, 21) betätigt.
24. Maschine nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß einer der
zwei Grundantriebe (14) mit einem der Profilenden (1) verbunden ist, und daß der
Korrektur - antriebsorgan (36, 37, 49) mit dem anderen Profilende (1) verbunden ist.
25. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß sie einen Stellungsmessfühler an einem Antriebselement der
Maschine enthält, und auch Mittel zur Assoziierung zu jeder erfassten Stellung des
Antriebsmittels mit einem Versetzungssollwert des Korrekturorgans und zur
Nachfolgesteuerung zwischen der Bewegung des Korrekturorgans und diesem
Positionssollwert.
26. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die Regelungsmittel aus Organen (42) bestehen, um Daten
bezüglich des Vorverwindens des Profils (1) miteinzurechnen, zur gleichzeitigen
Kompensation von Verwindungen und der thermischen Phänomene auf dem Schritt
abgekühlten verdrallten Stange (2).
27. Maschine nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die
Regelungsmitteln verfügbare Verwindungsdaten an verschiedenen Punkten über die
Länge des Profils (1) hin miteinrechnen, wobei die Regulierung aufgrund einer
Interpolierung der Verwindungswerte wischen den genannten Punkten erfolgt.
28. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 27, gekennzeichnet durch
Mittel (8) um ein Ende des Profils (1) axial festeinzuhalten, und durch Mittel (9, 17),
um das Profil (1) von anderen Profilende (1) her unter Zugkraft zu setzen wobei
letzteres sich axial bewegt.
29. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß sie mit einem Messgerät für den Verdrallungsmoment (9C)
ausgestattet ist.
30. Maschine nach einem der Ansprüche 17 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, daß durch Verwendung von Leisten (31) das Profil in der Nähe des
Heizvorrichtungen unterstützt wird.
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