DE974829C - Rohrstreckpresse - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 10. MAI 1961

p 5512 Ib I jb D

Rohrstreckpresse

Die Erfindung betrifft eine Rohrstreckpresse, bei der das Rohr abschnittweise auf einem Dornkopf, der aus einem Aufweiteteil und einem zylindrischen Teil besteht, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des zu streckenden Rohres, aufgeweitet wird und darauffolgend die über die zylindrische Fläche des Dornkopfes hinausragenden Teile des jeweils vorgeschobenen, aufgeweiteten Abschnitts durch den Arbeitshub eines geradlinig hin- und herbewegten Streckwerkzeuges zu Rohren von gleichmäßigem Innen- und Außendurchmesser gestreckt werden.

Das Neue an dieser Rohrstreckpresse besteht darin, daß das Streckwerkzeug durch mehr als zwei Walzen gebildet wird, die in einem auf einem Stößel befestigten Gehäuse mit ihren senkrecht zu der durch die Rohrachse und den Walzenmittelpunkt definierten Ebene stehenden Achsen ortsfest, aber drehbar gelagert und über ihren ganzen Umfang so profiliert sind, daß sie an der Walzstelle einen das Rohr umschließenden ao Kreis bilden.

In der Technik der Wandstärkenverminderung von Rohren durch Kaltziehen wurden zahlreiche Versuche unternommen, durch Verwendung von Walzrollen an Stelle des Ziehringes von den Vorteilen der rollenden Reibung Gebrauch zu machen. Diese Versuche sind daran gescheitert, daß die mit Walzrollen erzielbaren Abstreckgrade so wesentlich unter den mit Ziehringen erreichbaren liegen, daß eine wirtschaftliche Verwendung von Walzrollen an Stelle des Ziehrings in der Kaltzieherei von Rohren nicht gegeben war.

Es ist ein Rohrstreckverfahren bekannt, bei dem zwecks Herstellung eines Rohrs von gleichmäßigem Außen- und zunehmendem Innendurchmesser ein Rohr abschnittweise auf einem konischen Dorn aufgeweitet und durch zwei Walzen von vorwiegend

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halbkreisförmigem Profil ausgestreckt wird. Der in diesem Verfahren verwendete Dorn weist keinen sich an den Aufweiteteil anschließenden, zylindrischen Teil auf, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser des zu streckenden Rohrs. Außerdem bilden die Walzen bei diesem bekannten Verfahren an der Walzstelle keinen das zu streckende Rohr vollständig umschließenden Kreis.

Die wesentliche Verschiedenheit der Bauart der ίο formgebenden Werkzeuge (Dorn, Walzrollen) bei dem bekannten Verfahren bedingt auch eine völlig verschiedene Art der Formgebung. Bei dem bekannten Verfahren tritt nicht die für die Verwendung von Walzrollen kritische Wulstbildung an dem Übergang vom Aufweiteteil in den zylindrischen Teil in Erscheinung.

Da. man auf der Rohrstreckpresse, bei der kurze Abschnitte des Rohres auf einem Dornkopf aufgeweitet und die über die Streckbahn hinausragenden Teile des vorgeschobenen Abschnitts durch die Walzrollen auf dem zylindrischen Teil des Dornkopfs ausgestreckt werden, nicht gleich hohe Ziehgeschwindigkeiten wie auf der Ziehbank anwenden kann, ist deren wirtschaftliche Verwendung nur möglich, wenn durch Anwendung nahezu unbegrenzter Abstreckgrade eine größere Anzahl von Zügen, Glüh- und Beizoperationen eingespart werden. Da aber die Wulstbildung um so stärker ist, je höher der Abstreckgrad ist, mußte die Verwendung von Walzrollen auf der erfindungsgemäßen Rohrstreckpresse nach den in der Kaltzieherei gemachten Erfahrungen völlig aussichtslos erscheinen. Es war deshalb in hohem Maße überraschend, daß bei der Verwendung von Walzrollen in der Rohrstreckpresse die gleich hohen Abstreckgrade erzielt werden wie bei Verwendung von Ziehringen.

Der durch die Erfindung erzielte Fortschritt besteht darin, daß die Rohre nicht, wie es bei Verwendung des Ziehrings unerläßlich ist, mit zieherleichternden Schichten (Phosphat- oder Oxalatschichten) versehen werden müssen und daß man Rohre von einer Oberflächenbeschaffenheit erzielt, die bei bekannten Rohrherstellungsverfahren erst durch nachfolgende Veredelungsverfahren (Schleifen und Polieren) erreicht wird.

Die erfindungsgemäße Rohrstreckpresse findet deshalb gerade auf den Gebieten bevorzugte Anwendung, . wo, wie bei der Herstellung von Edelstahl-, Zirkon-, Titanrohren, die Vorteile höchster Abstreckgrade, abfallfreier Herstellung und hervorragender Oberflächenbeschaffenheit sich in besonderem Maße geltend machen.

Auch wenn mehr als zwei Walzen mit in der gleichen Ebene liegenden Achsen vorgesehen sind, ist es unvermeidlich, daß infolge der Federung des Werkzeugs an den Stellen, an denen benachbarte Walzen auf dem Rohr zusammenstoßen, Längsverdickungen auftreten, die, wenn sie auch an sich unerheblich sind, durch Überwalzen beseitigt werden müssen, um völlig einwandfreie Rohre zu erzielen.

Zu diesem Zweck könnte man hinter dem ersten Walzensatz noch einen zweiten mit gegenüber denen des ersten in der Acbsenebene so verschobenen Walzen anordnen, daß die Mittellinien derselben auf die Verdickungen treffen. Aber abgesehen davon, daß auf 6g diese Weise das Gewicht des hin- und hergehenden Stößels verdoppelt würde, müßte auch der Kurbelhub der Maschinen mindestens verdoppelt werden.

Nach der Erfindung kann diese Teilaufgabe in verschiedener Weise gelöst werden. So kann man beispielsweise den zweiten Walzensatz außerhalb des Stößels auf der Rohraustrittsseite fest, und zwar so anordnen, daß die Mittellinien der Walzen auf die Verdickungen treffen. Ein Antrieb für die Walzen ist nicht erforderlich, da das Rohr durch die Vorschubvorrichtung der Rohrstreckpresse — im letzten Teil unter Vermittlung des nachfolgenden Rohres —· durchgestoßen wird.

Eine weitere Lösung dieser Teilaufgabe besteht darin, daß Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche der Stößelkopf mit dem Walzensatz in einem der Totpunkte des Kurbelhubs in eine solche Lage gedreht wird, daß die Walzenmitten im gleichen oder nächsten Hub auf die im vorhergehenden Hubteil oder Hub entstandenen Verdickungen treffen.

In den Abb. 1 bis 5 ist die Erfindung an einer Rohrstreckpresse mit mechanischer Vorschubeinrichtung dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι eine Aufsicht des Teüs der Rohrstreckpresse, der das Walzenstreckwerkzeug enthält, mit dem letzteren in der vorderen Totpunktstellung,

Abb. 2 einen verlängerten Schnitt nach der Linie A-A in Abb. 1 mit dem Streckwerkzeug in der hinteren Totpunktstellung,

Abb. 3 und 4 Schnitte nach der Linie B-B der Abb. i, die die Drehvorrichtungen für das Walzenstreckwerkzeug in den vorgesehenen beiden Stellungen zeigen,

Abb. 3 a und 4 a die entsprechenden Stellungen der Walzen,

Abb. 5 das Schub- und Zugorgan der Verstellvorrichtung der Abb. 3 und 4 im vergrößerten Maßstab.

In dem Maschinenkörper 1 ist die Kurbelwelle 2 gelagert, die mittels der Kurbelstange 3 den Stößel 4 geradlinig hin- und herbewegt. Ein Fortsatz 4 a des Stößels 4 stößt im Rückhub des Stößels auf den Doppelnocken 5, der dem Schlitten 6 eine durch die Hubverstellungsvorrichtung 7 einstellbare Vorwärtsbewegung erteilt. Durch das auf dem Schlitten 6 befestigte Klemmgesperre 8 wird das über die Dornstange 9 geschobene Rohr 10 bei der Vorwärtsbewegung des Schlittens 6 mitgenommen und abschnittweise auf dem Dornkopf 11 aufgeweitet. Die auf dem Dornkopf aufgeweiteten Abschnitte des Rohres werden bei der Vorwärtsbewegung des Stößels 4 durch das auf diesem drehbar befestigte Walzenstreckwerkzeug unter Wandstärkenverminderung ausgestreckt.

Das Walzenstreckwerkzeug besteht aus der Hohlwelle 12, die auf der dem Dornkopf 11 zugekehrten Seite mit einem starken Flansch 13 versehen ist und am Flanschende in dem Lagerbock 14 und mit seinem anderen Ende in dem Lagergehäuse 15 auf dem Stößel 4 gelagert ist. Der Ringkörper 16 bildet mit dem Flansch 13 der Hohlwelle 12 das Gehäuse für das iigentliche Walzenstreckwerkzeug, das im Aus-

führungsbeispiel aus einem Satz von drei Walzen 17 besteht, deren Achsen 18 in der aus den Abb. 3 a und 4 a ersichtlichen Weise in dem Ringkörper 16 gelagert sind.

Um die bei Verwendung nur eines hin- und hergehenden Walzensatzes auftretenden Längsverdikkungen zu beseitigen, ist in Abb. 2 auf dem Maschinenrahmen ein zweites, aber ruhendes Walzengehäuse 16' angeordnet, dessen Walzensatz, wie aus den Abb. 2 a und 2 b zu entnehmen ist, gegenüber dem des hin- und hergehenden Walzengehäuses 16 um etwa 6o° verdreht ist.

Wenn es sich um die Herstellung dünnwandigster Rohre handelt, verursacht die Anwendung eines ruhenden Walzensatzes insofern Schwierigkeiten, als beim Durchschieben des Endes des vorangehenden Rohres durch das nachfolgende Rohr das letztere sich zuweilen über das vorhergehende schiebt und aufreißt. Da wegen der geringen Verformung im ruhenden Walzensatz nur geringe Zugkräfte erforderlich sind, so könnte man diesem Übelstand leicht dadurch abhelfen, daß man das den Dornkopf verlassende Rohr mittels einer einfachen Ziehvorrichtung aus dem ruhenden Walzensatz herauszieht. Man kann aber die Anordnung eines zweiten beweglichen oder ruhenden Walzensatzes dadurch umgehen, daß man Einrichtungen vorsieht, mittels deren dem aus einem Walzensatz bestehenden Streckwerkzeug nach jedem Hub oder Teilhub eine Drehung aufgezwungen wird.

Zu diesem Zweck ist das Streckwerkzeug als Hohlwelle ausgebildet, die mit einem Paar von Klemmvorrichtungen 19, 19' (Abb. i, 3 und 4) ausgestattet sind, die je aus zwei durch Scharniere verbundenen Ringhälften bestehen. Die winklig abstehenden Enden dieser Ringhälften sind durch Schrauben 20, 20', die Druckfedern 21, 21' und die Muttern 22, 22' verbunden, wobei die Druckfedern 21, 21' bestrebt sind, die Ringhälften zusammenzudrücken. Die verdickten winklig abgekröpften Enden 19 a, 19 a' der linken Ringhälften sind durch Kugelgelenke mit einem der Enden der Schub- und Zugorgane 23, 23' verbunden, die dazu bestimmt sind, abwechselnd zunächst die Klemmspannung der Ringhälften auszulösen, dann die Klemmvorrichtung und damit auch die Hohlwelle des Walzenstreckwerkzeugs im Uhrzeigersinne um einen bestimmten Betrag zu verdrehen und schließlich die Klemmvorrichtung wieder in die Ausgangsstellung zurückzudrehen. Da im Rückhub des Schub- und Zugorgans 23, 23' die Klemmspannung der beiden Ringhälften aufgehoben wird, wird die Hohlwelle nicht mit zurückgedreht.

Die Schub- und Zugorgane 23 und 23' werden durch den hin- und hergehenden Stößel 4 in der Weise betätigt, daß die Arme eines gekröpften doppelarmigen, horizontal und in einem Zapfen 24 des Stößels drehbar gelagerten Hebels 25 abwechselnd im Vor- und Rückhub mit einer auf dem Maschinenkörper fest angeordneten Schaltrolle 26 in Eingriff kommen. Die Enden der Arme des Hebels 25 sind mit vertikalen Zapfen 27, 27' versehen, deren kugelige Enden gelenkig mit den Enden der Schub- und Zugorgane 23, 23' verbunden sind. Da in der gezeigten Anordnung diese letzteren bereits betätigt werden, während die Walzen noch arbeiten, also unter dem vollen Walzdruck stehen, muß der für die Drehung des Streck-Werkzeugs aufgewandte Energiebetrag gespeichert werden, bis das Walzenstreckwerkzeug einen der Totpunkte der Kurbelbewegung erreicht hat. In der in Abb. 5 gezeigten Ausführung der Schub- und Zugorgane wird zur Speicherung dieser Energie eine Druckfeder 23/" verwendet. 27 ist einer der Zapfen des Hebels 25, 23 α ein Kugelgelenk, mit dem die Schuboder Zugstange 23 b verbunden ist, deren kolbenartig verdicktes Ende 23 c in dem Zylinder 23 d geführt ist, der mittels des in einer Kugel endenden Zapfens 23 e mit dem verdickten Ende der linken Ringhälfte der Klemmvorrichtung 19 gelenkig verbunden ist. 23/" ist die Druckfeder.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rohrstreckpresse, bei der das Rohr abschnittweise auf einem Dornkopf, der aus einem Aufweiteteil und einem zylindrischen Teil besteht, dessen Durchmesser größer ist als der Innendurchmesser des zu streckenden Rohres, aufgeweitet wird und darauffolgend die über die zylindrische Fläche des Dornkopfes hinausragenden Teile des jeweils vorgeschobenen, aufgeweiteten Abschnitts durch den Arbeitshub eines geradlinig hin- und herbewegten Streckwerkzeuges zu Rohren von gleichmäßigem Innen- und Außendurchmesser gestreckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckwerkzeug durch mehr als zwei Walzen (17) gebildet wird, die in einem auf einem Stößel (4) befestigten Gehäuse (15) mit ihren senkrecht zu der durch Rohrachse und Walzenmittelpunkt definierten Ebene stehenden Achsen (18) ortsfest, aber drehbar gelagert und über ihren ganzen Umfang so profiliert sind, daß sie an der Walzstelle einen das Rohr umschließenden Kreis bilden.

2. Rohrstreckpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Rohraustrittsseite außerhalb des hin- und hergehenden Stößels (4) ein im Maschinengestell (1) befestigtes zweites Walzenstreckwerkzeug (16') so angeordnet ist, daß die Mittellinien der Walzen auf die Verdickungen treffen, die bei der Wandstärkenverminderung durch das Haupt-Walzenstreckwerkzeug (16) entstehen. no

3. Rohrstreckpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, durch welche der Walzensatz (16) in den Totpunkten des Kurbelhubes in eine solche Lage gedreht wird, daß die Walzenmitten im folgenden Hub oder Hubteil auf die im vorhergehenden Hub oder Hubteil entstandenen Verdickungen treffen.

4. Rohrstreckpresse nach Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine am Maschinenrahmen befestigte Schaltrolle (26), einen auf dem Stößel (4) drehbar befestigten, doppelarmigen Hebel (25), dessen Arme abwechselnd im Vor- und Rückhub mit der Schaltrolle (25) in Eingriff kommen, an den Enden der Arme des Hebels (25) angeordnete Zapfen (27, 27'), Schub- und Zugorgane (23, 23'), deren eine Enden mit den Zapfen (27, 27') und

deren andere Enden mit den verstärkten Enden (19 a, 19 a') von durch Scharniere verbundenen Hälften ringförmiger Reibungskupplungen (19,19') gelenkig verbunden sind, während die Enden der anderen Hälften der Reibungskupplungen (19, ig') durch in den Verstärkungen (19«, iga') verschraubte und mit Federn (21, 21') und Muttern (22, 22') versehene Stifte (20, 20') dauernd gegen die erstgenannten Hälften gedruckt werden.

5. Rohrstreckpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schub- und Zugorgane (23, 23') durch Unterteilung in Kolbenstangen und Kolben einerseits und Zylinder andererseits und Zwischenschaltung von Druckfedern als Kraftspeicher ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 87 692, 388 608, 791, 521 447, 603 138, 609 517, 67g 109;
österreichische Patentschrift Nr. 110 839 ;
USA.-Patentschriften Nr. 2 161 065, 2 264 688, 290 176, 2 432 566.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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