DE3006294A1 - Ringwalzwerk - Google Patents

Description

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ββ70 ST.INGBERT(SAAR), ENSHEIMERSTR.48

Bruno Jakob Brück 19.02.1980

Brückstr.15 Brück I

6601 Ensheim

Ringwalzwerk

Die Erfindung betrifft ein Ringwalzwerk zum Herstellen von scheibenartigen Hingen mit angeformten hülsenförmigen Fortsatz, insbesondere von sogenannten Vorschweißflanschen zum Anschluß von Rohren mit Hilfe einer ringförmigen Schablone, die auf einen Drehtisch aufspannbar ist, mit innerhalb eines pressenartigen Maschinenrahmens höhenverstellbar geführten Holm, an dem mindestens ein Lagergehäuse für eine fliegend gelagerte kegelige Axialwalze angeordnet ist, deren jeweils untere Mantellinie parallel zur Tischebene, d.h. wagerecht verläuft, um die Dicke einer mit Umfangsspiel in die Schablone eingesetzten walzwarmen ringscheibenförmigen Rohlings abzuwälzen. Mit der Dickenabnahme nimmt der Äussendurchmesser des Rohlings zu, bis er am Innendurchmesser der ringförmigen Schablone zentriert ist. Gleichzeitig nimmt jedoch der Innendurchmesser des Rohlings ab. Das in diese Richtung verdrängte Material wurde bisher durch einen mittigen Dorn nach unten zu dem gewünschten hülsenförmigen Fortsatz abgebogen bezw. abgequetscht.Da sich hierbei eine abgebogene Innenkante zwischen der Ringscheibe bezw. dem Flansch des herzustellenden Erzeugnisses und dem hülsenförmigen Fortsatz bildete, musste es nach dem bisher angewendeten Verfahren stirnseitig abgedreht werden, oder man hat durch weiteres stirnseigiges Plänwalzen mittels der kegeligen Axialwalze bezw. -walzen für einen scharfkantigen übergang zwischen der späteren Anschlußfläche des Ringflansches und dem

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Innendurchmesser des hülsenförmigen Fortsatzes gesorgt. Stets wurde hierdurch jedoch der Faserverlauf zwischen dem Ringflansch und dem hülsenförmigen Fortsatz unterbrochen bezw. scharfkantig umgelenkt, was festigkeitsmässig unerwünscht ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ringwalzwerk der beschriebenen Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß das beim Planwalzen mittels der kegegeligen Axialwalze bezw. -walzen nach innen verdrängte Material unter Aufrechterhalten des Faserverlaufes durch einen Walzvorgang zum hülsenförmigen Fortsatz umgeformt wird. In Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß der höhenverstellbare Holm des Ringwalzwerkes mindestens ein wagerecht verstellbares Lagergehäuse für eine fliegend gelagerte Vertikalwalze trägt, deren Durchmesser erheblich kleiner als der Innendurchmesser des Rohlinges und die zu der oder den Axialwalzen winkelversetzt angeordnet ist. Eine zweckmässig als nicht angetriebene Schleppwalze ausgebildete Vertikalwalze kann von innen her über die wagerechte Verstellbarkeit ihres Lagergehäuses gegen den beim Planwalzen nach innen wachsenden Innendurchmesser des Rohlinges angestellt werden, wobei sie wegen ihres relativ kleinen Durchmessers einen regelrechten Walzeffekt begründet, denn die Abnahme eines Walzgutes ist bekanntlich umso leichter zu bewerkstelligen, je kleiner die Krümmung der Walzen-Oberfläche gegenüber der Krümmung des Walzgutes ist, die beim Walzen von Stäben und Blechen unendlich groß ist. Dieses Abwälzen des nach innen verdrängten Materials hat zur Folge, daß das Material unter regelmässiger Umbiegung der Fasern in den hülsenförmigen Fortsatz umgeleitet wird. Da die kegelige Axialwalze oder -walzen bis innerhalb des Fertigmaßes des Innendurchmessers des herzustellenden Erzeugnisses reicht bezw. reichen, ergibt sich gegenüber einem zylindrischen Teil einer Vertikalwalze ein vom Material ausgefüllter, scharfkantiger übergang zwischen Flansch und Fortsatz.

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Eine Vertikalwalze ist zweckmässig im Anschluß an einen zylindrischen Teil kegelförmig ausgebildet und höhenverstellbar, sodaß durch eine anfängliche Senkbewegung der Vertikalwalze über ihr kegelförmiges Ende eine allmähliche Umlenkung des nach innen verdrängten Materials des Rohlinges schräg nach unten erfolgt, wobei nach einem weiteren Absenken der Vertikalwalze und gegebenenfalls wagerechtem Anstellen der zylindrische Teil der Vertikalwalze das weitere Abwälzen des abgebogenen Ansatzes zum hülsenförmigen Portsatz mit bestimmten Innendurchmesser bezw. lichter Weite des Fertigerzeugnisses übernimmt.

Diese letztere Wirkung kann auch gleichzeitig durch eine weitere, etwa diametral zur ersten Vertikalwalze mit kegeliger Spitze angeordnete zweite Vertikalwalze erzielt werden, die auf ihrer Länge zylindrisch ausgebildet ist und fortschreitend wagerecht angestellt wird. Weitere Ausgestaltungen des Ringwalzwerkes gemäß der Erfindung sind in den' Patentansprüchen 4 bis 7 angeben, die in der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Ringwalzwerkes gemäß der Erfindung für die Herstellung von sogenannten Vorschweißflanschen mit zwei kegeligen Axialwalzen und zwei Vertikalwalzen dargestellt, und zwar zeigt

Pig.1 eine Vorderansicht des Ringwalzwerkes, teilweise geschnitten, und

Fig.2 eine Draufsicht auf die Schablone zur Verdeutlichung der Walzenanordnung.

Das pressenartige Maschinengestellt umfasst zwei Säulen 1,2, die durch eine obere Traverse 3 und eine untere Traverse 4 miteinander verbunden sind. Von den Säulen 1,2 ist ein Holm 5 geführt, der über die an der oberen Traverse 3 festgelegten Hydraulikzylinder 6,7 in der Höhe verstellt werden kann. Auf der unteren Traverse 4 ist ein Drehtisch 8 angeordnet, auf den eine ringförmige Schablone 9 aufspannbar ist. Zum Antrieb des Dreh-

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tisches 4 dienen vier Ritzel 10 mit jeweils einem hydraulischen Motoraggregat 11,12.

Am höhenverstellbaren Holm 5 sind zwei Schlitten 14,15 in Führungen 16,17 wagerecht verstellbar geführt. Die Schlitten tragen je ein Lagergehäuse 18, 19 für kegelige Axialwalzen 20,21, deren jeweils untere Mantellinie parallel zur Ebene des Drehtisches 8, d.h. normalerweise wagerecht verläuft, und deren Achsrichtung in der Projektion nach Fig.2 schräg, d.h. nicht, radial, verläuft. Die beiden kegeligen Axialwalzen 20,21 sind etwa diametral zueinander angeordnet.

Die Schlitten 14,15 tragen ferner Lagergehäuse 22,23 für fliegend gelagerte Vertikalwalzen 24,25, die über Zylinder 26,27 je für sich höhenverstellbar sind. Für die wagerechte Verstellung des Schlittens 14 ist ein Hydraulikzylinder 28 vorgesehen, der in näher dargestellter Weise von dem Holm 5 getragen ist. Ein ebensolcher, nicht dargestellter wagerechter Hydraulikzylinder ist auch für den Schlitten 15 vorhanden. Jeder der wagerechten Zylinder ist für sich zu betätigen, ebenso die Zylinder 26,27 für die Höhenverstellung der Vertikalwalzen, jedoch kann über eine programmierte Steuerung ein sich zum Teil überschneidendes Bewegungsspiel der Schlitten und der Vertikalwalzen eingestellt werden.

Wie Fig.2 zeit, sind auch die Vertikalwalzen 24,25 etwa diametral angeordnet, jedoch in Drehrichtung A des Drehtisches 8 gegenüber der nächstliegenden Axialwalze nacheilend winkelversetzt. Die Vertikalwalzen bearbeiten somit einen in die Schablone 9 eingesetzten Rohling von innen, nachdem und während die obere Stirnfläche des Rohlinges durch eine kurz vorher angeordnete Axialwalze im Sinne einer Dickenabnahme bearbeitet wird. Fig.2 zeigt auch, daß die kegeligen Axialwalzen 20,21 bis innerhalb eines strichpunktierten Kreises 30 reichen, den den Innendurchmesser D des Fertigerzeugnisses repräsentiert.

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Die Wirkungsweise des dargestellten Ringwalzwerkes ist

folgende:

Es soll ein sogenannter Vorschweißflansch hergestellt werden, dessen Fertigquerschnitt 31 auf der rechten Zeichnungshälfte im Bereich der Vertikalwalze 25 dargestellt ist. Die Schablone 9 hat eine Ausnehmung, die dem Verlauf der Aussenflachen des herzustellenden Vorschweißf lansches entspricht. Die wagerechte Kreisringfläche 9a der Schablone 9 nimmt einen walzwarmen Rohling mit Umfangsspiel gegenüber der senkrechten Begrenzungsfläche 9b der Ausnehmung in der Schablone 9 auf. Die Dicke des Ringscheiben-Rohlinges übersteigt die obere Stirnfläche der Schablone 9, wie im Zwischenquerschnitt 32 im Bereich der Vertikalwalze 24 dargestellt ist. .

Nachdem der Drehtisch über seine Antriebe 10 bis 12 in Drehung versetzt ist, wird der Holm 5 mittels der Zylinder 6,7 abwärts gesteuert, bis die kegeligen Axialwalzen 20,21 an der oberen Stirnfläche des Ringscheiben-Rohlinges anlaufen und als Schleppwalzen mitgenommen werden. Durch weiteres Abwärtssteuern des Holmes 5 walzen die Axialwalzen 20,21 den Rohling in seiner Dicke ab, wodurch Material nach aussen fließt und das nicht dargestellte umfangsspiel gegenüber der Schablone 9 verschwindet. Hierdurch ist der Rohling in der Schablone zentriert. Es fließt durch dieses Planwalzen aber auch Material nach innen. Während oder bereits vor dem Planwalzen wird die Vertikalwalze 24, die im Anschluß an einen zylindrischen Teil eine Kegelspitze 24a aufweist, mittels des Zylinders 26 in die dargestellte Höhenlage abgesenkt. Es ist in der linken Zeichnungshälfte erkennbar, daß das nach innen verdrängte Material im Zwischenquerschnitt 32 aufgrund der Kegelspitze 24a in einem Fortsatz 32a schräg nach innen fließt. Entsprechend werden die Fasern innerhalb des Rohlinges leicht angebogen. Infolge des Übergriffes der

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Axialwalze 20 bis innerhalb des Kreises 30 mit dem Innendurchmesser D (Fig.2) wird hierbei der Übergang 32b des Zwischenprofils scharfkantig ausgefüllt. Zum Fertigwalzen und Kalibrieren des Innendurchmesser D kann es genügen, wenn die Vertikalwalze 24 weiter abwärts gesteuert wird, wenn ihr zylindrischer Bereich auf das Fertigmaß D des Innendurchmessers mittels des Verschiebezylinders 28 eingestellt ist. Praktisch bedeutet dies, daß das Ringwalzwerk nur eine Vertikalwalze 24 mit Kegelspitze 24a und nur eine vorgeordnete Axialwalze 20 hat.

Eine andere Wirkungsweise und damit ein weiterer vereinfachter Aufbau des Ringwalzwerkes ist denkbar mit einer einzigen Vertikalwalze 25 mit zylindrischer Mantelfläche über die Länge und einer einzigen vorgeordneten Axialwalze 21. Diese zylindrische Vertikalwalze 25 wird anfänglich auf die dargestellte nach unten ausgefahrene Stellung abgesenkt, ist jedoch gegenüber der Ausnehmung in der Schablone 9 zur Aufnahme des Rohlinges auf einen größeren Walzenspalt eingestellt als es dem Fertigmaß D des Innendurchmessers des Fertigerzeugnisses entspricht. Das durch das Planwalzen nach innen verdrängte Material wird dann durch einen kontinuierlichen wagerechten Vorschub der Vertikalwalze 25 nach rechts niedergewalzt, wodurch der hülsenförmige Fortsatz 31a des Fertigquerschnittes 31 entsteht. Es empfiehlt sich jedoch, zur Beschleunigung des Walzvorganges zwei diametral angeordnete Axialwalzen 20,21 und zwei diametral angeordnete Vertikalwalzen 24,25 mit der dargestellten Unterschiedlichkeit deren äusserer Gestaltung vorzusehen und über eine hydraulische Steuerung mit beiden Vertikalwalzen gleichzeitig zu arbeiten. Hierbei werden beide Vertikalwalzen hinsichtlich ihret wagerechten Verstellbarkeit auf das Fertigmaß D des Innendurchmessers (Kreis 30 in Fig.2) eingestellt, wobei die Vertikalwalze 24 mit der Kegelspitze kontinuierlich abwärts verstellt wird. Die fortschreitende Änderung

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des Zwischenquerschnittes 32 hinsichtlich der Ausbildung des nach innen gerichteten Fortsatzes 32a wird dann nach 180° Umdrehung durch die Vertikalwalze 25 beigewalzt. Selbstverständlich können diese Vorgänge auch von einem wagerechten Anstellen der einen oder anderen Vertikalwalze begleitet sein, wenn diese anfänglich nicht auf den Innendurchmesser D eingestellt wurden. Bei allen bisher beschriebenen Verfahrensweisen wird mittels der kegeligen Axialwalzen 20,21 solange plangewalzt, bis die Axialwalzen an dem stirnseitigen Rand der Schablone 9 auflaufen und damit die Solldicke der Flansches erreicht ist.

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Claims (4)

1. PATENTA&WAtf DIPtrlNG: O. Q₁ äOECKER

   6670 ST.INGBERTCSAAR), ENSHEIMERSTR.48

   Bruno Jakob Brück 19.02.1980

   Brückstr.15 ' Brück I

   Ensheim

   Patentansprüche

   [ 1.JRingwalzwerk zum Herstellen von scheibenartigen Ringen mit angeformtem hülsenartigen Fortsatz, insbesondere von sogenannten Vorschweißflanschen zum Anschluß von Rohren mit Hilfe einer ringförmigen Schablone, die auf einen Drehtisch aufspannbar ist, mit innerhalb eines pressenartigen Maschinenrahmens höhenverstellbar geführten Holm, an dem mindestens ein Lagergehäuse für eine fliegend gelagerte kegelige Axialwalze angeordnet ist, deren jeweils untere Mantellinie parallel zur Tischeben, d.h. wagerecht, verläuft, um die Dicke eines mit ümfangsspiel in die Schablone eingesetzten walzwarmen Rohlinges von Ringscheibenform abzuwälzen, dadurch gekennzeichnet, daß der Holm (5) mindestens ein wagerecht verstellbares Lagergehäuse (22,23) für eine fliegend gelagerte Vertikalwalze (24,25) trägt, deren Durchmesser erheblich kleiner als der Innendurchmesser des Rohlinges und die zu der oder den Axialwalzen winkelversetzt angeordnet ist.
2. 2. Ringwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertikalwalze (24) im Anschluß an einen zylindrischen Teil kegelförmig ausgebildet und höhenverstellbar ist.
3. 3. Ringwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vertikalwalze (25) auf ihrer Länge zylindrisch ausgebildet und wagerecht verstellbar ist.
4. 4. Ringwalzwerk nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Vertikalwalzen (24,25) über ihre Lagergehäuse (22,23) je für sich wagerecht und innerhalb ihrer Lagergehäuse je für sich senkrecht verstellbar sind.

   130040/0032

   Telefon) (06894) 14396, Wohnun₈ 7124 · Konten : Pojlscheckaint Essen 101328-438, Gebr.Röchfipe Book St.lnjjborl 20.013.490

   Ringwalzwerk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagergehäuse (22,23) für die Vertikalwalzen (24,25) in Schlitten (14,15) angeordnet sind, die im höhenverstellbaren Holm (5) wagerecht geführt sind und an denen im Holm festgelegte hydraulische Verstellzylinder (28) angreifen.

   Ringwalzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagergehäuse (18,19) für die Axialwalzen (20,21) von den Schlitten (14,15) getragen sind. Ringwalzwerk nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei diametral angeordnete kegelige Axialwalzen (20,21) und zwei diametral angeordnete, in Drehrichtung (A) des Drehtisches (8) versetzte Vertxkalwalzen (24,25) vorgesehen sind.

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