-
Verfahren zum Herstellen von gewalztem Material Die Erfindung betrifft
ein. Verfahren zum Heustellen von gewalztem Material mit Hilfe von zwei einander
gegenüberstehenden Werkzeugen., wie Walzen oder Druckstücken:, die auf das Material
drücken und in; Vorschubrichtung schwingen. Es ist lekanut, für gewisses technische
Verfahren umlaufende, Walzen zu verwenden, die einachsige, senkrecht zur Drehachse
gerichtete Schwingungen ausführen. Man hat auch schon, ein; zum Formen. von Werkstoffen,
beispielsweise beim. Walzen über einen Dorn, verwendetes Werkzeug in zur, ArbJ1tS-richtung
parallele Schwingungen versetzt. Bei diesem hekannten Verfahren wurde von beiden
Seiten symmetrisch auf das Material! eingewirkt; die Bearbeitung beschränkte sich
daher auf das Verkleinern des Ouersch,niittes und das Verdichten oder auch Ausrichten
des Gefüges. Diese bekannten \\'alzverfahre:n konnten. aber nicht allen Anfoirderungen
angepaß;t werden. Wenn z. B. Tafelmateir.ial rundgewalzt werden, soll oder nicht
auf beiden Seiten. gleiche Eigenschaften hat, oder wenn das Material aus weichen
und nicht ganz homogenen Stoffen oder Gemischen besteht, so können; diese bekannten
Verfahren nicht so, wie es notwendig oder zweckmäßig wäre, auf das Material einwirken.
Diese Nachteile werden nach der Erfindung da,-durch vermieden, daß beide Werkzeugteile
mit voneinander unabhängigen:, verschieden: großen. Schwinga@usschlägen arbeiten.
-
Bei einem derartigen Verfahren hat man es in. der Hand, durch, Auls:w#ahl
der Stärke, Frequenz-und Phaisenlage, der Schwingungsausschläge beim Walzen auftretende
Nebenwirkungen h:ervorzttrufen, oder zu verstärken" vor allem quer zur Arbeitsrichtung
verlaufende Schubspannungen, irn Material zu erzeugen. und so bei feisten: Stoffen
innere
Spannungen in dieser Richtung oder eine entsprechende Verfoirmung, bei weicheren
Stoffen auch eine gewisse Durchmi.schun,g, gegebenenfalls eine Kn.etwirkun;g hervorbringen.
Damit wird das Gefüge verbessert oder verschiedenen; besonderen Forderungen an;gepaßt.
-
. Bei geeigneter -Abstimmung der Schwingungsaiusschläge- kann: man
mit dem Verfahren nach de:r Erfindung schneller walzen als. bei den bekannten Verfahren,
oder es läßt sich, besonders bei m.ebTeren Durchgängen, eine der Nebenwirkungen,
z. B. das Mischen,, in vermehrtem Ausmaß hervorrufen. Die Kräfte und Bewegungen
gestatten: es, dabei, sich der Zähigkeit, der Haftneigmang am Werkzeug oder anderen
dies. Materials anzupassen. Es@ lassen sich mehrere Einwirkungen auf das zu walzende
Material miteinander verbinden, die sonst getrennte Arbeitsgänge erfordern. würden.
-
Aus£üh :rungs,b:eispiele des. Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung
dargestellt.
-
Fi:g. i zeigt eine erste Ausführungsform in Richtung des Maiterialvoirs:chub:s.
gesehen:, - . Fig. 2 eine Ansicht derselben, Au;sführungsfo-rm quer dazu, Fig.3
eine zweite Ausführungsform, ebenfalls in Vo:rschubrichtung gesehen, Fig. q. eine
senkrecht dazu gesehene Ansicht derselben Aus:führun!gsfo:rm; Fig. 5 zeigt eine
dritte Ausführungsform in Vo@rschubrichtung gesehen, Fig. 6. dieselbe in einer Ansicht
senkrecht zur Vorschubrich.tung.
-
In dem ersten Ausführungsheispiel sind zwei Walzen io und i i inLagern
r2, 13, 14 und 15 drehbar gelagert. Die Walze io wird vom: einer Welle 16 aus: drehend
angetrieben,- ebensoi die: Walze i i von einer Welle 17 aus. Zwischen den beeiden
Walzen befindet sich ein Band aus Walzmaterial 18. Die Walzen drücken auf -dieses,
Walzmaterial und nehmen es infolgei ihrer Drehbewegung in der Vors:chuhmichtung
mit, die durch den Pfeil i9-- -anged.eutet ist.
-
Auf der Welle 17 sitzt ein Drehs:chwingungsiarreger 2o von, bekannter
Bauart. Er überlagert der Drehb:ewe@gu.rig 'der Wälzei i; die durch, den Pfeil 21
angedeutet ist, eine Dre:hs-chwingun:gs:bewegung im Sinne des Pfeiles, 22. Die Wälze
1ö wird von einem Schwingungserreger in Schwingungen längs ihrer Achse 16 versetzt,
deren; Richtung der Pfeil 23 anzeigt. _ = Das zwischen den. Walzen durchgezogene
Mate riäl wird auf diese Weises zusammengedrückt und aüßerdenn wechselnden Schubspannungen
in der Walzrichtung-und quer dazu unterworfen. Dadurch wird die Gefügeverd!ichiung
beschleunigt und j e nach- der, -Größe der verschiedenen; Schwingungsweiten ein,
bestimmter Einfluß auf das Gefüge des Walzmaterials ausgeübt.
-
dem Ausfih@ungsb:eispiel nach Fig. 3 und 4 sind zwei Walzen
30 und 31- in Lagern, 3ä,. 33, 34 und 35 drehbar befestigt. Die Walze
3o wird von einer Welle 36 aus drehend angetrieben, ebenso die Walze 31 vom, einer
: Welle 37 aus. Das zwischen den Walzen 30 und 31 befindliche Material 38
wird ähnlich: wie in dem vorhergehenden Ansführungsbeispiel im Sinne des, Pfeiles,
39 zwischen den Walzen hindurchbewegt und dabei auf kleinere, Dicke zusammengepreßt.
Auf die Welle 37 ist ein an sich bekannter Drehschwingungserreger 40 aufgesetzt,
dessen Schwingungen der durch: den Pfeil 41 dargestellten Drehbewegung der Walze
31 überlagert werden. Außerdem werden, die Lag .er 32 und 36 und, mit ihnen; die
Walze 30 in Schwingungen senkrecht zur Oberfläche des Materials 38 versetzt,
ebenso: die Lager 34 und 35 mit der Walze 31. Diese Schwingungen sind, durch Pfeile
42 und 43 dargestellt. Die Schwingungsweiten , und Frequenzen aller diesem Einzelschwingungen
sind soi aufeinander abgestimmt, daß die Teile der Walzen, die das Material 38 berühren,
im wesentlichen kreisförmige Schwingungsb:a,Ym;en44 beschreiben. Diese Bahnen verlaufen
in Ebenen, die in; der Vorschub; richtung dies Materials und senkrecht zu dessen
Oberfläche liegen.
-
Diel. beschriebene Schwingung der Walzen bewirkt, daß sich der Druck,
mit dem die letzteren auf das Material 38 einwirken, periodisch ändert und, daß
die Walzen; außerdem. in den, Augenblicken, in denen der Druck verringert ist, sich,
entgegengesetzt der Vorschubrichtung auf das, ankommende, Material aufschieben und
seich dann; unter größerem Druck auf ihm aib:walzen. Das. Material wird dadurch
in besonderer Form geknetet und in, sein.ein Gefüge beeinflußt.
-
In einer' dritteln Aus@führungsfo:rm, die in den Fig. -5 und 6 dargestellt
ist, sind statt der Walzen Druckstücke 50 und 51 angeordnet. Diese Druckstücke
sind in Gleitführungen 52, 53, 54 und 55 gelagert. Die Druckstücke haben auf den
Seiten, wor sie das Material nicht berühren, beliebig geformte Oberflächen 56 und
57, die insbesondere auf einfache Weise als rechtwinklige, nur roch bearbeitete
Flächen hergestellt werden können.. Zwischen den Druckstücken. 5o und 51 befindet
sich, das. zu bearbeitende Material 58. Die diesem zugekehrten Seiten der Druckstücke
sind so, ausgebildet daß in der Vorschuhrichtung 59 des Materials gesehen der Zwischentraum
zwischen. den Deucks:tüaken 5o und 51 langsam abnimmt und dann in ein gleich groß
bleibendes Stück 6o übergeht, das, zwischen zueinander parallelen: Flächensitücken
61 der Druckstücke 5o und 51 liegt.
-
Auf diese Druckstücke werdeni von den Gleitführungen; 52 bis 54 aus
Schwingungsimpulses aus: geübt, die einmail senkrecht zur Werkstücksoberflächel
in der Richtung der Pfeile 62 und 63, zum anderen senkrecht zu diesen in der Richtung
der Pfeile 64 und 65 verlaufen. Die Schwingungsweite und Frequenz. ist in diesen
beiden Schwingungsrichtungen. so, abgestimmt, däß die Druckstücke 50 und 51 parallel
zu sich selbst Schwingungen ausführen, die durch die Pfeile 66 dargestellt sind
und im wesentlichen kreisförmigen Bahnen senkrecht zur Materialoberfläche entsprechen.
Durch diese Bewegung wird,-. der Werkstoff 58 in: regelmäßigen
Zwischenräumen
erfaßt, zusammengedrückt und in Varschubrichtung weitergeschoben; die Schwingungen
der Druckstücke bewirken, also zugleich den Vorschub und die Bearbeitung des Materials.
-
Es. ist auch möglich, statt der Gleitführungen. an den Druckstücken
Drehlager vorzusehen, die senkrecht zu der Materialoberfläche und parallel zu sich
selbst hin. und. her schwingen, und, die! Druckstücke sich dann um diese Drehlager
hin und her bewegen zu las-s.en., woblei die einzelnen Bewegungen soi aufeinander
abgestimmt werden, daß die dem Mate:-ria.l 58 zugekehrten Teile der Dr@uclzstücl<e
5o und 5 i wieder lcr eisförmige Bahnen nach: Art dies Pfeiles. 66 beschreiben.
Der Zwischenraum zwischen: den Druckstücken 5o und 51 kann auch so ausgebildet sein,
da.ß er sich in. der Voirschubrichtun:g zunächst @-erengt, dann. wieder etwas erweitert,
und dann erst in, das gleich groß bleibende Stück 6o übergeht.
-
Ist das Material nicht homogen aufgebaut, z. B. faserartig, oder aus
Körnern verschiedener Größe, se kann: man durch die dargestellten Schwingungen diesen.
Aufbau in gewünschter Weise beeinflussen, z. B. die Fasern in Vorsohubrich;tung
oder in einer anderen. Richtung anordnen. Es lassen sich auch andere Materialquerschnitte,
wie z. B. Draht und Profilmaterial, auf die beschriebene Weise hearbeiten, ebenfalls,
ist es möglich., auch Kunststoff derartig zu behandeln, wobei gleichzeitig etwa
die -Jischung einzelner Bestandteile der Kunststoffe hergestellt oder verbessert
werden kann..