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Stoßbank zum Strecken von Lochstücken zu Rohren und Hohlkörpern Bei
den bisher gebräuchlichen Röhrenstoßbänken geschieht die Streckurig (Verformung)
des Lochstückes im sogenannten Ziehring- bzw. Rollenkaliberbett, wobei es in beiden
Fällen von einem Dorn durch immer enger werdende Kaliber getrieben wird. Bei dieser
Arbeitsweise hat der Werkstoff des Lochstückes jeweils nur in dem von dessen Boden
bis zum ersten diesem folgenden Ring- bzw. Rollenkaliber reichenden Abschnitt die
Geschwindigkeit des Dornes. Alle anderen zwischen den Ziehring- bzw. Rollenkalibern
liegenden Abschnitte des Werkstückes, das sich dabei. fast immer in, mehreren Kalibern
gleichzeitig befindet, haben eine geringere Geschwindigkeit als der Diarn. Dieser
Geschwindigkeitsunterschied , zwischen Dorn und Werkstück ist um so größer, je .höher
die gleichzeitig stattfindende Verformung, sei es durch mehr gleichzeitig yerformende
Ring- oder Rollenkaliber oder aber durch erhöhte Abnahme pro Kaliber, jeweils ist.
Am offenen Ende des Werkstückes wird der Geschwindigkeitsunterschied am größten,
und zwar ist er hier der Summe aller in den verschiedenen Kalibern gleichzeitig
stattfindenden Verformungen direkt proportional.
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Aus den ` Vorgängen beim Walzen. voller Querschnitte ist bekannt,
daß die das Verformen bewirkendem Walzen mit dem Walzdruck einen Zug auf das Walzgut
ausüben, der mit der Größe der Walzen wächst. Von der Größe der Walzen ist durch
den erzielbaren. Zug die mögliche Abnahme abhängig. Übersteigt die für die Abnahme
erforderliche Zugkraft die durch Walzdruck und Reibung erzeugte Zugkraft, d. h.
wird die Abnahme zu hoch gewählt, dann ziehen die Walzen dass Werkstück nicht mehr
in den Walzspalt, sondern sie gleiten.
Auf Rohrstoßbänken mit Rollenkalibern,
de man deshalb stets anstrebte, weil sie je Kaliber eine wesentlich höhere
Verformungsaxbeit als Ziehringe gewährleisten, sind die Verformungsvorgänge nun
aber wesentlich. anders als beim Walzen voller Querschnitte auf bekannten Walzwerken.
Der Antrieb geschieht hier nämlich nicht über die Walzen, sondern über den Dorn,
der sich im Walzgut selbst befindet und über den Boden des Lochstückes eine Zugkraft
in Richtung der Werkstückachse erzeugt. Zu Beginn der Verformung liegt dabei ;ein
verhältnismäßig starres; dickwandiges Lochstück vor, das bei den bisher verwendeten
kleinen Walzendurchmessern bei mit Walzenkalibern ausgerüsteten. Stoßbänken die
übertragung nur eines geringen Teiles des durch die Walzen, erzeugten Druckes auf
den Diorn zuläßt. Die für die Verformung erforderliche Kraft wird bei den bekannten
Rohrstoßbänken, besonders :auf der Seite des. Eintritts, also bei den ersten Kalibern,
fast ausschließlich vom Kopf der Stange über den Boden und den Austrittaquerschnitt
des Lochstückes Übertragen, wobei die Anzahl der gleichzeitig arbeitenden Kaliber
und die Abnahme je Kaliber durch die zulässige Beanspruchung des Austrittsquerschnitts
begrenzt ist.
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Dieser bekannten Arbeitsweise ,einer Rohrstoßbauk mit kleinen, nicht
angetriebenen Rollenkalibern gegenüber schlägt die Erfindung nun in Angleichung
an die Vorgänge beim Walzen voller Werkstückquerschnitte vor, den Durchmesser der
nicht angetriebenen Walzen in allen Kalibern so groß zu machen, daß aus dem Druck
des Walzgutes auf den Diorn; und der Reibung zwischen Dorn und Werkstoff in jedem
Kaliber eine Kraft zur Mitnahme des Walzgutes entsteht, die gleich oder annähernd
gleich der für die Abnahme erforderlichen Kraft ist. .Aus den hohen Abnahmen zu
Beginn der Verformung ergeben sich entsprechend große Durchmesser der Walzen des
Ein- j laufkalibers. Der jeweils geringer werdende Querschnitt des Lochstückes erfordert
auch eine kleinere in Quadratmillimetern gemessene Abnahme je 1 Kaliber. Dementsprechend
verringern sich nach der Lehre dieser Erfindung nun auch die Walzendurchmesser in
Walzrichtung jedoch stets mit der Maßgabe, daß in jedem Kaliber aus dem Druck des
Walzgutes auf den Dorn und der- Reibungskraft eine Kraft zur Mitnah@tne des Walzgutes-
,entsteht, die gleich oder annähernd gleich der für die Abnahmeerforderlichen Kraft
ist. In jedem Kaliber wird dann die für die Abnahme erforderliche Kraft selbst erzeugt
und so der Boden und der Austrittsquerschnitt des Lochstückes, die bisher die zulässige
Abnahme bestimmt - haben, entlastet. Deshalb kann nun auch die Abnahme je Kaliber
so eingestellt werden, daß der Streckungsifaktor größer ist als die Anzahl der Walzkaliber
unter der Maßgabe, daß stets mehrere Kaliber gleichzeitig im Eingriff sind.
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Es ist schon vorgeschlagen. worden, zwischen die Streckungskaliber
sogenanute angetriebene oder nicht angetriebene Reibungskaliber einzubauen, um die
Reibung auf den Diorn zu erhöhen und eine höhere Abnahme in den Streckungskalibern
zu erreichen. Zu einer solchen Wirkung kann. es aber bei diesem Verfahren zur Herstellung
von nahtlosen Metallrohren nicht kommen, wenn der weiteren Forderung genügt wird,
den im Kalibergrund gemessenen Walzendurchmesser in Vorschubrichtung des Walzgutes
stufenweise ansteigen zu lassen. Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, die zur
Mitnahme erforderliche große Reibung und Dbrnpressung durch entsprechend groß bemessene
Walzen in jedem einzelnen Kaliber zu erzeugen. Mit dieser Lehre werden also in jedem
Kaliber Reibungs-und Stredkungskalibber in einem vereinigt. Deshalb kann man nun
auch bisher nicht erreichbare Abnahmen. je Kaliber erzielen. Dabei tritt eine Breitung
des Werkstückes beachtlicherweise nicht auf, insbesondere ;dann nicht, wenn. man
eine Restzugkraft in dem jeweiligen Austrittsquerschnitt zuläßt, unter der eine
Breitung nicht entstehen kann.
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Die nach der Erfindung zum Strecken von Lochstücken auf der Stoßbank
zu verwendenden großen Walzendurclunesser, insbesondere am Anfang des Kaliberbettes,
bedingen jedoch eine völlige Abkehr von der bisher ..üblichen. Bauart der Rollenkaliber
und ihres Bettes. Diese Abkehr von. der bisher üblichen Bauart des Walzenkaliberbettes
in Verbindung mit den großen Walzendurchmessern, nach der- Erfindung besonders am
Anfang des Verformungsweges, erlaubt gleichzeitig eine wesentliche Vergrößerung
der Walzenzapfen, die zu einer Lagerbelastung pro. Quadratzentimeter führt, die
der bei normalen Walz-,verken üblichen Belastung entspricht.
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Im einzelnen sei der Aufbaueiner so ausgestatteten und .eingerichteten
Stoßtank an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Hier stellen dar Abb.
i eine Seitenansicht der Walzkaliber mit teilweisem Schnitt durch diese, Abb. a
einen Schnitt durch die Lagerung der Walzkaliber und Abb. 3 ;eine Aufsicht auf die
Stoßbank nach der Erfindung.
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Nach :der Erfindung wird das Lochstück, auf der Dornstange sitzend,
in den jeweils aus zwei Walzen bestehenden Kalibern i bis 7 gestreckt. Diabei sind
die Kaliber a, q. und 6 gegen die vorangehenden 'Kaliber um 9o' versetzt.
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Die Erfindung wird von dem Vorschlag getragen, daß der Durchmesser
D der das Kaliber bildenden, nicht angetriebenen Walzen so groß zu sein hat, daß
die auf der Diornstange durch Walzdruck und Reibung erzeugte Kraft zur Mitnahme
des Werkstückes gleich oder annähernd gleich der für die Abnahme in jedem Kaliber
erforderlichen Kraft wird. Es soll dabei die Abnahme pro Kaliber so groß eingestellt
sein, da;ß der Streckvngsfuktor L: L größer ist als die Anzahl der Walzenkaliber
mit der -Maßgabe, daß stets mehrere Kaliber gleichzeitig im Eingriff sind. Diese
Verhältnisse kennzeichnet Abb. i im Schema.
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Die Verwendung von Walzen, deren Durchmesser ganz erheblich größer
ist als derjenige der bekannten, - nicht angetriebenen Drei- oder Vierwalzenkaliber,
erfordert
eine grundlegende Änderung der bisher üblichen Bauart sowohl der Rollenkaliber selbst
als auch ihres Bettes.
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Im, gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht jedes Kaliber nur aus
zwei Walzen 8, 9, die in einem besonderen Gerüstkörper gelagert sind. Das Gerüst
besteht dabei aus zwei Schalen i o, i i, die durch kräftige Schrauben 12 zusammengehalten
sind. Die viel stärker als bisher ausgebildeten Zapfen 13 der Walzen ruhen in geschlossenen
Lagern 14 des Gerüstes, die durch öffnung.en 15 geschmiert werden können.
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Eigenartig ist weiter die Ausgestaltung der Gerüste insofern, als
die Lager 14 innerhalb der Gehäuseschalen i o, i i mit Kühlrippen 16 ausgestattet
sind, die Kühlräume zwischen sich frei lassen. Durch öffnunge'n 17, 18 im Lagergehäuse
wird den Kühlräumen Kühlwasser zugeführt, das durch die öffnungen i g, 2o austritt.
Die an sich bekannte Außenkühlung der Walzen geschieht über die Kühlleitung 21.
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Die so gearteten und zur Aufnahme der Walzen dienenden Gerüste werden
erfindungsgemäß an Ankern 22, 23 aufgehängt, die an der Stoßbank die Stelle
des bisher üblichen K.aliberbettes einnehmen. Die mit Nuten versehen=en Schalen
24, 25 des Gerüstes greifen dabei in die auf den Ankern 22, 23 befindlichen Vertiefungen
26. Solche Vertiefungen besitzen die Anker auf ihrer ganzen Länge, so daß die Gerüste
in beliebigen Abständen zueinander angeordnet werden können. Die Anker 22, 23 selbst
sind etwas über der Walzenmitte angeordnet. Zur Aufnahme des Kippmomen=tes greifen
die Gerüste mit Stegen 27 in entsprechende Aussparungen einer auf Flur angeordn=eten
Zahnstange 28. In Abb. 2 sind die Walzen in einem Winkel von 45° gegen die Horizontale
in die Gerüste eingebaut. Dadurch ist es ohne sonstige Verlnderung.en möglich, die
Ckrüste dergestalt in die Anker einzusetzen, daß jeweils die aufeinanderfolgenden
Kaliber um 9o" gegeneinander versetzt sind (Abb.3). Die der Stoßbank nach dieser
Erfindung für da Auswalzen von Rohren mit dünnen Wandstärke gegebenenfalls ,noch
nachzuschaltenden Streck- uni Rundungskaliber, die angetrieben, aber auch nick angetrieben
sein können, sind zeichnerisch nick dargestellt. da ihre Anordnung ohne weiteres
ver ständlich und ihre Ausgestaltung bekannt ist.