DEG0011581MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 23. April 1953 Bekanntgemacht am 22. März 1956

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung und beliebigen Nachkontrolle des ordnungsgemäßen Einsatzgewichtes einer Vielzahl von ' aus Einzelrohlingen serienmäßig in geschlossenem Kaliber zu walzenden Körpern von hohlzylindrischer oder ringförmiger Gestalt und will die Nachteile der bisher angewendeten Verfahren vermeiden.

Bisher hat man sich damit begnügt, am Ende des Walzvorganges den Innen- bzw. Außendurchmesser des gewalzten Formlings zu bestimmen und die Endbearbeitung in weiteren Bearbeitungsvorgängen vorr' zunehmen. -

Beim Walzen von zylindrischen oder ringförmigen Körpern wird der gewogene Rohling auf einer vor der Walze angeordneten Presse gedrückt und gelocht, wobei das überschüssige Gewicht durch verschieden tiefes Eindrücken des Lochdornes beseitigt wird. Bei diesem Verfahren werden jedoch verschiedene, das Einsatzgewicht des Rohlings für die Walze wesentlich beeinflussende Faktoren nicht berücksichtigt. So ändert sich beispielsweise im Laufe des Betriebes die Temperatur der Rohlinge, so daß bei gleich weitem Eindrücken des Lochdornes zwar gleiche Volumina, aber verschiedene Gewichte gelocht werden. Ferner

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wird die Ablesung der Eindringtiefe des Dorns nicht dauernd gleichmäßig durchgeführt oder ist infolge von Ablesfehlern des Arbeiters, die teils auf ihn zurückgehen und zum anderen von ihm gar nicht in Rechnung zu stellen sind, für die Dauer nicht gleichmäßig durchführbar. Auch der Verschleiß des Lochdomes, wird bis jetzt nicht berücksichtigt. Als weitere Faktoren sind die Änderung des Niveaus des Pressentisches und die Zunderbildung auf dem Rohling zu

ίο berücksichtigen, was ebenfalls bisher außer Ansatz ge-, blieben ist.

Eine theoretische Berücksichtigung dieser Faktoren ist durch entsprechendes Lochen infolge der Veränderlichkeit der verschiedenen sie beeinflussenden Bedin-

15. gungen nicht möglich. .,..'...

Durch die Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, das es ermöglicht, im' Züge eines Walzvorganges das Einsatzgewicht der Einzelrohlinge im wesentlichen konstant zu halten, so daß zwangläufig im Rahmen der gegebenen Toleranzen die Innen- und Außendurchmesser des Endproduktes konstant gehalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge eines Walzvorganges nach Walzen des Außen- oder Innendurchmessers auf SoIlmaß die Differenz zwischen Innen- und Außendurchmesser eines oder mehrerer der Walzkörper bestimmt, der hierdurch ermittelte Wert in Gewichten abgelesen und das so ermittelte Gewicht der Ausformung des Rohlings in der vorhergehenden Bearbeitungsstufe~ zugrunde gelegt wird. Durch diese Sollmaßwalzung des Außen- bzw. Innendurchmessers wird eine dieser Veränderlichen zur Konstanten, und es verbleibt, da ja die Walzung im geschlossenen Kaliber erfolgt, nur noch eine Variable, nämlich der Außen- oder Innendurchmesser, dessen Abweichung vom Sollmaß dann als Differenz zwischen Außen- und Innendurchmesser der Gewichtsbestimmung der künftigen Einsatzstücke zugrunde gelegt wird. Mit diesem Verfahren ist es möglich, den oben aufgeführten, bisher nicht bewältigten und auch theoretisch nicht zu bewältigenden Fak

toren Rechnung zu tragen. Durch den Abgriff der Messungen am Innen- und Außendurchmesser des Formkörpers kann man darüber hinaus nach Beheben die gegebene Toleranz am Innen- oder Außendurchmesser vorsehen oder aber auf Innen- und Außendurchmesser mitteln.

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und zwar in

Fig. ι eine Draufsicht und in Fig. 2 eine Seitenansicht.

Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips soll vorab eine mathematische Darstellung der Vorgänge beim Walzen gegeben werden. Es sei angenommen, daß ein Ring mit rechteckigem Profil gewalzt werden soll, dessen Breite b beträgt und der den Innendurchmesser di sowie den Außendurchmesser da aufweist.

Das Gewicht eines solchen Ringes beträgt

G =yb- — (da² — di²).

Dabei bedeutet G = das Gesamtgewicht des Ringes, b = seine Breite, da = seinen Außendurchmesser, di = seinen Innendurchmesser und γ = eine Konstante, nämlich das spezifische Gewicht.

Ein Ring mit den gewünschten Abmaßen go

da = Da und di = Di und b = b₀ hat somit das Normalgewicht

Wird der Außendurchmesser auf Sollmaß gewalzt, so weist der Innendurchmesser im allgemeinen eine Abweichung auf und ist demnach

di = Di ± Δ di..

Daraus folgt

G = γ ■ b₀ ■ — [Da* — (Di ± di)*] 4

G = γ -b₀ ■ — [Da² — Di²] + γ ■ b₀ ■ — [± 2 Di- di 4 4

G =

ZlG

Die Gewichtsabweichung beträgt also

A G = γ ·■&„

AG = ν ■ b_n

π
4

2 Di ■ di

?L.Aäi.

™-

Bei negativem Δ di, d. h. einer Verringerung des Innendurchmessers, ist' Δ G positiv, d.h., der Reifen weist ein zu hohes Gewicht auf. Bei positivem Δ di ist der Innendurchmesser zu groß und damit Δ G negativ, d. h., der Reifen weist zu geringes Gewicht auf.

Ein gleicher Rechnungsweg ergibt sich, wenn man den Innendurchmesser konstant hält. Es folgt aus der vorstehenden Berechnung also, daß man bei Konstanthaltung des Innen- oder Außendurchmessers vom Sollmaß unmittelbar das Zuviel oder Zuwenig des Gewichts des zu walzenden Körpers ablesen kann.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Vorrichtung sind mit 1 der Walzentisch, mit 2, 2' auf dem Walzentisch angeordnete Gleitschienen und mit R der auszuwalzende Körper, beispielsweise ein Radreifen, bezeichnet. Auf den Schienen 2, 2' des Walzen- tisches läuft auf Rollen 3, 3' ein Schlitten 4, der die Tragelemente für die Innenrolle 5 und die Außen-

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rolle 6 aufnimmt. Diese Rollen laufen auf Rotgußbuchsen und greifen auf den auszuwalzenden Körper, der zwischen der Druckwalze 7 und dem Walzkaliber 8 läuft. Die Gegengewichte 9, 9' drücken das Tragorgan und damit die Außenrolle 6 gegen die Außenseite des Reifens R, während die Gegengewichte io, 10' den Schlitten 4 und damit die Innenrolle 5 gegen den Innendurchmesser des Reifens R andrücken. Das Tragorgan für die Innenrolle 5 läuft in einem Rohr 11 aus, welches einen Nocken 12 aufweist. Dieser Nocken 12' schlägt gegen einen Anschlag 13, der mit einem. Zahnsegment 14 in Verbindung steht. Dieses Zahnsegment 14 überträgt seine Bewegung auf ein Zahnsegment 15 und damit auf den über der Skala 16 spielenden Zeiger 17. Der Träger für die Außenrolle 6 läuft in einem im Schlitten 4 axial verschieblich gelagerten Rohr 18 mit einem Nocken 19 aus, der auf einen Anschlag 20 treffen kann, welcher den über die Skala 21 spielenden Zeiger 22

■20 betätigt. Die Skala 16 ist auf Schienen 23, 23' auf dem Walzentisch 1 verschiebbar, um derart die Anordnung verschiedenen zu walzenden Innendurchmessern anpassen zu können. Auch die Skala 21, die an der Traverse 24 angeordnet ist, läßt sich zusammen

«5 mit dieser zur Anpassungen wechselnde Außendurchmesser auf dem Walzentisch 1 verschieben und feststellen. Eine Fixierung des Meßwagens relativ zu dem Walzenkaliber, z. B. durch einen Anschlag, erfolgt nicht, vielmehr läßt sich durch Verstellung der Traverse 24 bzw. des die Skala 16 tragenden Tisches auf den Schienen 2, 2' bzw. 23, 23' die Anordnung immer so einstellen, daß für einen gegebenen, mit Hilfe eines Meßbügels festzulegenden Innen- bzw. Außendurchmesser die Zeiger 17 bzw. 22 über ihren Skalen 16 bzw. 21 spielen. Der auf Kugellagern über den Walzentisch 1 laufende Schlitten 4 wird auf den Gleitschienen 2 herangeführt, wobei sich die Außenrolle 6 an den Außendurchmesser des Körpers R anlegt. Dann wird durch Betätigung des Hebels 25 die Innenrolle 5 über den Reifen R an die Innenseite desselben geschwenkt. Die Gegengewichte 9, 9' bzw. 10, 10' sorgen dafür, daß die Rollen 6 bzw. 5 ständig unter Druck außen und innen am Walzkörper R anliegen. Eine Bewegung der Meßrollen 5 und 6 beim Auswalzen des Walzkörpers R wird auf die beiden Rohre 11 und 18 übertragen und damit gleichzeitig auf den Skalen 16 und 21 durch die Zeiger 17 und 22 angezeigt. Der einzuhaltende Außen durchmesser wird nach Festlegung durch eine Messung bezüglich des Kalibers mit Hilfe eines Meßbügels auf der Skala 21 im einfachsten Falle durch einen Kreidestrich angezeichnet. Selbstverständlich muß durch entsprechende Verstellung der Traverse 24 längs der Schienen 2,2' dafür Sorge getragen werden, daß der Zeiger 22 auch tatsächlich über der Skala 21 spielt. Das gleiche erfolgt für den Innendurchmesser auf der Skala 16. Auch hier ist, wie bereits erwähnt, durch Verstellung des Skalentisches längs der Schienen 23, 23' dafür Sorge zu tragen, daß der Zeiger 17 im gewählten Bereich des Innendurchmessers über der Skala 16 spielt. Sind so die Innen- und Außenmaße für den fertigen Körper genau eingestellt, so ist damit auch das Gewicht dieses fertigen Körpers fixiert.

Abweichungen von diesem Gebiet haben also Abweichungen des Außendurchmessers bzw. Innendurchmessers vom angezeichneten Sollwert zur Folge. Bei Überschreiten eines dieser Werte ist das Gewicht zu hoch, bei Unterschreiten' zu niedrig. Die Skalen beider Ablesevorrichtungen sind in Gewichten und nicht in Längeneinheiten geeicht, so daß sich aus der Abweichung des Zeigers von dem angezeichneten Bereich bei Einhaltung des Sollwertes auf der anderen Skala die Gewichtsabweichung festlegen läßt. Der derart gewonnene Wert dient nunmehr dazu, um beim vorhergehenden Arbeitsvorgang die Ausformung des Rohlings entsprechend zu beeinflussen, d. h. dort durch starkes oder schwaches Eintreiben des Domes das Gewicht des auf die Walze aufzugebenden Rohlings zu erniedrigen oder zu erhöhen. Damit lassen sich aber engste Toleranzen walzen. Es ist ferner möglich, durch weiteres Walzen bei überschüssigem Gewicht das zuviel vorhandene Gewicht des Walzkörpers gleichmäßig auf Innen- und Außendurchmesser zu verteilen. Bei Untergewicht ist es ohne Schwierigkeiten möglich, vor Erreichen des Sollmaßes, beispielsweise am Außendurchmesser, festzustellen, daß beim Sollmaß der Innendurchmesser zu groß sein würde, so daß man nicht ganz bis zum Sollmaß walzt und damit die Gewichtsdifferenz gleichmäßig auf Außen- und Innendurchmesser verteilt. ·

Es liegt auf der Hand, daß man mit einer derartig genauen Auswalzung gerade von ringförmigen oder zylindrischen Körpern erhebliche Einsparungen an Einsatzmaterial erzielen kann, ohne daß die Ausschußgefahr wächst. Außer der Einsparung an Einsatzgewicht fallen in den meisten Fällen auch die kostspieligen Nachbearbeitungen weg.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß es einerseits zum Stand der Technik gehört, während des Walzvorgangs die Abmessungen des Walzgutes laufend mittels Meßvorrichtungen zu kontrollieren, die mit einem entsprechenden, am Walzgut zur Anlage gebrachten Abtastorgan und von diesem gesteuerten Meß- bzw. Anzeigevorrichtungen ausgestattet sind. Diesem Stand der Technik gegenüber ist das Neue in der besonderen Eichung und darin zu sehen, daß Abtastorgane relativ gegeneinander arbeiten, so daß es ohne Fixierung der Meßanordnung bezüglich des Walzgutes möglich ist, die Einsatzgewichte im vorhergehenden Bearbeitungsvorgang zu kontrollieren.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Verfahren zur Bestimmung und beliebigen Nachkontrolle des ordnungsgemäßen Einsatzgewichtes einer Vielzahl von aus Einzelrohlingen serienmäßig in geschlossenem Kaliber zu walzenden Körpern von hohlzylindrischer oder ringförmiger Gestalt, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge eines Walzvorganges nach Walzen des Außenoder Innendurchmessers auf Sollmaß die Differenz zwischen Innen- und Außendurchmesser eines oder mehrerer der Walzkörper bestimmt, der hierdurch ermittelte Wert in Gewichte umgerechnet, abgelesen und das so ermittelte Gewicht der Aus-

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   formung des Rohlings in der vorhergehenden Bearbeitungsstufe zugrunde gelegt wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, gekennzeichnet durch eine von Abtastorganen gesteuerte Meßvorrichtung, die in Gewichten geeicht ist und durch ihren Ausschlag den Wert der Abweichung des Einsatzgewichtes anzeigt.

   Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 844068, 575 979; J. Puppe: »Walzwerkswesen«,
3. 3. Band, S. 459.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen