SI20572A - Luščilna glava za izluščanje valjev, cevastih valjev ipd. in postopek izluščanja - Google Patents

Abstract

Da se v bistvu odpravi napako v okroglosti in prepreči pojav spiralastih valov, se predlaga luščilna glava z njej radialno premakljivo razporejenimi luščilnimi noži, pri kateri so predvideni vsaj trije luščilni noži. S tako zasnovo luščilne glave se da izpolniti zahteva tako po samocentriranju stavka luščilnih nožev kot tudi po krožni geometriji lupine pri nespremenjeni globini odrezka.ŕ

Description

ECOROLL AG Werkzeugtechnik Celle, Nemčija

Luščilna glava za izluščanje valjev, cevastih valjev ipd. in postopek izluščanja

Izum zadeva luščilno¹ glavo za izluščanje valjev, cevastih valjev ipd. in postopek izluščanja, uporabljajoč luščilno glavo, pri čemer ima luščilna glava v sebi razporejene radialnonihalne luščilne nože.

Postopki in luščilne glave te vrste so znani denimo iz spisov DE 22 23 969 ali DE 27 23 622; služijo za obdelavo, zlasti natančno obdelavo valjastih sten izvrtin, kakršne srečamo naprimer v hidravličnih valjih in cevastih valjih. Tovrstne stene izvrtin se najbolj gospodarno natančno obdela z luščenjem in gladkalnim valjanjem. Izhodiščno gradivo so praviloma precizno vlečene jeklene cevi ali s predhodnim povrtanjem pripravljene litoželezne cevi z majhnim obdelovalnim dodatkom debeline okoli 0,3 do 1 mm v premeru. Te cevi imajo izdelovalno pogojene napake ravnosti, ki namenu uporabe cevi ne škodijo in jih zatorej z luščenjem ni treba popravljati.

Vsekakor je treba površino povrtane stene po vsej ploskvi oluščiti in jo gladkalno povaljati tudi pri ukrivljenih valjih. Predpogoj za to je v danih pogojih ta, da luščilni nož makroobliki cevi sledi z domala stalno globino odrezavanja. V ta namen sta se obnesla plavajoče razporejena luščilna noža, znana naprimer iz že omenjenega spisa DE 27 23 622 ali DE 25 18 170. Luščilna glava je pri tem v primerjavi z orodjem v dveh rav1. LUŠČENJE (nem. Schalefi) označuje obdelavo z odrezavanjem površine valjanih in kovanih palic okroglega preseka na luščilnih strojih za izdelavo svetlo vlečenega jekla. (Po leksikonu; op. prev.) ninah radialno prosto gibljiva, luščilni nož oziroma noža pa sta dodatno radialno gibljiva.

Znana ureditev luščilnih nožev zagotavlja samocentriranje nožev s pasivnimi silami rezanja obeh rezil tudi tedaj, ko se luščilna glava zaradi zunanjih sil ne vrti središčno. Pomanjkljivo pri tej ureditvi pa je, da luščil na noža z dvema drugo nasproti drugemu razporejenima reziloma ne izdelujeta prisilno okrogle vrtine. Nasprotno, tovrstni noži med vrtenjem luščilne glave izvajajo radialno oscilirajoče gibanje in pri tem tvorijo presek vrtine, ki ni okrogla. To gibanje lahko izzove napaka okroglosti, ki je že v sami cevi, ali malenkostna motnja v ravnotežju sil, denimo spremenljiva pasivna sila rezanja pri praviloma zaželenem lomu odrezka, in to gibanje se lahko razmahne ter nadaljuje prek vse obdelovalne dolžine.

Značilno za tovrstne profile vrtin je, da ima vrtina - merjeno med dvema druga nasproti drugi ležečima točkama - sicer konstanten premer, da pa je notranji plaščni krog manjši in zunanji plaščni krog večji od v dvotočkovnem postopku merjenega luščilnega premera. Pri tem lahko nastanejo poligoni s 3, 5, 7 ali več koti. Ta napaka okroglosti lahko pri sestavljanju z batom in tesnili vodi k problemom. Pogosto poteka napaka okroglosti po dolžini cevi s kotnim zamikom od enega obrata orodja do drugega, tako da se dobi špiralast obris vrtine valja, ki praviloma velja kot pomanjkljivost v kakovosti.

Znana so tudi orodja brez nihalnih nožev. Sem štejejo povrtala, kakršna so opisana naprimer v spisih DE 19 62 181 B, DE 16 52 790 A, DE 73 21 746 U in US 2,638,020. Noži povrtal so glede na osnovno telo orodja prestavljivi vsi le skupaj za enako mero in tako niso radialnonihalno vgrajeni. Povrtala so v sami zasnovi predvidena za izdelavo vrtin s kar se da majhno napako ravnosti. Do nadaljnjega napredka obdelave torej pride v nadaljevanju dosedanje smeri vrtine. Če je predvrtina ukrivljena, se od povrtal pričakuje, da to krivino po možnosti povsem odpravijo.

Cevasti valji se izdelujejo iz precizno vlečenih jeklenih cevi dolžine tja do 10 m. Pogojeno z obdelovalnimi postopki, ki so do tedaj taki brez odrezavanja, imajo te cevi napako ravnosti do 2 mm/m. Obenem pa se iz stroškovnih razlogov in zaradi prihranka na gradivu dela z dodatki za obdelavo pod 1 mm v premeru. To pomeni, da ni na voljo dovolj dodatka za obdelavo, da bi iz ukrivljene naredili ravno vrtino. Za to bi pri zgoraj omenjeni ukrivljenosti potrebovali vsaj 4 mm v premeru dodatka za obdelavo. Orodja, ki so, kot zgoraj opisana povrtala, namenjena za izdelavo kar se da ravnih vrtin, bi na nekaterih mestih pobrala veliko gradiva, zato pa pustila druga mesta nedotaknjena. Pred luščilno glavo za izluSčanje valjev, cevastih valjev in podobno se zato postavlja zahteva, da luSčilno orodje pri obdelavi sledi makroobliki vrtine in na ta način povzame dano napako v ravnosti. Povrtala tej predpostavki ne zadostijo.

Izhajajoč iz tega temelji izum na nalogi, ustvariti luSčilno glavo in postopek izluščanja, ki omogočata v bistvu odpraviti napako v okroglosti in preprečiti pojav Spiralnih valov.

Naloga se resi z luSčilno glavo z v njej radialnonihalno razporejenimi luščilnimi noži, v kateri so predvideni najmanj trije luSčilni noži. S tako zasnovo luščilne glave se izpolni zahteva tako po samocentriranju stavka luSčilnih nožev kot tudi po krožni geometriji lupine pri nespremenjeni globini odrezka.

Za povrh je velika prednost izuma v tem, da se da s tem, ko smo predvideli vsaj tri luščilne nože, zmogljivost luščenja v primerjavi z znanimi luščilnimi glavami s samo dvema luščilnima nožema povečati.

Pri prednostni obliki izvedbe izuma, pri kateri ima luščilna glava srednjo os, je predvideno, da sta sosedna si luščilna noža razporejena, gledano v smeri srednje osi luščilne glave, vsakokrat na podobnih medsebojnih kotnih razmikih. To zagotavlja v v vsakem vrtilnem položaju luščilne glave kar največjo centrirno verjetnost. Kotni razmik bi temu ustrezno pri treh nožih znašal 120, pri štirih 90, pri petih 72 in pri Šestih luSčilnih nožih vsakokrat 60 kotnih stopinj. Ti koti lahko od sektorja do sektorja tudi za malenkost variirajo, če je to potrebno, da se izognemo sledovom interference.

Pri nadaljnji prednostni izvedbeni obliki izuma, pri kateri ima luščilna glava srednjo os in vsak luSčilni nož najmanj eno rezilo, je predvideno, da so najmanj tri rezila različnih luščilnih nožev razporejena rotacijskosimetrično glede na srednjo os luščilne glave, kar pomeni, da sta na eno rezilo enega luSčilnega noža ustrezni rezili predvideni na najmanj dveh drugih luščilnih nožih, tako da odgovarjajoče točke odgovarjajočih rezil vsakokrat določajo ravnino, ki poteka pravokotno na srednjo os luščilne glave. Ker je srednja os luščilne glave v obratovanju luSčilne glave glavna vrtilna os, se ta ureditev rezil prav tako pozitivno odraža na centriranju luščilne glave v vrtini, ki se jo izlušča.

Luščilno zmogljivost se da Se naprej povečati s tem, da ima vsak luSčilni nož najmanj dve rezili.

Pri posebno smotrni obliki izvedbe izuma se vsi luSčilni noži prek skupnega, v luSčilni glavi premično razporejenega koničnega ali piramidastega telesa podprejo neposredno ali posredno in so s pomočjo tega telesa premakljivi radialno glede na luščilno glavo. Pri tem ima lahko glede na zasnovo luščilne glave telo tako obliko stožca ali prisekanega stožca kot tudi piramide ali prisekane piramide, pri čemer pojem piramida tu ni omejen denimo v vsakdanjem smislu na take pravilne poliedre, ki imajo kvadratno osnovno ploskev in za plaščne ploskve Štiri kongruentne enakokrake trikotnike, marveč gre pojem piramida razumeti v smislu geometrijske definicije in ima piramida lahko predvsem osnovno ploskev s toliko stranicami, kolikor je predvidenih luščilnih nožev.

Tako konično kot tudi piramidasto telo smotrno omogočata prek enostavnega premika telesa vzdolž srednje osi luSčilne glave luSčilne nože tiščati radialno ven in s tem na posebno enostaven način nastaviti odgovarjajoči premer luščenja.

Pri tem se je pri obratovanju izkazalo za posebno smotrno, da konično ali piramidasto telo v luSčilni glavi namestimo plavajoče. Prednostno je tudi, da predvidimo sredstva za spremenljivo fiksiranje prvega relativnega položaja koničnega ali piramidastega telesa relativno glede na luščilne nože, pri čemer se da konično ali piramidasto telo s pomočjo ustreznih vzmetnih sredstev prednapeti v prvi relativni položaj. Ta prvi relativni položaj je praviloma delovni položaj luščilne glave, pri katerem so torej luSčilni noži nastavljeni na želeni luščilni premer.

Da luščilno glavo, na lahek način in ne da bi povzročili praske, lahko izvlečemo iz izluščenega telesa, je konično ali piramidasto telo lahko tako zasnovano, da se ga da proti prednapetju z uporabo zunanje, zlasti hidravlične sile premakniti v drugi relativni položaj relativno glede na luščilne nože, pri čemer ta drugi relativni položaj ustreza nazaj povlečenemu položaju luščilnih nožev, tako da le-ti torej nič več ne nalegajo tesno na ploskev, ki se jo izlušča, in luščilno glavo se da v telesu, ki se ga izlušča, z lahkoto premikati in pozicionirati.

Da se zagotovi, da luščilni noži stalno dobro neposredno ali posredno nalegajo na tem koničnem ali piramidastem telesu in torej sledijo s spremembo relativnega položaja koničnega ali piramidastega telesa in luščilnih nožev želeni nastavitvi premera luščenja, so smotrno lahko predvidena vzmetna sredstva, ki luščilne nože prednapnejo proti koničnemu ali piramidastemu telesu.

Prednostno je, če so ta druga vzmetna sredstva tako razporejena, da njihova smer delovanja ne poteka skozi sredino orodja.

Da preprečimo zatikanje luščilnih nožev, se nadalje predlaga, da so luščilni noži vodeni v vodilih, katerih razmerje dolžina proti širini je večje od 1,5, smotrno večje od 2. Razmerje dolžina proti širini lahko doseže vrednost celo 4 do 5, da se dobi dobro vodenje. Pri tem dolžina pomeni razsežnost vodila v radialni smeri, medtem ko širina pomeni razsežnost vodila v osni smeri.

Omenjena naloga se nadalje reši s postopkom izluščanja valja, cevastega valja ali pd. s pomočjo v za izluščanje predvideno telo uvedene luščilne glave s srednjo osjo in nekaj luščilnimi noži, pri čemer se uporabi glava z najmanj tremi relativno glede na srednjo os luščilne glave radialno gibljivimi luščilnimi noži.

Pri prednostni izvedbeni obliki postopka, pri čemer ima vsak uporabljeni luščil ni nož najmanj eno rezilo, je predvideno, da se radialni razmik rezil glede na srednjo os luščilne glave - in s tem premer luščenja nastavi s pomočjo v luščilni glavi gibljivo razporejenega koničnega ali piramidastega telesa.

Nadaljnje podrobnosti in prednosti izuma so razvidne iz sledečega povsem ponazoritvenega in neomejujočega opisa primera izvedbe luščilne glave po izumu v povezavi s skicami, v katerih kaže

SL. 1 luščilno glavo po izumu v vzdolž srednje osi delno prerezanem stranskem risu,

SL. la detajl v SL. 1 prikazane luščilne glave v območju nožev,

SL. 2 v smeri srednje osi gledan delno prerezan pogled luščilne glave po SL. 1,

SL. 3 ponazoritev delovanja centrirajočih sil pri obratovanju luščilne glave, in

SL. 4 alternativno izvedbeno obliko luščilne glave v vzdolž srednje osi delno prerezanem stranskem risu.

V skicah SL. 1 do 3 je predstavljena luščilna glava, ki je kot celota označena s sklicevalno številko 9 in pri kateri so v valjastem ohišju 11 radialno premakljivo razporejeni vsega skupaj trije luščilni noži 10.

Vsak luščilni nož 10 ima pri tem primeru izvedbe dve rezili 3 in 3'. Luščilni noži 10 so vodeni v vodilih 10' z visokim razmerjem dolžina/širina, ki preprečujejo zatikanje luščilnih nožev. V prikazanem primeru izvedbe je to vodilo več kot trikrat - natančno vzeto celo več kot petkrat - daljše kot je široko. Med luščilnimi noži so vsakokrat razporejena vodila 25.

Kot je na SL. 2 primeroma prikazano samo pri enem nožu, je vsak luščilni nož 10 prek vzmetnega sredstva, tu v obliki tlačne vzmeti 13, pritiskan radialno noter proti za nastavitev premera luščenja sluzečemu koničnemu telesu, tu v obliki prisekanega stožca 12. V ta namen ima vsak luščilni nož 10 ležišče 13' za vsakokrat eno tlačno vzmet 13, pri čemer naj bo na tem mestu ponovno poudarjeno, da je - drugače, kot je predstavljeno na SL. 2 - s pomočjo tlačne vzmeti 13, kot je s puščicami 13 nakazano v skicah SL. 2 in 3, v smeri proti stožcu prednapet vsak luščilni nož 10, da pa je zaradi boljše preglednosti samo ena označena s sklicevalno številko. Prisekani stožec 12 je s tem v lupilni glavi plavajoče uležiščen s prostostnima stopnjama 12' in 12.

Tlačne vzmeti 13 med luščenjem in v uvedenem stanju orodja, ko se torej luščilni noži nahajajo, gledano v radialni smeri, v k srednji osi nazaj povlečenem položaju, skrbijo za trajni kontakt nožev 10 s prisekanim stožcem 12.

Za fiksiranje prvega relativnega položaja prisekanega stožca 12 in luščilnih nožev 10 je predviden sklop 15 vijaka in distančnika. Vzmetna sredstva, tu v obliki vijačne vzmeti 14, prednapenjajo prisekani stožec v ta relativni položaj, ki ustreza delovnemu položaju, v katerem je orodje pripravljeno za luščenje.

Ko se v smeri puščice 16 naprimer s pomočjo po sebi znane, tu v nadaljnjem neprikazane hidravlike vnese osna sila, se prisekani stožec 12 lahko vzdolž skupne srednje osi 16' luščilne glave 9 in prisekanega stožca 12 premakne proti prednapetju vzmeti 14, tako da se luščilni noži 10 premaknejo radialno noter v nazaj povlečeni položaj.

Prisekani stožec 12 je v luščilni glavi 9 plavajoče razporejen. Kot kaže skica SL. 3, pomeni napaka ravnosti za izlščenje pripravljenega cevastega valja za mero 19 spremembo obrisa 17 vrtine in osi 17a vrtine za mero 19 v položaj 18 oz. 18a. To vodi k povečanju pasivnih rezalnih sil vseh v skici nad središčem delujočih rezil in obenem k zmanjšanju v skici spodnjih sil. Na to se prisekani stožec 12 odzove z radialnim vzvratnim premikom 20 za mero 19. Na ta način se ves stavek nožev ob ohranitvi krožne geometrije lupine centrira na novo središče cevi. S tem so zahteve po samocentriranju stavka luščilnih nožev, krožni geometriji in nespremenljivosti globine odrezka izpolnjene. Do kompenzacijskega premika pride z vrtenjem luščilnega orodja ali pri mirujočem orodju in vrtečem se obdelovancu nenehno in ga je moč ustvariti glede na ukrivljenost cevi v poljubni smeri.

Skica SL. 4 kaže izvedbeno obliko, pri kateri sila 16 deluje na široko stran prisekanega stožca 12', vijačna vzmet 14' pa prek sklopa 15' vijaka in distančnika na manjši premer prisekanega stožca 12'. Tudi ta ureditev privede do premika rezil 3 in luščilnih nožev 10 relativno glede na ohišje 11'.

V okviru izumske zamisli so možna številna odstopanja in nadaljnje različice, ki zadevajo naprimer število in ureditev luščilnih nožev in rezil. Tako je denimo predvsem za izluščanje velikih premerov možno uporabiti luščilne glave, ki imajo več od ponazoritveno treh prikazanih luščilnih nožev. Za izum bistveno je v vsakem primeru, da se predvidita več kot dva luščilna noža, kar bistveno zmanjša verjetnost pojava nehotenega radialnega osciliranja.

Po pooblastilu:

Patentna pisarna, d.o.o Zanjo: Vinko Skubic

PmmiA BtSARNA, 0.0.0.

LJUBLJA^k^O^OVA 14

Claims (17)

1. Luščilna glava (9) za izluščanje valjev, cevastih valjev ipd. z v njej radialno nihalno razporejenimi luščilnimi noži, značilna po tem, da so predvideni najmanj trije luščilni noži (10).

2. Luščilna glava po zahtevku 1, pri čemer ima luščilna glava srednjo os (16'), značilna po tem, da so sosedni si luščilni noži (10), gledano v smeri srednje osi (16') luščilne glave (9), razporejeni vsakokrat na podobnih medsebojnih kotnih razmikih.

3. Luščilna glava po zahtevku 1 ali 2, pri čemer ima luščilna glava (9) srednjo os (16') in vsak luščilni nož (10) najmanj eno rezilo (3, 3'), značilna po tem, da so najmanj tri rezila različnih luščilnih nožev razporejena rotacijskosimetrično glede na srednjo os luščilne glave.

4. Luščilna glava po enem od zahtevkov 1 do 3, značilna po tem, da se vsi luščilni noži (10) podpirajo neposredno ali posredno prek skupnega, v luščilni glavi premično razporejenega koničnega ali piramidastega telesa (12) in so prek le-tega prestavljivi radialno glede na luščilno glavo.

5. Luščilna glava po zahtevku 4, značilna po tem, da je konično ali piramidasto telo (12) v luščilno glavo (9) vgrajeno plavajoče z dvema prostostnima stopnjama (12', 12).

6. Luščilna glava po zahtevku 4 ali 5, značilna po tem, da so predvidena sredstva (15, 15') za spremenljivo fiksiranje prvega relativnega položaja koničnega ali piramidastega telesa (12) relativno glede na luščilne nože (10).

7. Luščilna glava po zahtevku 6, značilna po tem, da so za prednapetje koničnega ali piramidastega telesa (12) v prvi relativni položaj predvidena prva vzmetna sredstva (14).

8. Luščilna glava po zahtevku 7, značilna po tem, da je konično ali piramidasto telo proti sili prednapetja premakljivo v drugi relativni položaj z uporabo zunanje, smotrno hidravlične sile (16).

9. Luščil na glava po enem od zahtevkov 4 do 8, značilna po tem, da so za prednapetje vsakega luščilnega noža proti koničnemu ali piramidastemu telesu (12) predvidena druga vzmetna sredstva (13).

10. Luščil na glava po zahtevku 9, značilna po tem, da so druga vzmetna sredstva (13) tako razporejena, da smer njihovega delovanja ne poteka čez središče luščilne glave.

11. Luščilna glava po enem od predhodnih zahtevkov, značilna po tem, da so luščilni noži (10) vodeni v vodilih (10'), katerih razmerje dolžina proti širini je večje od 1,5, prednostno večje od 2.

12. Postopek izluščanja valja, cevastega valja ali pd. s pomočjo v za izluSčenje pripravljeno telo uvedene luščilne glave s srednjo osjo in več luščilnimi noži, značilen po tem, da se uporabi luščilna glava z najmanj tremi relativno glede na srednjo os luščilne glave radialno gibljivimi luščilnimi noži.

13. Postopek po zahtevku 12, pri čemer ima vsak nož najmanj eno rezilo, značilen po tem, da se radialni razmik rezil glede na srednjo os luščilne glave nastavi s pomočjo v luščilni glavi gibljivo razporejenega koničnega ali piramidastega telesa.

14. Postopek po zahtevku 13, značilen po tem, da se luščilni noži prednapnejo proti koničnemu ali piramidastemu telesu.

15. Postopek po zahtevku 13 ali 14, značilen po tem, da se konično ali piramidasto telo prednapne v prvi relativni položaj (delovni položaj) relativno glede na luščilne nože.

16. Postopek po zahtevku 15, značilen po tem, da se za potrebe premika luščil ne glave v izluščenem telesu brez obdelave telesa konično ali piramidasto telo z vnosom zunanje, smotrno hidravlične sile proti sili prednapetja pritisne v drugi relativni položaj, ko je radialni odmik rezil glede na srednjo os luščil ne glave manjši kot v delovnem položaju.

17. Telo, zlasti valj in cevasti valj, z valjastim votlim prostorom, značilno po tem, da se je votli prostor obdelal z uporabo luščil ne glave po enem od zahtevkov 1 do 11 in/ali po postopku po enem od zahtevkov 12 do 16.