DE96412C - - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
- B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
- B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
KLASSE ~A&>
Metallbearbeitung, mechanische.
Patentirt im Deutschen Reiche vom 23. Juli 1895 ab.
Der Zweck vorliegender Erfindung besteht darin, mit Hülfe eines Walzwerkes Arbeitsstücke
von kreisförmigem Querschnitt und geradliniger Achse zu erhalten, wie solche bisher
mittelst Stanzen und Pressen hergestellt wurden, welche jedoch bei ihrer Herstellung mit
gewöhnlichen Walzwerken zu bedeutendeKosteii verursachten. Hierher gehören namentlich die
geraden Wagenachsen, Schiffsschraubenwellen, Krahnzapfen, Achsen mit verschiedenen Durchmessern
von stehenden Maschinen u. s. w.
Mit Apparaten der vorliegenden Art ist man auch im Stande, Röhren auf einem Dorne zu
bearbeiten, was jedoch nicht nöthig ist, sobald die lichte Weite in Bezug auf die Wandstärke
gering ist.
Das neue Walzwerk besteht im wesentlichen aus mehreren in Umdrehung versetzbaren
WTalzen, deren Achsen parallel zur Achse des
Arbeitsstückes liegen, welche gegen das Arbeitsstück drücken, es durch Reibung bei ihrer
Drehung mitnehmen und stückweise dünner walzen, wobei das Arbeitsstück einen genau
kreisrunden Querschnitt erhalt. Nachdem ein Abschnitt des Arbeitsstückes bearbeitet ist, bringt
man die Walzen mit demselben aufser Eingriff und schiebt es durch äufsere Kräfte, z. B. durch
mechanisch bewegte Transportwalzen, weiter und vermindert nunmehr seinen Durchmesser an
der neuen Arbeitsstelle u. s. w.
Eine Anordnung des Walzwerkes zeigt vier Walzen, deren Achsen parallel zur Achse des
zu bearbeitenden Arbeitsstückes liegen, welche gleichen Durchmesser besitzen und sowohl
gleich weit vom Mittelpunkte des Arbeitsstückes entfernt, wie auch in gleichem Abstande von
einander gelagert sind. Alle Walzen werden nach derselben Richtung und mit gleicher
Oberflächengeschwindigkeit gedreht und bearbeiten ein Werkstück mit kreisförmigem Anfangsquerschnitt.
Abänderungen dieses Walzwerkes beziehen sich entweder auf die Achsenrichtung der Walzen oder auf ihre Anzahl,
oder auf die Anzahl der angetriebenen Walzen, oder auf ihre Gestalt, oder schliefslich auf
Aenderung der Ausgangsform des Arbeitsstückes. In allen diesen Fällen bleibt die Art
der Walzeneinstellung die gleiche, und darin beruht das wesentliche Moment der Erfindung.
In beiliegender Zeichnung giebt:
. Fig. ι die Endansicht eines Walzwerkes mit vier Walzen und
. Fig. ι die Endansicht eines Walzwerkes mit vier Walzen und
Fig. 2 einen Schnitt durch Fig. 1 nach der Linie a-a wieder, während
Fig. 12 die Seitenansicht der Maschine nach
. Fig. ι ist.
In diesen Figuren ist das Arbeitsstück mit F\ die Walzen sind dagegen mit X bezeichnet.
Die Oberfläche der letzteren besteht aus einem cylindrischen * Theil, an welchen sich nach
beiden Enden hin je ein die eigentliche Arbeitswalze mit ihren Zapfen verbindender konischer
Theil anschliefst. Die Zapfen sind in Lagerkörpern Q drehbar, welche in Ausschnitten
des Walzenstuhles radial verschiebbar angeordnet sind. Die Lagerkörper Q sind mit den
Enden von Stellschrauben ρ derartig verbunden, dafs sich letztere frei drehen können und erstere
stets mitnehmen, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist.
Die Schrauben ρ stehen mit drehbaren Muttern pl im Eingriff, von denen jede an
ihrem oberen Ende mit zwei Drehzapfen ca versehen ist. Ueber diese Drehzapfen greifen
starke Hebel b (Fig. ι und 12), vermittelst
deren die Walzen derartig gegen das Werkstück angeprefst werden können, dafs sie in
dasselbe eindringen.
In dem Walzenstuhl sind Hülsen für die Stellschrauben mit Muttern Pa vorgesehen,
in welchen die . Schraubenmuttern radial zur Drehachse des Arbeitsstückes verschiebbar wird
(Fig. 2).
Die Hebel b sind durch Kappen dd derartig
mit den Drehzapfen ca ca verbunden, dafs
die beweglichen Schraubenmuttern ρl und'
infolge dessen auch die Schrauben ρ jederzeit den Hebelbewegungen folgen müssen. Am
unteren Ende ist jede Schraubenmutter mit einer weiteren Schraubenmutter f versehen,
welche den Zweck hat, zu verhindern, dafs die Stellschrauben pl beim Abnehmen der
Hebel aus ihren Führungen herausfallen. Der Kürze wegen möge im Folgenden ein aus der
Stellschraube ρ und ihrer Mutter p1 bestehender
Theil als »Kolben Pa« bezeichnet werden.
Sämmtliche radial zur Drehachse des Arbeitsstückes verschiebbaren Schraubenmuttern p1
sind durch Hebelverbindungen b ijk Imn 0 mit einander verbunden, welche bei E* und I feste
Drehpunkte in dem Walzenstuhle haben und an eine von zwei einfach wirkenden hydraulischen
Cylindern H3 und H* angetriebene
Kolbenstange angeschlossen sind. Läfst man den einen oder den anderen dieser zwei Kolben
wirken, so entfernt oder nähert man gleichzeitig und um eine gleiche Strecke die vier
Walzen dem Arbeitsstück.
Unter dem Einflufs des Druckes dringen die Arbeitswalzen in das zu behandelnde Arbeitsstück
ein (Fig. 3) und infolge ihrer Rotationsbewegung werden sie dasselbe über den ganzen
Umfang zusammenpressen. Nach V4 Umdrehung des Arbeitsstückes ist eine Lage χ
(Fig. 3) desselben ausgewalzt. Wenn man den Druck fortsetzt, so dringen die Walzen weiter
in das Werkstück ein und man walzt nach einander die Lagen y und f (Fig. 3) nieder.
Dies wird so lange fortgesetzt, bis der hydraulische Kolben H* seinen Lauf vollendet hat.
Indem sich die Walzen immer mehr einander nähern , werden sie immer dünner
werdende Lagen des Arbeitsstückes niederzuwalzen haben, und da die Walzen mit unveränderlicher
Kraft an das Arbeitsstück angedrückt werden und der Walzprocefs beliebig
lange dauern kann, so werden sie dem Arbeitsstück eine genaue Gestalt geben.
Sobald dies erreicht ist, hebt man den Druck auf den Kolben Hi auf, läfst den Kolben H3
zur Wirkung kommen, und die Walzen kehren, indem sie das Arbeitsstück verlassen, in ihre
Ausgangsstellung zurück.
In den Fig. 13, 14 -und 15 ist bezw. in
Längsansicht, Seitenansicht und Draufsicht das gesammte Walzwerk gezeichnet unter besonderer
Berücksichtigung der Art und Weise, in welcher den Walzen ihre Rotationsbewegung ertheilt,
das Arbeitsstück gehalten und vorgeschoben wird.
An seinem vorderen und hinteren Theile wird das Arbeitsstück F1 von zwei Ketten Ga
getragen, welche über Rädchen G1^FIg. 13
und 14) geführt sind. Während des Walzens wird das Arbeitsstück sich drehen und die
Drehung der Rädchen G1 herbeiführen. Die letzteren sind, je nach dem Gewicht und der
Natur des Werkstückes, mit Hängebahnen, Krahnen oder Laufbrücken verbunden.
Die Drehbewegung wird durch eine Welle K1 auf das Getriebe J111 M1 P übertragen. Von
diesem sind die Treibräder I1 und J2 durch
Muffen und Kuppelwellen H1H2 mit den
Walzen verbunden. Mit Rücksicht auf ihre Länge können diese Kuppelwellen beliebige
Neigungen annehmen und die Walzen in allen Stellungen in Antrieb versetzen, welche diese
einnehmen müssen.
Zwischen den beiden Lagerständern Y Y1 ist ein beträchtlicher Zwischenraum vorgesehen,
in welchem das Arbeitsstück und die dasselbe tragende Kette sich frei hin - und herbewegen
kann.
Während die Walzen vom Arbeitsstück entfernt sind, kann dieses leicht in Richtung seiner
Achse horizontal verschoben werden, indem man die Aufhängevorrichtung in entsprechende
Bewegung versetzt.
Indem in der Aufeinanderfolge jeder Theil des Arbeitsstückes der Einwirkung der Walzen
ausgesetzt wird, erhält man das erstere in der durch, Fig. 4 wiedergegebenen Form, bei welchem
die ringförmigen Rippen q anzeigen, dafs die Druckwirkungen der Walzen in Zwischenräumen
von einander erfolgt sind.
Die anfängliche Bewegung des Kolbens Pa
ist eine kräftige und rasche, da dieselbe nur von der Kraft und Geschwindigkeit der hydraulischen
Kolben H3 und H^ abhängig ist.
Um dem Walzwerk ein erweitertes Arbeitsfeld und eine genaue Einstellung zu geben,
sind die Stellschrauben ρ zu zwei und zwei durch Getriebe BCD, Wellen B >, Zahnräder
AB2, Kurbeln und Scheiben derart mit einander
verbunden, dafs man alle Schrauben ρ gleichzeitig radial vorwärts gehen lassen kann,
wie dies Fig. 1 und 2 der Zeichnung deutlich zeigen.
. Fig. ι a und ib stellen eine schematische
Wiedergabe der Fig. 1 in zwei verschiedenen Stellungen dar, und zwar zeigt Fig. ia die
erste, der Bethätigung der Kolben Pa durch hydraulischen Druck und die Hebel in entsprechender
Stellung, während Fig. ib die zweite,' feinere Einstellung der.Walzen durch
die Stellschrauben ρ der Kolben Pa wiedergiebt.
In den Fig. ic und id sind Vorrichtungen
veranschaulicht, welche eine kleine Abänderung
des Schraubenmechanismus unabhängig von den Stellungen ia und ib darstellen.
Der Schraubenmechanismus (Fig. i, ia, ib
und 2) setzt sich zusammen aus auf den Enden der Schrauben ρ befestigten konischen Zahnrädern
A, welche zu zwei und zwei mit auf den Enden der 'Schrauben lose aufgesetzten
Wellen B1 verbunden sind. Jede dieser Wellen trägt in der Mitte (Fig. 2) ein Zahnrad B, welches
mit einem Zahnrad C in Eingriff steht, das seinerseits wieder in ein Zahnrad D eingreift
(Fig. ia, ib, ic und id). Die Zahnräder D
sitzen sämmtlich lose auf ihren Wellen D1.
Die eine der Wellen B1 trägt das Antriebsrad
B3. Die Wellen D1 drehen sich in an den Gestelltheilen unveränderlich angeordneten
Lagern und sind unter sich durch Verbindungsstangen H verbunden und ausbalancirt. Die,
wie erwähnt, lose auf diesen Wellen D1 sitzenden Zahnräder D können mittelst Klinken,
Frictionskegel u. s. w. auch fest mit ihren Wellen verbunden werden. Die die Wellen
B1C1D1 verbindenden Stangen Z)2C2 besitzen
eine unveränderliche Länge. Die Winkel B1C1D1 dagegen nehmen, je nach der wechselnden
Lage der Wellen B1, welche auf den sie mit dem Mittelpunkt des Walzwerkes verbindenden
Geraden verschiebbar sind, eine verschiedene Stellung ein.
• In Fig. ia ist der Drehungssinn der Zahnradgetriebe
dargestellt, während dabei die Kolben Pa unter dem Einflufs der Hebel vorgehen,
und zwar werden dabei die Zahnradgetriebe D lose auf ihren Wellen gehalten.
Die Verbindungsstangen H bleiben unbeweglich, und die vier den acht Kolben Pa entsprechenden
Zahnradgetriebe D drehen sich zu zwei und zwei nach entgegengesetzter Richtung. Hebt man dann die Kolben Pa empor, so
vollzieht sich die umgekehrte Bewegung. Während des Anhaltens der Kolben zur Wiederherstellung
der Verbindung zwischen den Wellen D1 und den Zahnrädern D erhält man,
wenn man das Antriebsrad B 3 sich drehen
läfst, die in Fig. ib gezeigte Stellung. Alle Zahnradgetriebe B werden sich im gleichen
Sinne drehen. Indem man den Schrauben die gleiche Ganghöhe und die entsprechende Gangrichtung
ertheilt, kann man alle Schrauben ρ gleichzeitig um den gleichen Betrag vor- oder
zurückgehen lassen.
Die in den Fig. ic und id veranschaulichte
Anordnung unterscheidet sich von der vorhergehenden durch zwei auf den Wellen E1 angeordnete
Hülfszahnradgetriebe E, und zwar sind die Wellen E1 in am Gestell unveränderlich
befestigten Lagern drehbar gelagert. Man verbindet die Wellen E1 und D1 mittelst Verbindungsstangen H1 und U'2. Durch die Anordnung
der Hülfszahnräder E soll die Festkeilung aller Zahnräder auf ihren Wellen ermöglicht
werden.
In Fig. ic ist der Drehungssinn während des Abwärtsganges der Kolben Pa unter dem Einflufs
der Hebel b in Fig. 1 gezeigt, und zwar drehen sich alle durch Verbindungsstangen
unter einander verbundenen Wellen im beabsichtigten Sinne. Die Bewegung der Kolben Pa
ist also möglich, trotzdem alle Zahnradgetriebe auf ihren Wellen aufgekeilt sind. Daraus geht
hervor, dafs sich die Zahnräder und die Verbindungsstangen um einen - bestimmten Betrag
drehen lassen. Die Winkel B1 C1 D1 werden
sich demnach ändern.
Da die Muttern pl der Kolben Pa stillstehen,
wenn man die Vorrichtung mittelst der Antriebsscheibe Bs in Bewegung setzt, so werden
zwei von den Zahnrädern B nach der gleichen Richtung und die beiden anderen nach entgegengesetzter
Richtung in Umdrehung versetzt. Indem man den Schrauben die gleiche Gang^
höhe ertheilt und die Gangrichtung in gewünschtem Sinne verlaufen läfst, werden die
Schrauben in der gleichen Zeit um den gleichen Betrag sich nach vorwärts oder rückwärts
drehen.
Je nachdem man die eine oder andere dieser Anordnungen benutzt, wird man, sobald die
Kolben, Pa ihren Lauf beendigt haben und das Werkstück auf einen gleichmäfsigen Querschnitt
angebracht ist, unter dem Einflufs der Kolben den Durchmesser des Werkstückes um
einen weiteren, dem vorigen gleichen Betrag vermindern können u. s. f. Auf diese Weise
kann man die Schrauben so weit verlängern, als sie sich unter der Wirkung des Druckes
nicht. biegen, eine Bedingung, welche leicht zu verwirklichen ist und dem Apparat ein grofses
Arbeitsfeld sichert. Gleichzeitig wird die Arbeitsweise des Walzwerkes aber auch eine sehr
genaue sein, denn sobald die Kolben Pa am Ende ihrer Hublänge durch die hydraulischen
Kolben Hs und H* angekommen sind, können
dieselben, wenn man die Arbeitswalzen emporhebt und die Schrauben ρ einstellt, nur noch
um den durch Verstellung der Schrauben zulässigen Betrag in das Werkstück eindringen,
und zwar kann dieser Betrag beliebig gering sein. Auf diese Weise kann man sich mithin
mit Sicherheit der für das Werkstück geforderten Stärke nähern.
Das Antriebsrad B s kann mittelst bekannter
Anordnungen sowohl nach der eineri als auch nach der anderen Richtung in Umdrehung versetzt
werden (Fig. 13). Um eine vollständig cylindrische Welle zu erhalten, wie in Fig. 5
gezeigt, genügt es, alle Theile des Arbeitsstückes nach und nach auf den gleichen Durchmesser
zu bringen.
Um eine Welle nach Fig. 6 herzustellen, erzeugt man zunächst eine über ihre ganze
Länge gleichmäfsig cylindrische Welle, welche man dann in der Weise weiter bearbeitet, dafs
das eine Wellenende an Dicke abnimmt. Der
die beiden cylindrischen Theile von ungleichmäfsigem Durchmesser verbindende Theil wird
durch einen der konischen Theile der Walzenoberfläche X erzeugt.
Ferner erhält man auch Stücke, wie in Fig. 7 dargestellt, unter der Bedingung, dafs die
Streckers mindestens gleich ist dem mittleren cylindrischen Theile der Walzenoberfläche. Will
man besondere Formen herstellen (Fig. 8), so kann man die Walzen entsprechend profiliren.
Das vorliegende Walzwerk kann auch dann wirken,, wenn die Achsen der Arbeitswalzen in
ein und demselben Punkte des Werkstückes zusammenlaufen. Wenn man gleichzeitig die
Walzen einem Konus entsprechend in Umdrehung versetzt, um an jedem Punkte annähernd
gleiche Tangentialgeschwindigkeiten zu erzielen, und wenn man schliefslich den Schrauben nach
vor- und rückwärts die geeignete Ganghöhe ertheilt, um so viel wie möglich gegen jeden
Theil des Werkstückes entsprechend seiner Dicke zu drücken, wird man Werkstücke von
der in Fig. 9 gezeichneten Gestalt erhalten.
Wird allerdings der verlangte Kegelwinkel zu grofs, so wird das Walzwerk nicht mehr
wirken können, denn wenn die Arbeitswalzen zu schräg gestellt werden, können dieselben
nicht mehr genügend gegen das Werkstück drücken, sondern werden gleiten.
Die Anzahl der Arbeitswalzen des Walzwerkes soll mindestens drei sein. Man kann
damit Rundstäbe von geringerem Durchmesser darstellen als mit vier Arbeitswalzen. Der
Walzendurchmesser wird in beiden Fällen der gleiche sein. Fig. 10 zeigt eine Anordnung
mit drei Walzen.
So weit wie möglich sollen die Arbeitswalzen einen gleichen Abstand von einander besitzen
und gleich weit vom Apparatmittelpunkt entfernt sein.
Auch wird man nur einen Theil der Arbeitswalzen in Umdrehung versetzen können, wie
dies für gewisse Fabrikationszweige bei den gewöhnlichen Walzwerken der Fall ist.
Man kann aber auch gleichzeitig Walzen von ungleichem Durchmesser anwenden und
nur auf zwei Arbeitswalzen einen Druck ausüben, wie in Fig. 11 gezeichnet. Die beiden
Walzen von geringem Durchmesser werden dabei als. Führungswalzen dienen, die Wralzen
mit grofsem Durchmesser dagegen, indem sie das Werkstück zusammenpressen, einen kreisförmigen
Einschnitt erzeugen und die Theilung des Werkstückes bewirken.
Ein hohles Werkstück kann man, wie bereits bemerkt, bearbeiten, indem man in dasselbe
einen Dorn einführt, wie dies bisher bereits bei gewissen, unter dem Hammer oder in der
Presse geschmiedeten Werkstücken üblich war. Auf diese Weise kann man auch hohle
Werkstücke mit im Querschnitt eckiger Höhlung bearbeiten. An Stelle von Ketten zur Aufhängung des Werkstückes kann man
sich auch Mitnehmerwalzen und dergl. bedienen.
Claims (3)
1. Eine Vorrichtung zum Walzen runder Stäbe und Röhren, gekennzeichnet durch eine
Reihe in einem Gehäuse radial angeordneter, zu zwei und zwei mit Walzen (X), deren
Achsen parallel zur Achse des Werkstückes (F1) liegen und in einem einzigen
Punkte des letzteren zusammenlaufen, verbundener , aus zwei Theilen gebildeter
Kolben (Pa), deren einer Theil aus einer in Führungen des Gehäuses verschiebbaren
Schraubenmutter (p1), deren anderer Theil aus einer Schraube (p) besteht, und welchen
ein doppelter Antrieb ertheilt wird, nämlich ein Antrieb durch hydraulischen Druck, unter Mitwirkung einer Reihe von
Hebeln (b), um eine rasche und kräftige Einstellung gegen das Werkstück zu erzielen,
und ein Antrieb" der Schrauben (p) in der Mutter (p1) durch eine Reihe gleichzeitig
wirkender Zahnradgetriebe zur Erzeugung der Genauigkeit der Einstellung.
2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dafs auf jedem der Schraubenenden (p) sitzende konische Zahnräder
(A) mit konischen Zahnrädern (B'2) in Eingriff stehen durch Zahnräder (B C D),
von denen die letzteren (D) lose auf ihren Achsen sitzen und mittelst Verbindungsstangen (H) mit einander verbunden sind,
so dafs alle Schrauben (p) gleichzeitig und um den gleichen Betrag nach vor- oder
rückwärts bewegt werden.
3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, dafs Hülfszahnräder (E) an dem in Anspruch 2 genannten
Schraubenmechanismus angeschlossen sind, und dafs jede der diese Hülfszahnräder tragenden Wellen (E1) einerseits mit den
Wellen (D1) der Zahnräder (D) durch Verbindungsstangen (H1), andererseits mit
den darunter liegenden Zahnrädern (D) durch Verbindungsstangen (H2), derart verbunden
sind, dafs dadurch die Festkeilung aller Zahnräder (D) auf ihren Wellen ermöglicht
wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE96412C true DE96412C (de) |
Family
ID=367557
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DENDAT96412D Active DE96412C (de) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE96412C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK151877B (da) * | 1975-05-12 | 1988-01-11 | Akzo Nv | Fremgangsmaade til fremstilling af frostresistent beton |
-
0
- DE DENDAT96412D patent/DE96412C/de active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK151877B (da) * | 1975-05-12 | 1988-01-11 | Akzo Nv | Fremgangsmaade til fremstilling af frostresistent beton |
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