DE926542C

DE926542C - Vorrichtung zum Reduzieren des Durchmessers eines zylindrischen Werkstuecks

Info

Publication number: DE926542C
Application number: DEW3269A
Authority: DE
Inventors: Hugh Morton Wilson
Original assignee: Henry Wiggin and Co Ltd
Current assignee: Henry Wiggin and Co Ltd
Priority date: 1949-08-25
Filing date: 1950-08-13
Publication date: 1955-04-21

Description

Vorrichtung zum Reduzieren des Durchmessers eines zylindrischen Werkstücks Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Walzen zylindrischer Werkstücke. Die Vorrichtung umfaßt mindestens drei in Käfigform symmetrisch auf Parallelwellen gelagerte Walzen mit im Durchmesser ansteigenden, gegebenenfalls sich verbreiternden Walzflächen, die beim Drehen der Walzen den Durchmesser des Werkstücks verringern. Ziel der Erfindung ist es, eine solche Vorrichtung derart zu gestalten, daß das Werkstück damit zur Hantel-oder Pilzform umgestaltet werden kann. Die Hantelform dient in der Regel zur Herstellung von Turbinenschaufeln, wobei aus jeder Hantel ein Rohling für eine oder zwei Turbinenschaufeln hergestellt wird. Soll nur eine Schaufel daraus erzeugt werden, so wird ein Hantelkopf abgeschnitten, während zur Herstellung von zwei Schaufeln die Hantel geteilt wird. Ein Einzelschaufelrohling kann demnach auch Pilzform haben. Jedenfalls wird die fertige Schaufel durch Gesenkschmieden des Rohlings erzeugt. Bisher wurden die hantel- oder pilzförmigen Werkstücke durch kostspielige Druck-und Ziehvorgänge hergestellt.
Gemäß der Erfindung ist am Innenende des Käfigs ein Anschlag für das axial von außen in die drei Walzen mittig eingeschobene Werkstück vorgesehen. Das auf der Anschlagseite gelegene Endteil jeder Walze ist zylindrisch. Während des Walzvorganges kommt das Innenende des Werkstücks, das den Hantel- oder Pilzkopf bilden soll, mit diesem zylindrischen Teil der Walzen in Berührung, so daß dieses Werkstückende radial nicht zunehmen kann, sondern zylindrisch bleibt, während der Durchmesser des mittleren oder äußeren Teils des Werkstücks verringert wird. Infolge des dichten Anliegens des Werkstückendes an den Walzen und des Reibungsschlusses zwischen dem Werkstück und den zylindrischen Walzenteilen läßt sich das Werkstück nicht ohne weiteres aus dem Käfig herausziehen. Notwendigerweise besitzen deshalb die zylindrischen Teile der Walzen je eine Ausnehmung, die sich am Ende des Reduziervorganges zentrisch zum Werkstück stellen, so daß das zylindrische Werkstückende freigegeben wird.
Um einen Teil der Verlängerung des Werkstücks bei der Reduktion auch zur Vorrichtung hin sich auswirken lassen zu können, kann der Anschlag als federbelasteter Plungerkolben ausgebildet sein, der beim Reduziervorgang nachgibt.
In der Zeichnung ist das Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zur Umformung von Rohlingen in Hantelform dargestellt, und zwar zeigt Fig. z eine Seitenansicht mit weggebrochenen Teilen, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie A-A von Fig. i, Fig..3 eine perspektivische Ansicht der Walzen und Fig. 4 bis 13 Diagrammpaare, die in vergrößertem Maßstab aufeinanderfolgende Reduktionsstufen eines Rohlings darstellen, wobei jedes Paar aus einem Schnitt nach der Linie A-A in Fig. i und einer Seitenansicht der Walzen in der Richtung des Pfeiles B in Fig. 2 besteht und der Rohling zwischen ihnen im Schnitt nach der Linie C-C gezeigt ist. .
Die Vorrichtung besteht aus den drei Walzen 2, 4 und 6 auf den Wellen 8, io und 12, die in einem Gehäuse aus den vier Platten 15, 17, i9 und 21 gelagert sind. Jede Welle trägt eine Verzahnung 16, die in die Innenzähne eines Getrieberinges 18 eingreift. Die Außenzähne des Ringes kämmen mit einer Zahnstange 2o, die mit solchem Hub hin und her bewegt werden kann, da'ß die Walzen 2, 4 und 6 jeweils eine volle Drehung vollführen. Die Stange 2o wird in den Nuten 22, 24 geführt.
Die drei Walzen 2, 4 und 6 sind gleichartig und haben die Form eines Zylinders 26 mit einer Walzfläche 28, die sich um den Zylinderumfang erstreckt und deren Radius und Breite dabei zunimmt. Die Walzen sind in solchem Winkelabstand voneinander angeordnet, daß die einander entsprechenden Teile der Walzflächen gleichzeitig an einem Rohling angreifen, der zentral durch ein Loch 3o der Platte 15 eingeführt ist.
Die Bearbeitung des Rohlings beginnt, wenn sich die Zahnstange 2o am rechten Außenende ihres Hubes befindet (wie in Fig. i dargestellt) und die Walzen die in Fig. i bis 3 gezeigte Stellung einnehmen. Der Rohling wird erhitzt, bis er unter Druck zu fließen beginnt, und bis zu einem Anschlag 32 in die Vorrichtung eingeführt. Die Walzen sind bei 33 ausgespart, um den Zangen zum Einsetzen des Rohlings freie Bahn zu geben. Dann wird die Zahnstange 2o nach links gedrückt (s. Fig. i), und- 'die Walzen 2, 4, 6 werden dadurch im Uhrzeigersinn gedreht, während der Rohling zwischen ihnen entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn umläuft. Die fortschreitende Wirkung des Eingriffs der Walzflächen 28 auf den Rohling 34 ist in den Fig.4'bis 13 dargestellt. Während des letzten Teils der Bearbeitung haben die den Rohling verformenden Walzflächen einen konstanten Radius und konstante Breite und glätten die Oberfläche des reduzierten Teils des Rohlings.
Bei der Reduktion des Mittelteils 37 des Rohlings verlängert sich dieser, und der Anschlag 32 drückt eine Feder 38 zusammen. Die Enden 40, 42 des Rohlings, die die Köpfe an jedem Ende des Mittelteils 37 bilden, werden durch die zylindrischen Flächen 44,46 der Walzen geformt und gehalten. Nachdem die Walzen eine Umdrehung beendet haben, wird das Werkstück zurückgezogen, während die Walzflächen 28 den Kopf 40 freigeben. Der zylindrische Teil der Walzen ist bei 48 etwas ausgespart, um den freien Rückzug des Werkstücks zu ermöglichen. Die Feder 38 unterstützt den Auswurf des Werkstücks. Die Zahnstange 20 wird darauf in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht.
Nachdem das Werkstück herausgezogen ist, wird sein äußeres Ende abgeschnitten. Es verbleibt ein pilzförmiges Metallstück, das zur Endform der Turbinenschaufel warm gepreßt wird.
Soll der reduzierte Teil des Rohlings konisch zulaufen, so können die Walzflächen 28 leicht konisch ausgebildet sein. Ein pilzförmiges Werkstück läßt sich ferner dadurch herstellen, daß ein hantelförmiges Werkstück geeigneter Länge in der Mitte radial zerschnitten wird oder daß der Rohling derart in die Maschine eingesetzt wird, daß er nur mit einem Kopf gewalzt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zum Verformen eines zylindrischen Werkstücks zur Hantel- oder Pilzform durch eine `einzige Walzendrehung mit mindestens drei in Käfigform symmetrisch auf Parallelwellen angeordneten Walzen mit im Durchmesser ansteigenden, gegebenenfalls sich verbreiternden Walzflächen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlag (32) für das axial von außen eingeschobene Werkstück am Innenende des Käfigs vorgesehen und das Innenende jeder Walze (2, 4, 6) mit einem zylindrischen Teil (26) versehen ist, dessen Durchmesser dem kleinsten Durchmesser der Walzflächen entspricht, und daß die Walzflächen vor ihrem ansteigenden Teil je eine Ausnehmung (48) aufweisen.
2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, däß der Anschlag ein federbelasteter P-lungerkolben ist, der nach anfänglicher Begrenzung der Werkstückbewegung bei der axialen Verlängerung des Werkstücks durch die Reduktion nachgibt.
3. Vorrichtung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (2, 4, 6) in an sich bekannter Weise über ein Getriebe (16, 18) mit einer Zahnstange (2o) gekuppelt sind, die sich mit solchem Hub hin und her bewegen läßt, daß die Walzen nur eine Umdrehung, nämlich von der Werkstückaufnahmestellung bis zur Werkstückfreigabestellung, zurücklegen.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenenden der Walzen (2, 4,6) zur Durchführung von das Werkstück einführenden Zangen (33) ausgespart sind. Angezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 22 553 vom Jahre 1913, 23 124 vom Jahre 1914; österreichische Patentschrift Nr. 8923.