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Verfahren zur Herstellung- von Rohren Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und Vorrichtungen zur Herstellung von nahtlosen Rohren, insbesondere dünnwandiger
Rohre. -Bis jetzt wurden solche Rohre so hergestellt, daß man die auf der Stoßbank
gewonnenen Rohre zunächst in einem sogenannten Loslösewalzwerk vom Dorn löste und
dann, wenn die Wandstärke des Rohres weiter verringert werden sollte, diese Arbeit
in einem besonderen Walzprozeß vornahm. Derartige Anlagen sind teuer; vor allen
Dingen- ist die Leistungsfähigkeit nicht befriedigend. Man hat auch für einen Sonderfall
vorgeschlagen, ein in einem eigenartigen Walzvorgang gewonnenes Rohr von dem in
ihm befindlichen und absichtlich hocherhitzten Dorn zwischen sich hin und her bewegenden
Platten zu lösen.
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Nach der Erfindung -wird an das bekannte Stoßbankverfahren das Lösen
und weitere Auswalzendes Rohres gleichzeitig auf seiner ganzen Länge zwischen gleichsinnig
sich drehenden Rollen oder zwischen sich hin und her bewegenden Platten angeschlossen.
Dadurch ist .es möglich, das Rohr in kürzester Zeit und im gleichen Arbeitsgang
sowie ohne jeden Abfall von dem Dorn vollständig zu lösen und auch die Wandstärke
nach Wunsch zu verringern. Es lassen sich dadurch auch Rohre von dünnerer Wandstärke
erzielen, als es mit einem. anderen Walzwerk möglich ist. Das Verfahren hat ferner
den Vorteil der Billigkeit, der großen Leistungsfähigkeit und des geringen Kraftbedarfs.
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Die Erfindung. ist in der Zeichnung -in Ausführungsbeispielen dargestellt.
Es zeigen Abb. i eine Vorrichtung zum Auswalzen eines auf einem Dorn befindlichen
langen Hohlkörpers in lotrechtem Schnitt, welcher senkrecht zur Längenerstreckung
des Hohlkörpers geführt ist; die Vorrichtung befindet sich in der Ruhestellung,
in welcher die untere Platte gesenkt ist, Abb.2 dieselbe Vorrichtung in einem lotrechten
Schnitt, geführt nach der Länge des Hohlkörpers, und zwar in Arbeitsstellung mit
gehobener unterer Platte, Abb. 3 einen lotrechten Schnitt nach Abb. i, jedoch in
Arbeitsstellung, Abb. q. und 5 Schnitte gemäß den Abb. i und 3 einer teilweise geänderten
Ausführungsform in Ruhe- und in Arbeitsstellung, Abb. 6 und 7 in gleicher Weise
die beiderseitigen Endstellungen der Vorrichtung nach der Ausführung gemäß den Abb.
i bis 3, Abb. 8 und 9 Stirn- und Längsansicht einer Walzvorrichtung, Abb. io eine
schematische Darstellung der dem Verfahren der Röhrenherstellung dienenden Vorrichtungen,
Abb. iz eine Seitenansicht einer Einzelheit hierzu, Abb. 12 einen Querschnitt eines
-Rohres, wie es bei sehr gewaltsamem Betrieb die Vorrichtungen nach den Abb: i bis
7 verläßt, Abb. 13 eine- Stirnansicht auf die Walzen eines Kalibriergerüstes im
Querschnitt durch das Werkstück.
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Das @Stoßbankverfahren besteht darin, daß der vorgewärmte Vierkantknüppel
oder Ingot in einer Presse zu einer fingerhutartigen
Hülse umgeformt
wird. Diese Hülse i wird auf das vordere Ende einer Dornstange 2 gesteckt und vermittels
einer Zahnstange oder eines hydraulischen Zylinders mit dem Dorn zusammen durch
eine Anzahl Ziehringe 3 mit absatzweise kleiner werdendem Innendurchmesser gestoßen,
so daß ein nahtloser Hohlkörper 4 entsteht, der am vorderen Ende geschlossen ist
und seiner ganzen Länge nach fest auf dem Dorn sitzt. Bis zu diesem Punkt ist der
Arbeitsvorgang bekannt.
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Nach der Erfindung wird der die Stoßbank verlassende Hohlkörper 4,
der auf dem Dorn 2 festgeschrumpft ist, zwischen zwei Platten 5,6
gebracht,
welche das Werkstück :4 auf seiner ganzen Länge einschließen. Die untere Platte
ist nach seitlicher Richtung fest gelagert, die obere dagegen waagerecht, und zwar
senkrecht zur Längsachse des Hohlkörpers, hin und her verschiebbar: Der Druck, den
die obere Platte auf das Werkstück ausübt, richtet sich nach dem Gewicht der Platte
und kann durch hydraulische, elektrische oder andere gleichwertige Mittel verstärkt
und eingestellt werden. Durch den Druck der oberen Platte werden auf die Berührungsstellen
des Werkstückes mit den Platten Drücke ausgeübt, welche das zwischen den Platten
und dem Dorn befindliche Material verdichten und zur Seite drängen, also die Wandstärke
des Werkstückes an den genannten Stellen verringern. Bei genügendem Hinundherbewegen
der oberen Platte und ausreichendem Druck derselben auf das Werkstück wird also
seine Wandstärke erheblich verringert und gleichzeitig das Rohr aufgeweitet, was
zur Folge hat, daß der Dorn von Hand oder durch geeignete mechanische Mittel leicht
aus dem Rohr entfernt werden kann; auch beseitigt das mehrfache Drehen des Werkstückes
zwischen den Platten etwaige von der Herstellung des Hohlkörpers in der Stoßbank
herrührende Riefen vollkommen.
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Bei feststehender Führung der oberen Platte kann die untere, nicht
verschiebbare Platte 5 der Höhe nach verstellbar sein, z. B. mittels Plunger 7,
die in Druckzylindern 8 arbeiten. Es kann auch die untere Platte hin und her bewegt
werden, während die obere stillsteht, auch können beide Platten in entgegengesetzter
Richtung zueinander, unter oberem und unterem Druck, bewegt werden, wie in den Abb.
6 und 7 angedeutet ist. Die Hinundherbewegung der Platten kann auf irgendeine passende
Art bewirkt werden, z. B. durch Kurbelantrieb, durch Zahnstangentrieb, wobei die
zu bewegende Platte unmittelbar mit Zähnen versehen sein kann, also als Zahnstange
wirkt, sowie durch aridere bekannte Mittel.
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Die untere Platte 9 kann auch nach den Abb.4, 5 rinnen- oder
muldenartig vertieft sein. Diese Form erleichtert das genaue Einbringen des röhrenförmigen
Werkstückes senkrecht zu der Bewegungsrichtung der einen oder anderen Platte.
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Die Platten können ferner durch Walzen io ersetzt sein (Abb.8 bis
io), welche sich in gleichem Sinne drehen und von welchen entweder eine oder mehrere,
erforderlichenfalls auch alle unmittelbar angetrieben sein können. Das Werkstück
4 mit dem in ihm steckenden Dorn :2 liegt gleichachsig zu den Walzen io zwischen
ihnen. Von einem Duowalzwerk, sei es kontinuierliche Straße, Pilgerstraße oder Stopfenstraße,
unterscheidet sich daher das neue Walzwerk dadurch, daß das Walzgut nicht quer zu
den Walzenachsen, sondern parallel dazu liegt, wobei die Länge der Walzen, die mehrfach
abgestützt sind, mindestens so groß sein muß wie die Länge des Walzgutes. Indem
man statt der Platten Walzen nimmt, wird die Antriebsweise und die Führung der arbeitenden
Teile vereinfacht.
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Das Gesamtverfahren ist in der Abb. 1o durch die dazu gebrauchten
Vorrichtungen veranschaulicht.
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An die durch die von Stufe zu Stufe enger werdenden Ringe 3, welche
die Stoßbank darstellen, schließt sich ein Triowalzwerk io (Abb. 8) der neuen Art
an. Auf dieses folgt eine Aufnehmevorrichtung, welche in der Hauptsache aus leicht
drehbaren Tragrollen i i besteht. Zwischen den Rollen sind um Achsen 12 drehbare
Aushebearme 13 gelagert. Sie können durch Handhebel, durch Exzenter o. dgl. auf
und ab geschwenkt werden. In gesenkter Lage sind sie mit dem Werkstück nicht in
Berührung, so daß dasselbe frei von Rolle i i zu Rolle i i wandern kann, indem es
von dem nachfolgenden Werkstück geschoben wird. In gehobener Stellung heben die
Arme 13 das Werkstück von den Rollen i i ab und lassen es auf eine durch Tragschienen
14 o. dgl. gebildete geneigte Bahn nach einer'aus Rollen 15 bestehenden Tragvorrichtung
abrollen, wobei diese Rollen zunächst stillstehen. Vor ihnen ist eine bekannte Vorrichtung
16 mit endloser Kette 17 angeordnet, welche mittels einer Zange 18 den in dem Werkstück
4 befindlichen Dorn aus diesem herauszieht. Das Werkstück stützt sich dabei gegen
einen feststehenden Abstreifer i9, der aus einer einfachen Gabel oder aus einem
gelochten Blech von geringer Stärke o. dgl. bestehen kann, da der Dorn 2 sehr locker
oder vollständig frei in dem Werkstück liegt. Dieser lose Sitz des Dornes gestattet
auch, die Kette 17 bedeutend schwächer zu halten als bisher.
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An dem anderen Ende der Trag- und Fördervorrichtung 15 befindet sich
eine Säge 2o,
welche nach dem Entfernen des Dornes das napfartige
Bodenstück von dem Werkstück abschneidet, wodurch ein an seinen beiden Enden offenes
Rohr gewonnen ist. An die Vorrichtung 15 kann sich ein Kalibrierwalzwerk 2i anschließen,
wenn das gewonnene Rohr nicht kreisrund im Querschnitt und nicht genau auf Maß ist.
Bei Verwendung von Platten. als wälzendes Mittel wird das Rohr bei sehr gewaltsamem
Betrieb einen ovalen Querschnitt nach Abb. 12 bekommen, der von der Kreisform um
so mehr abweicht, je mehr das Werkstück durch die Platten geweitet wurde. Das Kalibrierwalzwerk
besteht zweckmäßig aus einer Reihe von Gerüsten, deren jedes nach Abb. 13 vier Walzen
21 besitzt, welche den Querschnitt der Röhre vollständig schließen und runden.
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Der Vorteil dieser Einrichtung im Vergleich zu dem bisher für diesen
Zweck gebräuchlichen Glättwalzwerk liegt darin, daß das Werkstück zu gleicher Zeit
auf seiner ganzen Länge bearbeitet, d. h. in der Wandstärke vermindert und in mehr
oder weniger großem Maße aufgeweitet wird, wohingegen beim Glättwalzwerk trotz seines
großen Kraftbedarfs infolge der beträchtlichen Massenbeschleunigung, ein Rohr mittleren
Durchmessers macht im Glättwalzwerk 60o bis ,70o Umdrehungen, jeweils bei jeder
Umdrehung nur ein sehr kurzes Stück des Werkstückes bearbeitet wird und die Verringerung
der Wandstärke sowie das Aufweiten nur etwa° 30f° beträgt. Ist die Aufweitung beim
Glättwalzwerk größer, so zeigt sich auf dem Rohr ein Drall, der durch die fortschreitende
Drehbewegung des Werkstückes bedingt und auch durch einen angeschlossenen weiteren
Arbeitsprozeß kaum zu beheben ist.
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Beim Glättwalzwerk wird bei einem einmaligen Durchgang jede Stelle
des Rohres nur einmal von der Walze bearbeitet und daher auch nur eine geringe Verminderung
der Wandstärke erzielt, während bei der neuen Vorrichtung jede Stelle des Werkstückes
zwischen den Platten bzw. Walzen zu vielen Malen auf seine ganze Länge bearbeitet
wird, was eine beliebig weitgetriebene Verminderung der Wandstärke ermöglicht. Trotz
dieser großen Wirkung ist die Arbeitszeit bedeutend kürzer als beim Glättwalzwerk,
das einige hundert Umdrehungen der Walzen machen muß, um das Werkstück zwischen
sich hindurchzuführen. Bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung beträgt dagegen die
Verminderung der Wandstärke und das-Aufweiten ein Mehrfaches der vorgenannten Werte;
sie können bis zu 5o0(0 und mehr ausmachen.
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Dieses Aufweiten bedeutet gleichzeitig eine Erweiterung des Fabrikationsprogramms
der Zahnstangenstoßbank. Während bisher aus Gründen der Wirtschaftlichkeit Rohre
kleinerer Abmessungen in einem Aggregat, Rohre größerer Abmessungen dagegen in einem
anderen Aggregat hergestellt wurden, ist es nach der neuen Erfindung nunmehr möglich,
auch die größeren Rohrabmessungen vorteilhaft in einem kleineren Aggregat herzustellen,
da durch die größere Aufweitung nach der Erfindung die Verwendung eines besonderen
Aggregates für Rohre größerer Durchmesser überflüssig wird.
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Statt der in den Abb. 8 und 9 gezeichneten drei gleichmäßig um denRohrquerschnitt
verteilten Walzen ro können auch nur zwei einander gegenüberliegende Walzen Verwendung
finden, ebenso mehr als drei Walzen. Im . ersteren Falle ist es erforderlich, Einrichtungen
anzuwenden, welche das Rohr zwischen den Walzen in der erforderlichen Lage führen.
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Das Kalibrierwalzwerk kann auch aus Gerüsten mit weniger als vier
Walzen bestehen.