DE605439C - Verfahren zum Kaltbearbeiten von Werkstuecken kreisrunden Querschnittes durch Richten, Runden, Glaetten und Polieren im Schraegwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kaltbearbeiten von Werkstücken mit kreisförmigem Querschnitt, beispielsweise Rohren oder Wellen, und bezweckt, die rohen, heiß gewalzten und danach erkalteten Werkstücke ohne Zuhilfenahme eines Drehstahls in einem zusammenhängenden Arbeitsgang vollkommen fertig zu bearbeiten, d. h. ihnen eine glatte und polierte Oberfläche und einen einwandfrei runden

xo Querschnitt zu geben. Die zu diesem Zweck angewendeten bekannten Verfahren benutzen zur Vorbearbeitung der Oberfläche einen Drehstahl. Erst nach dem Vorschruppen durch den Stahl wird das Werkstück durch Richten, Runden, Glätten und Polieren im Schrägwalzwerk fertiggestellt. Die Benutzung des Drehstahls setzt die Arbeitsgeschwindigkeit wesentlich herab und erfordert' vor allem bei großen Werkstücken eine verwickelte Anlage. Gemäß

ao der Erfindung wird die gewünschte Wirkung dadurch erzielt, daß das kalte Werkstück vor dem Richten, Runden, Glätten und Polieren durch den Zunder brechende Schrägwalzen und ein den gebrochenen Zunder entfernendes

as Schleifmittelgebläse geleitet wird. Solche Gebläse werden beispielsweise zur Entfernung des Kesselsteins von Siederohren benutzt. Das Brechen des Zunders am kalten Werkstück durch Walzen und die Entfernung durch ein Gebläse hat die gleiche Wirkung wie das Schruppen des Werkstücks mit einem Drehstahl. Nur gestattet das neue Verfahren wesentlich höhere Arbeitsgeschwindigkeiten. Ebenso wie man beim Drehstahl mehr oder weniger Metall vom Werkstück abnehmen kann, ist man durch Regelung des Gebläses in der Lage, außer dem Zunder auch eine mehr oder weniger starke Metallschicht vom Werkstück zu entfernen.

Man hat bereits vorgeschlagen, den Zunder an warmen Werkstücken dadurch zu entfernen, daß man die Werkstücke durch Schrägwalzen leitete. Indessen kann man bei diesem Verfahren die hier bezweckte Wirkung nicht erzielen. Denn bei der der Entfernung des Zunders folgenden Abkühlung setzt sich immer wieder Zunder oder eine Oxydschicht an der Oberfläche des Werkstücks fest, die beim nachfolgenden Walzen des kalten Werkstücks in die Oberfläche hineingewalzt würde.

Zweckmäßig wird das Werkstück beim Fertigrichten, Runden, Glätten und Polieren nacheinander Druckwalzen mit allmählich steigender Druckfläche ausgesetzt. Dadurch wird eine gute Abstufung der Rieht- und Polierwirkung erzielt. Um das Richten durch die Walzen zu erleichtern, wird das Werkstück zweckmäßig einer axialen Zugkraft unterworfen.

Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Werkstücke sind annähernd so genau wie Rohre oder Wellen, die gezogen oder kaltgewalzt sind. Diesen bekannten Verfahren ist aber das neue Verfahren durch seine Einfachheit und Arbeitsgeschwindigkeit überlegen.

Da das Werkstück den einzelnen Vorrichtungen zwangsläufig zugeleitet wird, so braucht es zwecks Einführung in die einzelnen Vorrich-

tungen nicht zugespitzt zu werden. Als Schleifmittel für das Gebläse dienen zweckmäßig Stahlspäne, aber auch alle anderen Mittel können verwendet werden. Da auf die Abnahme des Zunders durch das Gebläse Arbeitsgänge folgen, die die Oberfläche glätten und polieren, so werden alle durch das Gebläse erzeugten Aufrauhungen der Oberfläche, auch wenn ein Teil des Metalls abgenommen ist, ausgeglichen und ίο entfernt.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung.

Fig. ι zeigt schematisch eine Anordnung von Walzen, die zum Runden, Richten und Polieren des Werkstücks dienen.

Fig. 2 zeigt eine Aufsicht der Anordnung nach Fig. ι und veranschaulicht die allmählich zunehmende Berührungsfläche der Walzen. Fig. 3 zeigt schematisch einen Schnitt durch das Schleifmittelgebläse.

In Fig. 4 ist schematisch eine Gesamtanordnung einer Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung dargestellt, und Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Einrichtung nach Fig. 4.

Die vollen oder hohlen runden Werkstücke werden zunächst in den Walzengang 1 (Fig. 4 und 5) eingeführt, der den Vorschub erzeugt und die Werkstücke grob richtet. Die Walzen können in verschiedener Art geformt und angeordnet sein. Sie müssen eine richtende Wirkung auf das Werkstück ausüben und ihm eine Drehung um seine Achse erteilen. Zweckmäßig sind sie so geformt, daß sie das Werkstück mit großer Oberfläche berühren, damit der Zunder wirksam gebrochen wird.

Durch die Walzen 1 wird das Werkstück durch einen zweiten Walzengang 2 und zuvor durch ein Schleifmittelgebläse 3 geführt. Von dem Walzengang 2 aus wird das Werkstück ohne Unterbrechung durch weitere Gänge 4 und 5 gefördert. Die Anordnung der Walzensätze 2, 4 und 5 kann beliebig sein. In der Zeichnung enthält jeder Satz zwei Paare von Schrägwalzen und eine dazwischenliegende Druckwalze. Die Walzen müssen so angeordnet sein, daß sie eine richtende, rundende und polierende Wirkung auf das Werkstück ausüben.
Wenn der Zunder auf der Oberfläche des Werkstücks gebrochen ist, gelangt dieses mit gebrochenem Zunder in das Gebläse 3. Zunächst reinigt das Gebläse das Werkstück und nimmt den Zunder, der bereits vorher gebrochen und gelöst ist, fort. Da das Werkstück sich um seine Achse dreht, so werden alle Punkte des Umfanges gleichmäßig der Wirkung des Schleifmittelgebläses unterworfen. Da das Werkstück bereits einigermaßen gerichtet ist, so kann es dicht vor den Gebläsedüsen 6 (Abb. 3) vorbeigeführt werden, so daß deren Wirkung voll ausgenutzt wird. Deshalb kann die Größe und Zahl der Düsen und der Gebläsedruck verhältnismäßig klein gewählt werden.

Besitzen die Werkstücke ein Übermaß, so können sie während dieser Arbeitsstufe so weit verkleinert werden, daß ihre Abmessungen innerhalb der gewünschten Toleranz liegen. Die schleifende Wirkung des Gebläses kann zu diesem Zweck auf verschiedene Weise gesteigert werden.

Beispielsweise kann die Vorschubgeschwindigkeit in der Längsrichtung dadurch verringert werden, daß die Umlaufsgeschwindigkeit der Walzen 1 verkleinert wird. Die Regelung der Walzendrehzahl kann in beliebiger Weise erfolgen. Zweckmäßig erfolgt sie dadurch, daß die Drehzahl eines oder mehrerer Regelmotoren, die die Walzen antreiben, verändert wird. Eine Herabsetzung der Vorschubgeschwindigkeit des Werkstücks ergibt offenbar eine Erhöhung der schleifenden Wirkung des Gebläses.

Eine andere Regelung der Wirkung des Gebläses besteht in der Regelung des Gebläses selbst. Beispielsweise kann die Zahl der wirksamen Düsen und der Druck, unter dem das blasende Mittel eingeführt wird, verändert werden. Ebenso kann die Größe der Düsen veränderlich sein, um die schleifende Wirkung regelbar zu machen. Das einfachste Mittel zur Regelung der Schleifwirkung durch das Gebläse selbst besteht darin, daß von vornherein mehr Düsen angeordnet werden, als für das gewöhnliche Entzundern und Säubern des Werkstücks erforderlich sind. Soll der Durchmesser des Werkstücks verringert werden, so wird je nach der abzunehmenden Menge des Werkstoffs eine größere Anzahl von Düsen eingeschaltet. Die Gebläsestufe hat keine Wirkung auf die Form des Querschnitts des Werkstücks und bewirkt nicht, daß das Werkstück rund wird, wenn es von vornherein unrund war. Das Werkstück wird in den auf die Gebläsestufe folgenden Arbeitsstufen gerundet.

Das Werkstück wird im Gebläse an seiner Oberfläche aufgerauht. Diese Unebenheit der Oberfläche wird in den folgenden Arbeitsstufen beseitigt.

Nach Durchgang durch das Gebläse tritt das Werkstück in das erste Paar Schrägwalzen des Walzensatzes 2 ein. Der Walzensatz 1 erzeugt dabei den erforderlichen Vorschub, so daß das Werkstück in die nachfolgenden Walzen sicher angeführt wird.

Die Angriffsfläche A (Abb. 2) der getriebenen Walze 8 und der nichtgetriebenen Walze 7 ist klein. Das Werkstück wird daher einem Druck auf einer kleinen Oberfläche unterworfen und wird dadurch gerundet und gerichtet. Hierauf gelangt es in das zweite Walzenpaar 9, 10, wo es einem weiteren Druck unterworfen wird. Die nichtgetriebene Walze 9 dieses Walzen-

paares ist so geformt, daß sie gleichfalls die angetriebene Walze io nur mit einer schmalen Oberfläche B berührt. Die Breite B ist jedoch etwas größer als die Breitet.
In dem zweiten Walzenpaar 4 ist die Berührungsfläche C der nichtgetriebenen Walze 11 und der getriebenen Walze 12 erheblich größer als die der Walzen 9 und 10, und die Berührungsfläche D der nichtgetriebenen Walze 13 mit der angetriebenen Walze 14 wiederum etwas breiter als die der vorhergehenden Walzen ii, 12. Dieser Walzensatz übt daher bereits eine glättende Wirkung auf das Werkstück aus, obwohl es bis zu einem gewissen Grad die rundende Wirkung des ersten Satzes 2 vollendet.

In dem letzten Satz 5 wird das Werkstück endgültig geglättet und poliert. Das erste Walzenpaar 15, 16 besitzt eine Berührungsfläche E, die breiter ist als die Fläche D, und das letzte Walzenpaar 17, 18 besitzt die breiteste Berührungsfläche F.

Das Werkstück wird in den auf die Gebläsestufe folgenden Arbeitsgängen während seiner endgültigen Fertigstellung einem hohen Druck unterworfen. In dem ersten Paar von Schrägwalzen, wo die Berührungsfläche am geringsten ist, ist der spezifische Druck am größten. In den nachfolgenden Arbeitsstufen sinkt er allmählich entsprechend der zunehmenden Berührungsfläche, um die glättende und polierende Wirkung zu erzeugen.

Die in der Zeichnung dargestellte Anordnung zeigt je eine Druckwalze 19 für jeden Walzensatz, die zwischen den Walzenpaaren angeordnet ist und eine richtende Wirkung hervorruft.

Es ist wichtig, daß- während der letzten Arbeitsgänge das Werkstück einer axialen Zugkraft unterworfen wird. Denn dadurch, daß man das Werkstück von der Stelle ab unter Längsspannung setzt, an der es zum erstenmal von einem einen hohen Querdruck ausübenden Rollenpaar ergriffen wird, unterliegt es über seine ganze Länge nicht nur dem von den Walzen ausgeübten Querdrücken, sondern auch der diesen entgegenwirkenden Längsspannung.

Das Werkstück kann auf verschiedene Weise

unter axiale Spannung versetzt werden. So kann man, wie beschrieben, die Berührungsfläche der aufeinanderfolgenden Walzenpaare fortlaufend erhöhen. Das bewirkt an sich eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit in der Längsrichtung, so daß das Werkstück dauernd unter Spannung steht. Ferner kann man den Durchmesser der Walzen (in der Zeichnung den der getriebenen Walzen) erhöhen. Das bedeutet, daß die angetriebenen Walzen 8, 10, 12, 14, 16 und 18 mit allmählich steigendem Durchmesser ausgeführt werden. Die allmähliche Vergrößerung des Walzendurchmessers bewirkt gleichfalls eine Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit und damit einen Längszug. Diese Maßnahme kann dazu dienen, die Erhöhung der Vorschubgeschwindigkeit durch allmähliche Vergrößerung der Berührungsfläche zu unterstützen Auch kann man den Winkel zweier zueinandergehöriger Walzen allmählich ändern. Wenn die Walzenoberfläche so geformt ist, daß sich eine allmählich ansteigende Berührungsfläche ergibt, so kann die Berührungsfläche dadurch fein eingestellt werden, daß der Winkel verändert wird. Auf diese Weise können die Walzen den verschiedenen Durchmessern der Werkstücke angepaßt werden.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Kaltbearbeiten von Werkstücken kreisförmigen Querschnitts durch Richten, Runden, Glätten und Polieren "im Schrägwalzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß das kalte Werkstück vor dem Richten, Runden, Glätten und Polieren durch den Zunder brechende Schrägwalzen (1) und ein den gebrochenen Zunder in bekannter Weise entfernendes Schleifmittelgebläse (3) geleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück beim Fertigrichten, Runden, Glätten und Polieren nacheinander Druckwalzen (7, g, 11, go 13, 15, 17) mit allmählich steigender Druckfläche (A, B, C, D, E, F) ausgesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück während des Durchtritts durch die Walzen einer axialen Zugkraft unterworfen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem vor dem Runden, Glätten und Polieren von dem Werkstück oberflächlich Metall abgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifmittelgebläse (3) derartig regelbar ist, daß es außer dem Zunder auch mehr oder weniger Metall vom Werkstück abnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen