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Rollenstoßbank zur Herstellung von Hohlkörpern Die Erfindung betrifft
eine Rohrs.toßbank zur Herstellung von Hohlkörpern; insbesondere nahtlosen Rohren.
Es sind Stoß- oder Ziehbänke bekannt, bei denen die einzelnen Verformungswerkzeuge
aus nicht angetriebenen Kaliberrollen gebildet sind. Die Querschnitt-sabnahme in
derartigen Kaliberrollensätzen ist jedoch verhältnismäßig gering, sie beträgt höchstens.
20 bis 2504, so daß im Stoßbankbett viele Kaliberrol.lensätze, mindestens
so viel, wie der Streckungsfaktor beträgt, .hintereinander angeordnet werden müssen,
um die gewünschte Gesamtverformung vom eingesetzten Lochstück zum fertigen Rohr
durchführen zu können.
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Bei der Stoßbank nach der Erfindung werden mehrere Rollensätze verwendet,
von denen jeder Satz ein aus losen, nicht angetriebenen Rollen gebildetes Streckkaliber
und ein diesem dicht vorgelagertes, ebenfalls aus losen, nicht angetriebenen Rollen
bestehendes Nutenkali!ber hat, wobei diese Rollensätze hintereinander in einem solchen
Abstand angeordnet sind, daß das Werkstück jeweils nur in einem Streckkaliber verformt
wird. Durch die Anwendung der Nutenkali.ber, welche eine
schwache
Aufweitung des Werkstückes und damit seine Lockerung auf dem Dorn herbeiführen,
gelingt es, die Ouerschnittsabnahme in den Streckkalibern so weit, beispielsweise
bis auf 4oo/o und darüber, zu erhöhen:, so daß mit nur wenigen Kalibersätzen auszukommen
ist. Diese wenigen Kalibersätze lassen sich in Stoßbankbetten von üblicher Länge
in einem solchen Abstand voneinander unterbringen, daß das Werkstück in ein Streckkaliber
erst eintritt, nachdem es das vorhergehende Streckkaliber bereits verlassen hat.
Hinter den Streckkalibern können an sich bekannte nicht angetriebene Druck= oder
Löserollen vorgesehen werden, die zweckmäßig um den halben Umfang des auf jede Rolle
eingeschnittenen Kalibers gegenüber den Streckkaliberrollen versetzt liegen.
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Die Verwendung von Nutenwalzen, welchen Streckkaliberwalzen vorgelagert
sind, ist bereits bekannt. Hierbei handelt .es sich aber nicht um ein Stoßbankverfahren
wie bei der Erfindung, sondern um ein Walzverfahren mit angetriebenen Walzen, wobei
mit Rücksicht auf den zur Durchführung des Walzvorganges erforderlichen Greifwinkel
der Durchmesser der Streckkaliberwalzen ein Vielfaches des Werkstückdurchmessers
betragen muß. Die diesen großen Streckwalzen vorgelagerten Nutenwalzen sind beim
bekannten Verfahren ebenfalls angetrieben, und sie dienen dazu, das W.-rkstück den
Walzen zuzuführen und eine Nahtbildung r_u, verhindern, wenn das Werkstück von den
stark breitenden Streckwalzen bearbeitet wird; im übrigen sind bei der bekannten
Vorrichtung hinter den Streckwalzen noch besonders Abgratinesser vorgesehen, was
.darauf schließen läßt, daß die Nuten nicht ausreichen, um eine Nahtbildung mit
Sicherheit zu verhindern. Beim Ziehvorgang mit nicht angetriebenen Rollen kleineren
Durchmessers, wie bei der Erfindung, ist die Breitung wesentlich kleiner, wodurch
es möglich ist, besonders große Abnahmen anzuwenden. Bei dem bekannten Verfahren
ist zwar noch eine Ziehkette vorgesehen, welche am vorderen Dornende angreift und
den Walzvorgang unterstützen soll; dadurch wird aber das Wesen des bekannten Verfahrens,
welches niemals praktisch Anwendung gefunden hat, als Walzverfahren nicht geändert.
Bei dem bekannten Verfahren ist als ein weiterer Unterschied zu dem Stoßbankverfahren
nach der Erfindung nur ein einziger Streckwalzensatz mit vorgelagerten \ utenwalzen
vorgesehen, uni damit fertige Rohre zu erzeugen. Die Ouerschnittsabnahme kann also
nur sehr klein sein, so daß als Ausgangswerkstück berti;s dünnwandige Luppen verwendet
werden müssen. Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich also gegenüber
dein beschriebenen bekannten Verfahren sehr wesentlich dadurch, daß mehrere nicht
angetriebene Kaliberrollensätze hintereinander angeordnet sind und daß das Werkstück
sämtliche Kaliberrollensätze in unmittelbarer Aufeinanderfolge durchläuft.
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Das weitere Merkmal der Erfindung, daß die einzelnen Rollensätze eine
solche Entfernung voneinander haben, daß das Werkstück jeweils nur in einem Streckkaliber
verformt wird, ist bei kontinuierlich angeordneten Rohrwalzwerken, deren Walzen
angetrieben sind, bekannt. Auch bei sogenannten Ziehpressen, bei denen. das gelochte
Werkstück durch wenige hintereinander angeordnete Ziehringe hindurchgedrückt wird,
ist die Maßnahme schon angewendet worden. Bei den bekannten Stoßbänken, die mit
Rollenkörpern versehen sind und die allein mit der Stoßbank nach der Erfindung verglichen
werden können, hat man jedoch die Rollenkörper stets so dicht hintereinandergesetzt,
daß das Werkstück, namentlich wenn es sich in den letzten Kalibern befindet und
schon auf größere Länge ausgestreckt ist, gleichzeitig in mehreren Kalibern verformt
wird.
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Die Erfindung wird beispielsweise näher erläutert an Hand der Abbildungen.
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Abb. i zeigt im Längsschnitt einen aus drei Gruppen von Rollen bestehenden
Satz mit dem zum Eintritt bereiten Werkstück.
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Abb. 2 ist ein Querschnitt nach Linie A-B. Abb. 3 ein Querschnitt
nach Linie C-D und Abb. q. ein solcher nach Linie E-F der Abb. i.
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Abb.5 ist im vergrößerten Maßstab ein Querschnitt durch Werkstück
und Dorn unter der Wirkung der losen Nutenrollen.
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Abb.6 ist ein O_uerschnitt. der die Bearbeitung des. Werkstückes durch
d:e losen Streckkaliberrolien zeigt.
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Abb.7 zeigt in einem gleichartigen Querschnitt die Wirkung der Druckrollen
zum Lösen des Werkstückes vom Dorn.
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Die in Abb.8a und 8b unterteilte Abbildung zeigt schematisch die Erzeugung
eines Rohres in vier hintereinanderliegenden Kaliberrollensätzen.
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Abb. g zeigt die konstruktive Ausbildung eines Kalibers zum Kaltstrecken,
wobei die Bildebene durch die Achsen der Streckkaliberrollen gelegt ist.
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Wie aus Abb. i und ga ersichtlich ist, wird zur Herstellung eines
dünnwandigen Rohres von einem hohlni dickwandigen Rohling 2 ausgegangen, der im
Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels einen geschlossenen Boden hat. Er wird
auf .den Dorn i aufgeschoben und durch Stoßen desselben -durch die Rollensätze I,
11, 111 und IV hindurchgetrieben.
Es ist auch möglich, den
Boden offen auszubilden und an seiner Innenseite ein dem Werkstück voranlaufendes
Glied angreifen zu lassen, mit dem der Rohling bzw. das in der Bildung befindliche
Rohr 2 durch die Kaliber hindurchgezogen wird.
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Für jeden Rollensatz ist ein Käfig 6 vorgesehen, der auf seiner dem
eintretenden Werkstück 2 zugewandten Seite Flanschpaare 6" (Abb. 2) aufweist. im
gezeichneten Ausführungsbeispiel vier an der Zahl. In jedem Flanschpaar ist eine
lose Rolle 3 gelagert, die mit einer genau oder angenähert in einer Lärigsmittelebene
des Kalibers liegendenringsum laufenden Rippe 3a versehen ist und daher Nutenrolle
genannt wird. Vorzugsweise hat die Rippe, wie in Abb.5 gezeichnet, angenähert dreieckigen
Querschnitt mit abgerundetem Außenränd und einem Scheitelwinkel zwischen 5 und iäo0.
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Im; mittleren Teil des Käfigs 6 (Abb. i und 3) sind in geeigneten
Ausschnitten an kräftigen Zapfen 4a ebensoviel lose Streckkaliberrollen 4. gelagert,
wie Nutenrollen 3 .vorhanden sind, d. h. im gezeichneten Ausführungsbeispiel vier.
Die Streckl{a.liberiollen 4 bilden ein geschlossenes Kaliber und sind um die Kaliberachse
gegen die Nutenrollen 3 in einem Winkel von i6ol versetzt, wobei 7t die Anzahl der
Streckkaliberrollen des Kalibers ist. Da im vorliegenden Falle jeweils vier Streckrollen
vorhanden sind, beträgt die Winkelversetzung 45o. Die arbeitende Fläche der Streckkaliberrollen
4 ist, wie Abb.6 zeigt, genau oder angenähert kreisbogenförmig und endet seitlich
an den umlaufenden Kanten 4v.
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Auf der Rückseite des Käfigs 6 sind weitere Flanschen 6U (Abb.
4) vorgesehen, welche mit den Flanschen 6" ausgerichtet liegen, zwischen
denen, wiederum gegen die Streck-, a rollen 4 um 36°Z versetzt, Druckrollen 5 ge-21
lagert sind, die je eine zylindrische Rippe 5a aufweisen.
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Wie aus Abb. 5 ersichtlich, werden in das auf dem Dorn i sitzende,
zwischen die Rollgin 3 eingeführte Werkstück 2 durch .die Rippen 3" Längsnuten 7
eingewalzt, die an vier gleichmäßig auf den Umfang verteilten Stellen die Wandstärke
des in der Bildung befindlichen Rohres angenähert auf jenen Wert verringern, auf
welchen sie -in Odem nachfolgenden Strecld#:a1:iber herüntergestreckt werden soll.
Das Werkstück gelangt dann zwischen die losen Streckkaliberrollen 4. Durch die Winkelversetzung
um 36o° gelangen, wie aus Abb. $ ersichtlich, @die Ränder 4v der kreisbogenförmigen
Arbeitsflächen der Streckkaliberrol.len :l in die Längsnuten 7. Dadurch wird die
Bildung von Graten öder Rippen, die zwischen den Rändern jeweils zweier nebeneinanderliegender
Streckkaliberrollen eingezwickt werden könnten, verhindert, da an den Rändern und
zwischen den Streckkäliberrollen gar kein Werkstoff vorhanden ist. Jede Rolle 4
braucht nur einen der in Abb. 6 punktiert dargestellten, zwischen je zwei aufeinanderfolgenden
Nuten 7 gebildeten Vorsprünge niederzuwalzen; was, wie gesagt, einen hohen Streckungsfaktor
möglich macht.
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Alsdann gelangt das Werkstück unter die Wirkung der Rippen 5" der
Druckrollen (Abb.7). Durch die Winkelversetzung um 360. drücken diese Rollen
in Richtung der 211 Sprungebene der Streckkaliberrollen .4. Dadurch wird in an sich
bekannter Weise ein Abdrücken der Innenwand des Werkstückes 2 vom Dorn i hervorgerufen,
so daß sich das Werkstück bei der nächsten Streckung frei auf dem Dorn verschieben
kann.
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Wie aus Abb. 8 a und 8 b ersichtlich ist, gelangt das Werkstück erst
dann in ein Streckkal,iber, wenn das hintere Ende des Werkstückes das vorangegangene
Streckkaliber verlassen .hat.
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Das Verfahren nach der Erfindung wird zweckmäßig in de! Wärme durchgeführt,
und in Anbetracht der geringen Anzahl der erforderlichen Kaliber kann der Arbeitsvorgang
in einer Hitze stattfinden.
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Unter Umständen kann das Verfahren auch als Kaltverfahren .durchgeführt
werden; da in einem solchen Falle kleine Streckrollen erforderlich sind, die aufzunehmenden
Drucke jedoch sehr groß sind, sind gemäß Abb. 9 die Streckrollen .q.' in dem Käfig
6' nur mittels dünner Zapfen 4a' gerade in Lage gehalten, während der Druck von
Stützrollen 9 aufgenommen wird, auf welchen die Streckrollen 4 abrollen. Diese Rollen
9 sind mit dicken Zapfen 9, und mittels Wälzlager in besonderen Stücken io
gelagert, die zusammen mit den Rollen 9 in Radialschlitze des kräftigen Körpers
8 eingesetzt und an diesem verschraubt sind.