DE2144863C3

DE2144863C3 - Vorrichtung zum Schließen des Endes eines rohrförmigen Metallwerkstückes

Info

Publication number: DE2144863C3
Application number: DE2144863A
Authority: DE
Inventors: Diego Dalmine Bergamo Groppini (Italien)
Original assignee: Dalmine SpA
Current assignee: Dalmine SpA
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1971-09-08
Publication date: 1975-07-10
Also published as: HU170799B; GB1389480A; AT325389B; RO61046A; CS178114B2; PL86293B1; JPS5623686B1; US3793863A; FR2145520A1; DE2144863A1; FR2145520B1; DE2144863B2

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schließen des Endes eines rohrförmigen Metallwerkslückes, insbesondere zum Formen des Bodens einer Metallflasehe, mit einem Spannkopf für das Metallwerkstück und mit einem in Richtung der Achse des Metallwerkstückes verschiebbaren Rollkopf mit wenigstens zwei frei drehbaren, konkaven Formrollen, deren Achsen schräg zur Achse des Metallwerkstückes angeordnet sind, wobei der Spannkopf oder der Rollkopf einen Drehantrieb aufweist.

Eine bekannte Vorrichtung dieser Art (DL.-PS 552) weist einen Rollkopf '.um Einziehen und Schließen von Rohrenden auf, bei dem eine mit ihrer Achse rechtwinklig zur Rohrachse angeordnete Schließrolle vorgesehen ist, die die Rohrachse übergreift. Dies bedeutet, daß das gesamte Rohrende von dieser Schließrolle am Ende des Bearbeitungsvorganges bearbeitet wird, während sogenannte Vorrollen, die eine gewisse Vorformung vornehmen sollen, einen konkaven Rollenmantel aufweisen und schräg zur Achse des Metallrohres angeordnet sind, jedoch eine zusätzliche Bewegung zur Achse des MetaJlrohres hin vollführen. Hierzi sind die Vorrollen auf dem Rollkopf in einer Schlitten führung angeordnet Eine derartige Bewegung de Formrolle in ihrer Schßttenführung auf dem RoUkop erfordert eine komplizierte Steuerung und einen geson denen Schlittenantrieb. Dennoch wird keine befriedi gende Schließung des rohrförmigen Metallwerkstücke: erreicht Weitere Ausfühningsformen dieser bekanntet Vorrichtung zeigen Vor- bzw. Schließrollen mit recht winklig zur Achse des Metallwerkstückes verlaufendei Drehachse, wobei die Vorrolle entweder kein konkave! RoHenprofil hat oder als Schiießrolle ausgebildet ist

Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Schließen des Endes eines Metallrohres mit einem Rollkopf bekannt (US-PS 1 280823), in dem drei Formrollen mit parallel zur Achse des Metallrohres verlaufender Achse drehbar gelagert sind, wobei diese Formrollen einen zylindrischen Mantel mit ausgerundetem Kopfende besitzen. Alle drei Formrclleri arbeiten bei dieser bekannten Vorrichtung auf dem gleichen Kreisbereich des zu bildenden Boden und im Rollkopf ist im Zwickel zwischen den Formrof/en eine gehärtete Stahlplatte angeordnet, die schließlich die Mitte des Bodens gestalten soll. Mit einer derartigen Vorrichtung ist ein befriedigender Boden an einem Metallrohr nicht herstellbar. Es entstehen Falten und Riefen, und insbesondere ist der Mittelteil des Bodens im Bereich der gehärteten Metallplatte nicht einwandfrei zu schließen.

Bei allen bekannten Vorrichtungen dieser Art tritt während des Preß-Schweißvorganges ein erhebliches gegenseitiges Gleiten zwischen den Formrollen und dem Metallwerkstück auf, das zur Fältchenbildung führt, so daß der Boden eine Schwächung erfährt und unbefriedigend ist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Schließen des Endes eines rohrförmigen Metallwerkstückes, insbesondere zum Formen des Bodens einer Metallflasche, der eingangs genanten Gattung zu schaffen, bei der mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand und bei schneller Arbeitsweise ein einwandfrei geschlossenes Ende oder ein Boden bei dem betreffenden Metallwerkstück ohne Fähchenbildung und mit hervorragender Festigkeit erreicht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Achsen der Formrollen auf dem Rollkopf fest derart angeordnet sind, daß die konkaven Mantelflächen der Formrollen jeweils mit einem bestimmten Kreisbereich des zu schließenden Endes oder Bodens in Eingriff kommen und diese Kreisbereiche einander geringfügig übergreifen.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht in der beträchtlichen Vereinfachung der Vorrichtung, bei der die Formrollen n'cht auf einer einen eigenen Antrieb aufweisenden Schlittenführung montiert sein brauchen.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die einen bestimmten Kreisbereich des herzustellenden Bodens bearbeitenden und einander mit diesen Kreisbereichen geringfügig übergreifenden Formrollen eine kontinuierliche Formung des Bodens oder Endes des zu schließenden Metallwerkstückes möglich machen, wo bei ein Gleiten zwischen den Rollen und dem Werkstück vermieden wird und keinerlei Fältchenbildung im Material des Metallwerkstückes beobachtet wird.

Außerdem besteht ein Vorteil der Erfindung darin, daß auf Grund dieser Ausbildung mit verhältnismäßig geringem Energieaufwand schnell eine vorzügliche Schließung des Endes des rohrförmigen Metallwerkstückes erreicht wird, wobei zusätzlich nnrh pin»» ^au.

chung möglich ist

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Achsen in einer durch die Achse des Metallwerkstückes verlaufenden Ebene liegen, wobei bevorzugt die Achsen der Formrollen mit der an den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der Formrolle und dem Metallwerkstück gezogenen Tangente einen Winkel von 0° bis 20° bilden.

Eine andere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist so ausgebildet, daß die Achsen der Formrollen außerhalb einer durch die Achse des Metallwerkstükkes und den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwi sehen der Formrolle und dem Metallwerkstück verlaufenden Ebene liegen, wobei bevorzugt die Achsen der Formrollen mit der Ebene durch die Achse des Metall-Werkstückes und durch den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der Formrolle und dem Metallwerkstück einen Winkel von 0° bis 30° bilden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben; in dieser zeigt sehemansch

F i g. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Seitenriß,

F i g. 2 eine Draufsicht zu F i g. 1,

F i g. 3 eine Teilseilenansicht der Vorrichtung gemäß den F i g. 1 und 2 in vergrößerter, detaillierter Darstellung und teilweise im Schnitt während der Formung des Bodens,

F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Darstellung einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung gemaß der Erfindung und

F i g. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Bei der in den F i g. 1 bis .1 dargestellten Ausführungsform weist die Vorrichtung gemäß der Erfindung einen Spannkopf 1 auf, der mit Backen 2 zum Festspannen des rohrförmigen Metailwerkstückes 3 versehen ist. In den F i g. 1 und 2 ist in gestrichelten Linien das freie, noch unverformte Ende des Metallwerkstüekes 3 dargestellt Der Spannkopf 1 wird von einem nicht dargestellten Motor gedreht. Gegenüber dem Spannkopf 1 ist eiii Kollkopf 4 angeordnet, der auf einem Brett 5 parallel zur Achse des Metallwerkstückes 3 gleiten kann. Auf dem durch einen hydraulischen Zylinder 6 angetriebenen Rollkopf 4 sind Halter 7, 8 und 9 angeordnet, die unter verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind und auf denen frei drehbare I ormrollen 10, It und 12 gelagert sind. Bei den in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung sind jeweils drei Formrollen vorgesehen, es können jedoch auch zwei oder mehr als drei Formrollen vorgesehen werden.

Zur Formung eines Rohr- oder Flasc^enbodens wird das an einem Ende vorher erhitzte Metallwerkstück 3 mit seinem kalten Ende im Spannkopf 1 befestigt Daraufhin wird der Spannkopf 1 in Drehung gesetzt, und dann wird der Rollkopf 4 stufenweise entTang dem Bett 5 gegen das erhitzte Ende des Metallwerkstückes 3 vorgeschoben. Auf diese Weise werden die Formrollen 10, 11 und 12 des Rollkopfes 4 mit dem heißen Rand des Metailwerkstückes 3 in Berührung gebracht und bewirken eine fortschreitende Verformung entsprechend dem Profil der Formrollen. Bei weiterem Vorschub des Rollkopfes 4 wird die völlige Schließung des Metailwerkstückes 3 unter Bildung des dargestellten, gewölbten Bodens 13 erreicht Wenn man den Rollkopf 4 nach der vollständigen Schließung des Bodens 13 noch weiter zum Spannkopf 1 hin vorschiebt, kann man neben der vollständigen Schließung des Bodens auch noch eine bestimmte Stauchung desselben erzielen.

Der Formungsvorgang ist in F i g. 3 ausführlicher dargestellt, wobei allerdings um der besseren Übersichtlichkeit willen nur zwei formrollen 10 und U gezeichnet sind, die von dem entlang dem Bett 5 gleitenden Rollkopf 4 mit den Haltern 7 und 8 getragen werden. In F i g. 3 ist der Boden des Metailwerkstückes 3 noch nicht ganz geschlossen, so daß er noch ein Loch 14 aufweist das durch weiteren Vorschub des Rollkopfes 4 in Richtung des Pfeiles 15 völlig geschlossen wird. Der Pfeil 16 gibt die Drehrichtung des Metallwerkstükkes 3 an, während die Pfeile 17 und !8 die Drehrichtung der Formrollen 10 und 11 anzeigen.

Die Achse jeder Formrolle kann in einer durch die Achse des Metailwerkstückes 3 verlaufenden Ebene liegen und jeweils zu der in dieser Ebene an den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der Formrolle und dem Metallwerkstück gezogenen Tangente parallel sein. In F i g. 3 sind die Achsen A-B bzw. C-D der Formrollen 10 und U jeweils zu den Tangenten E-F und G-H parallel, die an die jeweiligen Mittelpunkte der Berührungsbögen P-Q und R-S zwischen den Formrollen und dem Metallwerkstück 3 gezogen sind.

Zur Verminderung des gegenseitigen Gleitens und gleichzeitig zur Verbesserung der Formgebung des Bodens ist es günstig, wenn die Achsen der Formrollen — die nach wie vor in einer die Achse des Metailwerkstückes schneidenden Ebene liegen — mit der obenerwähnten Tangente einen Winkel zwischen 0° und 20^J bilden, wobei die Winkelspitze zum Rollkopf 4 hinweist. In F i g. 4 bilden die Achsen A- B der Formrolle 10' und C-D' der Formrolle 11' mit den Tangenten Zf'-F ' und G-H einen Winkel, dessen Spitze zum Rollkopf 4 hinweist.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen liegen die Achsen sämtlicher Formrollen in einer einzigen Ebene mit der Achse des Metailwerkstückes 3. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Achse jeder Formrolle außerhalb der durch die Achse des Metailwerkstückes 3 und den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der Formrolle und dem Metallwerkstück verlaufenden Ebene angeordnet. Die Formrollenachse bildet mit der genannten Ebene einen vorzugsweise zwischen 0° und 30° liegenden Winkel, derart, daß die Umfangsgeschwindigkeit der Formrolle an dem genannten Mittelpunkt eine Komponente aufweist, die gegen den Spannkopf 1 gerichtet ist Diese Ausführungsform ist in F i g. 5 dargestellt, in der die Achser der Formrollen 10" und 11" nicht in der gleichen Eben« mit der Achse des Metailwerkstückes 3 liegen.

Es ist weiterhin bei einer Variante möglich, der Spannkopf 1 feststehend auszubilden, während dei Rollkopf 4 um die Achse des Metailwerkstückes 3 herum drehend angetrieben wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Schließen des Endes eines rohr-iörmigen Metallwerkstückes, inbesondere zum Formen des Bodens einer Metallflasche, mit einem Spannkopf für das Metallwerkstück und mit einem in Richtung der Achse des Metallwerkstückes verschiebbaren Rollkopf mit wenigstens zwei frei drehbaren, konkaven Formrollen, deren Achsen schräg io· zur Achse des Metallwerkstückes angeordnet sind, wobei der Spannkopf oder der Rollkopf einen Drehantrieb aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (A-B, C-D-, A-B, C-D') der Formrollen (10,11.12; 10', 11'; 10", 11") auf dem Rollkopf (4) fest derart angeordnet sind, daß die konkaven Mantelflächen der Formrollen jeweils mit einem bestimmten Kreisbereich des zu schließenden Endes oder Bodens in Eingriff kommen und diese Kreisbereiche einander geringfügig übergreifen.

2. Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (A-B, C-D) der Formrollen (10,11,12) in einer durch die Achse des Metallwerkstückes (3) verlaufenden Ebene liegen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Formrollen (10", 11") außerhalb einer durch die Achse des Metallwerkstückes (3) und den Mittelpunkt des Beriihrungsbogens zwischen der Formrolle und dem Metallwerkstück verlaufenden Ebene liegen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Formrollen (10", 11") mit der Ebene durch die Achse des Metallwerkstükkes (3) und durch den Mittelpunkt des Berührungsbogens der Formrolle und dem Metallwerkstück einen Winkel von 0° bis 30° bilden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (A'-ff, C-D ') der Formrollen (10', 11') mit der an den Mittelpunkt des Berührungsbogens zwischen der Formrolls; und dem Metallwerkstück (3) gezogenen Tangente (E'-F\ G-H) einen Winkel von 0° bis 20° bilden.