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Warmformwalzen von Stehbolzen oder ähnlichen Teilen Das Pätent
809 303 betrifft eine Maschine zum Warmformwalzen stabförmiger Körper wechselnden
Querschnitts, insbesondere Stehbolzen für Lokomotivkessel, mittels zylindrischer
oder plattenförmiger Walzkörper, in die dem wechselnden Querschnitt des zu walzenden
fertigen Teils entsprechende Gegenformen eingearbeitet sind, die sich keilförmig
entgegen der Bewegungsrichtung der Walzkörper erweitern.
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Das vorliegende Zusatzpatent betrifft die weitere Ausbildung dieser
Walzkörper. Es leuchtet ein, daß die Kanten der Walzkörper am Übergang von der glatten
zylindrischen zur konischen Oberfläche nicht scharfkantig sein dürfen. Denn in diesem
Falle würde der im Walzprozeß befindliche Rohling in seiner Achsenrichtung derart
gezogen werden, daß der bereits gewalzte Durchmesser nachträglich in unzulässiger
Weise verkleinert wird.
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Die Kanten der in die Walzkörper eingearbeiteten Walzprofile müssen
somit Abrundungen aufweisen, deren Ausmaß sich dadurch bestimmt, daß das Werkstück
einerseits nicht einer bis an oder nahe an die Zerreißgrenze heranreichenden axialen
Zugbeanspruchung, andererseits abernicht zwischen seinen Enden und seinen mittleren
Querschnitten einer Torsionsbeanspruchung ausgesetzt ist. Die Abrundung der Walzkörper
an der in Frage kommenden Übergangsstelle darf weder zu flach noch zu
groß
gewählt werden. Es muß auf alle Fälle ein gewisser Zug im der Achsenrichtung des
Bolzens bestehen bleiben. Hinzu kommt, daß bei einer zu flachen Abrundung, also
bei einem zu großen Abrundungsradius, die Entfernung zwischen der Spitze des zungenförmigen
Walzkörpers und dem Beginn seiner obersten Scheitellinie, die in dem Hauptlängsschnitt
des abgewickelten Walzenmantels verläuft, zu groß werden könnte. Es würde sich somit
ein Ansteigen zwischen dem genannten Punkte, nämlich zwischen der Spitze und dem
Anfangspunkt der Scheitellinie-ergeben, das den Nachteil hätte, daß das Material
des Rohlings nicht in der Achsenrichtung verschoben, sondern der Rohling in radialer
Richtung derart verformt wird, daß das Material allmählich seitlich heraus gequetscht
werden muß. Damit würde aber auch die Bohrung in (lern Rohling verformt, gegebenenfalls
sogar zusammengedrückt werden.
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Ein weiteres Kennzeichen der Erfindung besteht darin, daß entweder
nur an einer oder an beiden Walzen innerhalb der eingearbeiteten Walzprofile Aussparungen
vorgesehen sind, deren Umgrenzungslinie parallel zu den Profilkanten verlaufen.
Dadurch wird erreicht, daß die Torsion zum größten Teil aufgehoben wird, weil der
Bolzen nunmehr lediglich an denjenigen Stellen mit den Walzkörpern in Berührung
kommt, an denen die Verformung stattfindet, also mit den bereits verformten Stellen
die Walzen nicht mehr berührt.
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In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand in sechs Abbildungen
dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt nach der Scheitellinie der Abb. 2, die
eine Abwicklung des Walzenmantels darstellt; Abb. 3 ist eine Seitenansicht zu Abb.
2; Abb. 4 ist ein Querschnitt nach der Schnittlinie der Abb.5, die wiederum eine
Abwicklung des Walzenmantels darstellt; Abb. 6 zeigt eine Ansicht des Walzkörpers
zusammen mit dem gewalzten Bolzen.
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In Abb. i bedeutet i die kurze Abrundung an den Kanten der Walzkörper
gemäß der Erfindung. Die aus den angegebenen Gründen zu verwerfende langgestreckte,
flache Abrundung ist strichpunktiert angedeutet. In der Abwicklung nach Abb. 2 ist
der Linienzug, an dem die zu flache Abrundung nach Abb. i in das eigentliche Profil
einlaufen würde, ebenfalls strichpunktiert angedeutet. Es ist hieraus und aus Abb.
3 erkennbar, daß die Entfernung k zwischen der Spitze des Körpers und dem Punkt
i, dem Anfangspunkt der Scheitellinie des Körpers, infolge der langgestreckten Kantenabrundung
sehr groß ausfallen würde. Aus Abb. 3 ergibt sich ferner (der Form der Kurve nach)
das Ansteigen des zungenförmigen Körpers in ihrer Mittelebene. In Abb. 4 und 5 ist
die Aussparung innerhalb des Körpers mit m bezeichnet. Abb. 5 zeigt den parallelen
Verlauf der Umgrenzungslinien der Aussparung mit denjenigen des Walzkörpers.
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Die Größe der Abrundung, auf die es bei der Erfindung besonders ankommt,
wird durch die Abb. 6 erläutert: Wenn die Kante i senkrecht zu der Kante 4 steht,
also mit ihr den Winkel bildet, dann wird beim Walzen der größte Axialzug auf das
Werksdick ausgeübt. Dieser Zug kann so stark sein, daß das Werkstück am Querschnitt
3 zerreißt. In diesem Fall wird zwischen dein Walzkörper und dem Werkstück ein I.tiftzwischenraum
3° sein, so daß also das Werkstück an der Stelle des Querschnitts 3 mit dem Walzkörper
überhaupt nicht iii Berührung kommt.
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Wird aber die Kante i so weit abgeflacht, daß sie finit der Kante
4 den Winkel bildet, so wird der Axialzug, der auf das Werkstück wirkt, wesentlich
geringer sein. In diesem Fall wird das Werkstuck an der Stelle des Querschnitts
3 auf dein Walzkörper aufliegen und in Preliting versetzt werden. Da der Umfang
des Werkstückes an den Querschnitt 3 aber wesentlich geringer ist als bei dem Querschnitt
5, so wird der Bolzen am Querschnitt 3 wesentlich mehr Umdrehungen inaclien als
bei dem Querschnitt 5, d. h. also das `'Werkstück wird zwischen diesen beiden Querschnitten
in sich verdreht.
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Bei kürzeren Walzen ändert sich der Winkel und dementsprechend müssen
die Kanten mehr oder weniger abgerundet sein. Ein festes \taß für die Abrundung
gibt es nicht, für jede Bolzenlänge muß dieses Maß besonders bestimmt werden.
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Zu Beginn des Walzvorganges dringen die Spitzen der- beiden Walzprofile
nahezu gleichzeitig in den Bolzen ein.