DE976335C - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Rohren auf einer Stossbank - Google Patents

Description

Als Verformungswerkzeuge für die Herstellung nahtloser Rohre auf einer Stoßbank kommen sowohl Ziehringe wie auch nicht angetriebene Rollenkaliber zur Anwendung.

Auch ist es bekannt, Ziehringe und Rollenkaliber in derselben Stoßbank zu verwenden, wobei die in den Ziehringen vorgestreckte Luppe in den Rollenkalibern fertiggestreckt wird.

Weiterhin ist es bekannt, den einzelnen, aus ίο nicht angetriebenen Rollen gebildeten Kalibern von Stoßbänken —
dungskaliber

ausgenommen dem letzten Runeine unrunde, aber kreisähnliche sowie sich in Richtung des Walzspalts erweiternde Form zu geben, wodurch eine Bearbeitung des Werkstücks lediglich auf etwa zwei Drittel seines Umfangs erfolgt, und durch gegenseitige Versetzung der einzelnen Kaliber die Bearbeitung allmählich über den ganzen Werkstückumfang auszuweiten. Diese Formgebung hat den Vorteil, daß die durch die Werkstoffzwängung im Kaliber sowie durch die Reibung zwischen Dorn und Werkstück entstehende Verlustarbeit gesenkt wird.

Die Vorteile der Ziehringe bestehen darin, daß sie einen höheren Streckungsfaktor als die Rollen-

kaliber haben und zudem billiger in der Herstellung sind. Außerdem beanspruchen, sie weniger Raum. Nachteilig ist jedoch, daß nach einer gewissen Streckung der Luppe auf Grund der dann abnehmenden Wandstärke nur noch geringe Stoßkräfte in die Luppe eingeführt werden dürfen, da sonst die Gefahr besteht, daß der Luppenboden durchstoßen wird. Als weiterer Nachteil ist der Übelstand anzusehen, daß das Rohr durch die Ziehringe an seiner Oberfläche Riefen erhält, die insbesondere in den letzten Kalibern so tief werden können, daß sie beim nachfolgenden Lösevorgang mittels Lösewalzen nicht mehr ganz entfernt werden können.

Die Rollenkaliber weisen gegenüber den Ziehrin,-gen die Vorzüge auf, daß sie zu glatten Werkstoffoberflächen und geringeren Stoß widerständen führen. Letzteres ist insbesondere bei fortgeschrittener Streckung der Luppe von Bedeutung. Auch ist der Wirkungsgrad der nicht angetriebenen Rollen relativ größer als der von Ziehringen, da die in die Luppe eingeführte Stoßarbeit in wesentlich größerem Ausmaß als beim Ziehring zum Verformen ausgenutzt wird, weil von der Stoßarbeit weniger in Form von Reibungsarbeit verlorengeht. Diesen Vorteilen stehen jedoch die Nachteile gegenüber, daß einmal der Streckungsfaktor der Rollenkaliber nur etwa halb so* groß wie der von Ziehringen ist und zum anderen die Rollenkaliber aus bekannten Gründen wesentlich teurer als Ziehringe sind. Hinzu kommt, daß das Werkstück erfahrungsgemäß in . nicht mehr als zwei bis drei Rollenkalibern gleichzeitig bearbeitet werden darf, da sonst die Reibung zwischen dem Werkstück und dem Dorn zu hoch wird.

Beim Entwurf von Stoßbänken mit aus Ziehringen und Rollenkalibern bestehenden Stoßbetten wird der Konstrukteur an Hand vorliegender Erfahrungen folgende Überlegungen anstellen: i. Es ist möglich, mit Ziehringen durchschnittliche Abnahmen von 35 % zu erreichen. Dieser Wert ist nicht zu hoch gegriffen, sondern wird häufig übertroffen.

2. Mit Rollenkalibern sind nur Abnahmen von etwa 20% erreichbar. Selbst wenn durch besondere Ausbildung der Rollen und durch Zusammenfassung von je drei Kalibern zu einer Gruppe höhere Abnahmen von etwa 50% erreicht werden, so ist doch der Raumbedarf, den die hintereinanderliegenden Rollenkaliber im vorderen Teil des Ziehbettes haben, SO' groß, daß an Stelle von zwei Rollenkalibergruppen mindestens drei Ziehringe gesetzt werden können. Die Abnahme, die mit diesen Ziehringen erreicht werden kann, ist aber mindestens ebenso groß wie die mit den zwei Rollenkalibergruppen von je drei Rollenkalibern erreichte Abnahme, so daß drei Ziehringe sechs Rollenkalibern gegenüberstehen. "3. Es ist demnach unwirtschaftlich, im ersten Teil des Ziehbettes, in dem es auf die Sauberkeit der Werkstückoberfläche nicht ankommt und wegen der Dicke der Luppe die Abreißgefahr des Luppenbodens nicht besteht, Rollenkaliber zu verwenden, da mit Ziehringen eine größere Abnahme ohne Inanspruchnahme einer größeren "Ziehbettlänge billiger erreicht werden kann. Die Arbeitsweise mit Rollenkalibern muß im ersten Teil des Ziehbettes demnach teurer werden als die mit den einfachen und billigen Ziehringen.

4. Wird bei Ziehringen eine gewisse Streckung überschritten, so geht auch bei diesen, insbesondere wegen der Größe der übertragbaren Kräfte, die erreichbare Abnahme zurück und nähert sich der mit Rollenkalibern erreich-

. baren Abnahme.

5. Es kann also die restliche Streckung des Werkstücks mit Rollenkalibern durchgeführt werden, ohne daß sich gegenüber Ziehringen die eingangs erwähnten Nachteile ergeben. Dafür können alle Vorteile, das ist geringe Reibung, glatte Rohroberfläche, der Rollenkaliber ausgenutzt werden.

6. Für den üblicherweise zwischen der 12- und der 27fachen Verlängerung des Lochstücks liegenden Stoßvorgang muß eine richtige Verteilung der Gesamtstreckarbeit auf die Ziehringe und Rollenkaliber vorgenommen werden. Bei Verlegung eines zu hohen Streckungsanteils in die Ziehringe besteht nämlich neben den bereits aufgezeigten Nachteilen die Gefahr einer unwirtschaftlichen Dimensionierung des Stoßantriebs, während im umgekehrten Fall zu große Stoßhübe, d. h. zu große Stoßbanklängen, anfallen und eine zu große Kaliberzahl notwendig wird.

Zur Lösung der unter 6 dargelegten Aufgabe· wurde nun eine Faustformel ermittelt, die eine richtige Aufteilung der Streckarbeit auf die Ziehringe und die Rollenkaliber gestattet. Erfindungsgemäß wird in das Rollenkaliberbett eine derartige Streckung verlegt, daß die in den Ziehringen. gestreckte Luppe in den Rollenkalibern eine 2- bis 3fache Verlängerung erfährt, wobei die Luppe in zwei bis drei Zielnverkzeugen, d. h. Ziehringen oder Rollenkalibern, gleichzeitig bearbeitet wird.

Dies bedeutet, daß bei einer Verlängerung des Lochstücks um das 12- bis 27fache durch den gesamten Stoßvorgang die Luppe zunächst durch die Ziehringe auf eine 6- bis o,fache Länge vorgestreckt und dann durch einige Rollenkaliber noch um das 2- bis 3fache verlängert wird.

Hierbei ist Voraussetzung, daß die Rollen der einzelnen Rollenkaliber, wie eingangs dargelegt, geformt sind, d.h., daß sie das Werkstück nur auf etwa zwei Drittel seines Umfanges bearbeiten und sich daher das Werkstück im Sprung der Rollen vom Dorn abheben kann und dadurch die Reibung zwischen dem Werkstück und dem Dorn weitgehend vermindert wird.

Zwischen den Ziehringen und den zweckmäßigerweise aus drei Rollen gebildeten Rollenkalibern sind Rollenführungen vorgesehen, die ein Ausknicken des Domes verhindern und das Werkstück inwandfrei in das nachfolgende Kaliber einführen.

An Hand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:

Fig. ι zeigt schematisch das Bett einer Stoßbank, während

Fig. 2 die verschiedenen, versetzt zueinander angeordneten Rollenkaliber wiedergibt; in

Fig. 3 sind Einzelheiten der Kaliber in vergrößertem Maßstab zur Erläuterung der Wirkung dargestellt;

ίο Fig. 4 zeigt eine Darstellung des letzten Rundungskalibers.

Das in Fig. ι mit Z bezeichnete Ziehbett der Stoßbank, welches das auf der Dornstange sitzende Lochstück in Pfeilrichtung durchläuft, hat als Ziehwerkzeuge, von der Eintrittsseite beginnend, fünf Ziehringe 1 bis 5, denen sich fünf Rollenkaliber 6 bis 10 anschließen. In den fünf Ziehringen — die Ziehringzahl fünf ist natürlich nicht bindend — kann die angegebene 6- bis ofache Strekkung des Werkstückes ohne weiteres erreicht werden. Für die dann noch durchzuführende Streckung auf das 2- bis 3fache reichen die fünf Rollenkaliber 6 bis 10 aus. Auch für die Rollenkaliber ist die Anzahl fünf keineswegs bindend.

In Fig. 2 sind die fünf Rollenkaliber 6 bis 10 dargestellt, wobei die Rollen der ersten vier Rollensätze 6 bis 9 nicht genau kreisförmig kalibriert sind (vgl. insbesondere die Fig. 3). Die benachbarten Rollensätze 6 bis 10 sind gegeneinander versetzt angeordnet.

Der Abschnitt, in dem die Rollen auf das Werkstück drücken, ist durch die in Fig. 3 angedeuteten Punkte α und b begrenzt. In dem von der Werkstückoberfläche abgerückten Sprung zwischen den Rollen eines Kalibers hebt sich das Rohr von dem darin steckenden Dorn ab. Die schwarz ausgefüllten Flächen zwischen den Punkten α und b stellen die Querschnittsverminderung dar.

In dem jeweils folgenden Rollenkaliber, dessen Rollen gegenüber dem vorhergehenden versetzt liegen, wird das Rohr an den Stellen, an denen es vorher vom Dorn abgehoben war, gedrückt und in der Wandstärke vermindert. Das letzte Rollenkaliber 10 ist ein Rundkaliber. Dasselbe ist in der Fig. 4 etwas größer dargestellt. In diesem Rundkaliber werden lediglich die sechs dachförmigen Erhöhungen der Rohroberfläche, die sich durch die Bearbeitung in dem vorhergehenden Rollenkaliberpaar 6 bis 9 ergeben haben und die in Fig. 4 im Querschnitt schwarz ausgefüllt sind, heruntergedrückt, also das Rohr gerundet.

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, ist der Abstand von Ziehwerkzeug zu Ziehwerkzeug entsprechend der Werkstückzunahme in Durchgangsrichtung des Werkstückes in üblicher Weise vergrößert. Die Anordnung ist so getroffen, daß das Werkstück, gleich welche Länge es in jedem Augenblick des Streckvorganges hat, stets nur von zwei bis drei Ziehwerkzeugen gleichzeitig bearbeitet wird.

Zwischen den einzelnen Ziehringen oder Rollenkalibern werden vorzugsweise Führungen vorgesehen, die in bekannter Weise aus Rollen gebildet sind. Diese Führungen haben die Aufgabe, den Dorn vor dem Ausknicken zu bewahren und zwischen den Rollenkalibern die weitere Aufgabe, das aus einem Kaliber austretende Lochstück einwandfrei in das folgende Kaliber einzuführen.

Für die Gegenstände der Unteransprüche ist mangels Neuheit der dort gekennzeichneten Maßnahmen kein selbständiger, sondern nur in Verbindung mit dem Gegenstand des Hauptanspruchs Patentschutz begehrt.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Herstellen von Rohren auf einer Stoßbank, in der die Luppe zunächst in Ziehringen und anschließend in aus mehreren nicht angetriebenen Rollen gebildeten Kalibern unter Rundung im letzten. Kaliber abgestreckt wird und in den gegeneinander versetzten, eine unrunde, aber kreisähnliche sowie sich in Richtung des Walzspaltes erweiternde Form aufweisenden Rollenkalibern eine wechselnde Bearbeitung auf jeweils etwa zwei Drittel ihres Umfanges erfährt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtstreckung der Luppe so auf die Ziehringe und die Rollenkaliber aufgeteilt wird, daß die in den Ziehringen gestreckte Luppe in den Rollenkalibern eine 2- bis 3fache Verlängerung erfährt, und daß die Luppe in zwei bis drei Ziehwerkzeugen, d. h. Ziehringen oder Rollenkalibern, gleichzeitig bearbeitet wird.

2. Stoßbank zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zieh werkzeugen (1 bis 5) nachgeschalteten Rollenkaliber (6 bis 10) höchstens von drei Rollen gebildet werden.

3. Stoßbank nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen Ziehringen oder Rollenkalibern Führungen, die ebenfalls aus Rollen gebildet sein können, vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 747860, 655 138,
753. 648918, 640955, 365077;

französische Patentschrift Nr. 834706;

britische Patentschriften Nr. 447988, 414459,
636, in 106; USA.-Patentschrift Nr. 2 683 698;

Zeitschrift »Metallurgie«, 1937, S. 76.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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