DE2327664A1

DE2327664A1 - Hochleistungs-verfahren zum abstrecken bzw. zum einziehen von rohrkoerpern, sowie vorrichtung zu seiner anwendung auf das herstellen von behaeltern und rohren aus stahl und nichteisenmetallen

Info

Publication number: DE2327664A1
Application number: DE19732327664
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Strobel
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-30
Filing date: 1973-05-30
Publication date: 1974-12-19

Description

Hochleistungs- V e r f a h r e n zum Abstrecken bzw. zum Einziehen von Rohrkörpern, sowie Vorrichtung zu seiner Ansendung auf das Herstellen von Behältern und Rohren aus Stahl und Nichteisenmetallen.
Die Er£indung b e t r i f f t ein Hochleistungs-Verfahren zum Abstrecken bzw0 zum Einziehen von Rohrkörpern, sowie eine Vorrichtung zu seiner Anwendung auf das Herstellen von Behältern une Rohren aus Stahl und Nichteisenmetallen.
In an sich bekannter Weise beruht dieses Verfahren auf der spanlosen Umformung vom Typ des Filessdrückens. Von mehreren Drückrollen wird der Werkstoff eines geeignet zugerichteten Rohlings auf kleinere Wandstärke abgestreckt und mitunter auch seine Bohrung eingezogen.
Bisher waren dazu die Drückrollen in einen Kreuz support mit ihrem Halter eingespannt worden, insoweit nicht ein Drei-Supportsystem nach Art des bekannten Dreirollenkopfes verwendet wurde.
Bei dem modernen Fliess-drücken ist die Kraftanwendung des Metalldrückers eliminiert. Das Abstrecken wird meistens in mehreren Suppot-Längs- und Querhüben bzw. -Verstellungen durchgeführt, solange dabei die Bildsamkeit des Metalls nicht erschöpft wird.
Der Langhub, das Querzustellen der Supporte, die langhübigkeit der zugeordneten Hydraulik, das Reitstockproblem, die lange Arbeitsdauer vielhübiger Prozesse, kennzeichnen darin den gegenwärtigen Stand der Technik. Das mechanisch-automatische Produzieren auf Fliessdrückmaschinen befindet sich hierin noch in einem Übergangsstadium zwischen Tradition und Moderne.
Das System ist noch unterentwickelt. die Rationalisierung noch nicht genügend fortgeschritten.
Das neue verfahren zielt demgegenüber auf folgende Fortschritte: .1 . Relativ kurze Bauform der Maschine 2. Erf@derlichenfalles, z.B. beim Herstellen von Endlosrolir, Vereinigen von Abstrecken und Einziehen in einem Simultan-#rozess.
3. Bauweise meist ohne Längs- und Quersupport.
4. Meist Entfall von Reitstock und Pinole.
5. Entfall langhübiger Vorsch#be und langhübiger Hydraulik.
6. Kleiner mechanisch einzugebender Vorschub, dafür grosser Spontanvoschub.
7. Hoher Ausstoss an Fertigteilen bzw. Rohr.
8. Einfacher Aufbau und relativ geringe Gestehungskosten0 9. Automatischer Betrieb ohne nennenswerte Wartung.
lo. Wählbare Programme nach Innen- und ussendurchmesser.
11. Einbezug von Herstellen nichtrotationssymmetrischer Rohre, z.3. Rohre.von polygonalem oder anderem Querschnitt.
Insofern soll das neue Verfahren nicht nur die Bedarfs-und Anwendungsfälle des herkömmlichen Fliessdrückens erfüllen bzw. umassen. Es soll u.a. in vielen Fällen auch das nahtlose Ziehen von Handelsrohr ersetzen, wo es s.B. um kleinere Posten geht bzw. a höhere Präzision und Festigkeit. Es soll auch die Preise solcher Rohre senken helfen.
Denn bekanntlich liefert das Filessdrücken neben Riefenfreihei auch festeres Gefüge und feinere Toleranzen.
Diese Bedeutenden Vorzüge der neuen verfahrensmässigen Technologie werden erfindungsgemäss dadurch erreicht, d a s s gemäss den schematischen Figuren der Zeichnung der Rohling (12) nicht durch eine wiederholte Passage des Längs-und Quersupports unter Supportverstellung, sondern in.einem einhübigen Vorgang abgestreckt wird indem auf einem Maschine nenbett beweglich oder stationär ein Rollenkopf (13), meist ein dreiachsiger Kopf, angeordnet wird welcher in achsialer Längsrichtung hintereinander geordnet mehrere Drückrollen je Achse A-A enthält, zoBz die Rollen (1 bis lo) welche gleichzeitig mit dem Werkstück alle im Eingriff sind und je eine herkömmliche Repassage ersetzen, indem in den (n) Abstreck-Zonen der gesamten Zonenlänge (2)s z.B. in den Zonen(z1 bis z10), der Rohling treppenförmig, nämlich bei successive von Zone zu Zone kleiner werdendem Aussen-Eingriffsdurchmesser D1 bis Dlo bzw. Dn von diesen Rollen abgestreckt wird, wobei der mechanisch eingegebene und zB. von der Kraft F bewirkte Werkstück- oder Rollenkopfvorschub nur relativ klein, der Liefervorschub am Streckenende aber viel grösser ist und sich aus den im Streckvorgang von Zone zu Zone summierenden Spontanvorschub ab t, weil im Sinne eines Transferprozesses jede vorhergehende Zone der nachfolgenden das Werkstückmit zunehmender Längenausdehnung, d.h. mit zunehmendem Längsvorschub übergibt, und wobei das simultane Eingreifen vieler längsgeordneter Drückrollen, der kleine Programmvorschub am Bin gang der Strecke und der viel grössere Spontanvorschub am Streckenausgang bei der durch Entfall wiederholter Supportpassagen und Supportverstellungen stark reduzierten Prozessdauer diese neue Technologie des Fliessdrücken; prägen.
Ein solches mehrstufiges Streckwerk, gemäss dem Sprachgebrauch der Spinnereistreckwerke auch kurz als Strecke bezeichnet, hat mit den Spinnereistrecken eine geometrische Ähnlichkeit.
Technologisch unterscheidet sie sich von jenen darin, dass ihr Verzug ein Effekt metallischer Bildsamkeit ist.Bei jenen leitet er sich vom Faserverzug, verbunden mit Parallelisierung, ab.
Das Verfahren lässt sich anwenden: 1. auf das Herstellen von Behältern,Flaschen, im herkömmlichen Sinne, z.B. nach Figuren 23. bis 27. der Zeichnung..
Hierbei wird an einer solchen Flasche der Innendurchmesser dn nach der n-ten Zone unverändert gleich dem Innendurchmesser do des Rohlings. Er ist vom Dorndurchmesser d, vorgegeben wie beim herkömmlichen Zylinder - bzw. Flaschen-?liessdrücken.
2. Auf das Abstrecken von Rohren in herkömmlichem Sinne, z.B. nach den Figuren 21. und 22. der Zeichnung. Auch hierbei bleibt dn = do.
3. Auf das Abstrecken eines Rohlings unter gleichzeitigem Einziehen des Innendurchmessers do auf einen kleineren dn am Streckenausgang, z.B. nach den schematischen Figuren 1. bis 20. und Fig.29. Dazu wird ein Dorn verwendet, welcher eine zylindrische Anfangszone , eine zylindrische Endzone , und eine dazwischen liegende konisch geschliffene Abstreck-Einziehzone hat. Die konische Form dieser Zwischenzone dient der Gleichzeitigkeit von Abstrecken und Einziehen. Neben der Reihenanordnung von mehreren Drückrollen auf der Achse A-A des Zonenpfades,und neben der Aktivierung von Spdntanvorschub anstelle von Programmvorschub für die Ausstossteigerung des Systems , ist für die Herstellung von Endlosrohr der versctiedensten und meist wählbaren Durchmesser Dn bzw. dn aus einem Rohling grossen Durchmessers Dos do dieser konische Teil des Dornes kennzeichnend und kardinal.
In den Figuren der Zeichnung sind diese Versionen,Macharten und Anwendungen in mehreren Ausführungsarten schematisch, meist ohne näheres Eingehen auf kpnstruktive Perfektion, dargestellt. Es zeigen z.B.
Fig.l. den Längsschnitt durch Dorn, von konischer Eacbart, einseitige Rollenreihe auf Halter, im Zustand vor Beginn des Rolleneingriffes.
Fig.2. Denselben Längsschnitt, nach Beginn des Rolleneingriffs. Es sind noch nicht alle im Eingriff.
Fig.3. denselben Längsschnitt. Es sind alle Rollen im Eingriff und Endlosrohr tritt aus dem Streckwerk aus und kann von einer Kappsäge abgelängt werden.
Fig.4. $Einen Querschnitt durch die Strecke.
Fig.5. Den Längsschnitt durch ein gleichartiges Streckwerk.
Hier sind diametral zwei Rollenreihen verwendet.
Fig.6. Den Querschnitt dazu.
Fig.?. Den Längsschnitt durch einen Dreirollenkopf mit drei Rollenachsen je zehn in Reihe liegenden Drückrollen. Während jedoch bei Fig.1 bis 6.
das Treppenprofil in der Zone l2 durch das insteigen der Rollondurchmesser von dl bis dlo bzw. dn erwirkt ist, geschieht das bei Fig.7. dadurch, dass nicht wie bei Figsle bis 60 die Rollenachsen parallel zum Dorn, sondern im Winkel α > o zu ihm angestellt sind, sodass die Öffnung 2 α der Strecke Parameter des Rohrprogramme, d.h. des Durchinessers Dn am Lieferort ist. Dagegen haben hier alle Drückrollen gleichen Durchmesser0 Fig.8. Den Querschnitt dazu.
Fig.9. Den Längsschnitt durch einen Dreirollenkopf mit α > 0 Achsen. Hierbei kann jedoch α in einem gewissen Bereich eingestellt, d.h. das Programm nach D gewählt werden0 Fig0I-o. den Querschnitt durch diese Strecke mit gleitender Rohrprogrammwahl.
Fig.ll. den Längsschnitt durch einen dreiachsigen Rollenkopf.
Er wird vom Spindelstock her über ein Stirnradpaar um die Dornachse B-B angetrieben.
Fig.12. den Querschnitt dazu.
Fig.13. die Nachformeinrichtung am Dornende. Sie dient dazu, das fertige runde Rohr in einen nicht rotationssymmetrischen Querschnitt durch achsiales Drücken,ohne Fliessen, umzuformen.
Fig.14. hierzu den Querschnitt Q-Q des runden Rohres vor der Nachformstufe.
Fig.15. Hierzu den Querschnitt R-R hinter der Nachformstufe.
Fig.16. Die Nachformeinrichtung von Fig.13. Hter ist die Nachformbuchse um B-B drehbar gelagert und wird vom Rohr angetrieben für den Fall, dass born und Rohr sich um B-B drehen. -Fig.17. Den Querschnitt durch einen Rollenkopf mit sechs Rollenachsen.
Fig.18. Den Längsschnitt dazu.Er soll zeigen, dass benachbarte Achsen eine um 1/2 Rollenlänge versetzte Teilung haben. Je drei Achsen die um 120 Grad versetzt liegen, haben gleiche Teilung.
Fig.19. Eine Rohrmaschine. Bei ihr liegen mehrere drei- oder sechsachsige Rollenköpfe sektional hintereinander.
Jeder ist separat mit unterschiedlicher Drehzahl vom Spindelstock her angetrieben. Hintereinander liegende Rollenköpfe haben umgekehrten Drehsinn.
Fig.20. ein Querschnittschema dazu.
Fig.21. Ein System zum Zylinder-Fliessdrücken von Rohren im Gegenlaufverfahren bei unverändert er 30 dn=do Fig.22. der Rohling zu Fig.21.
Fig.23. Ein Rohling mit Boden zu Fig.24.
Fig.24. Ein System zum Flaschen-Fliessdrücken im Gegenlauf,ohne Reitstock.
Fig.25. Endphase zu Fig.24. Flasche mit Flansch Fig.26. Alternative dazu in der Endphase. Flasche ohne Flansch.
Fig.27. Flaschenfliessdrücken bei Benutzung eines Reitstocks und eines fest eingespannten Dorns. Der Rollenkopf wird um Dornachse B-B angetrieben. Es findet das Gleicaufverfahren Anwendung.
Fig.28. Der Rollenkühlkanal und der Rollenhalter-Wasserweg im Längsschnitt.
Fig.29. Längsschnitt durch das Schema eines um Dornachse B-B angetriebenen Rollenkopfes. Zur Kühlung von Lagern und Rollen wird aus einem Ringrohr Kühlwasser achsial eingespritzt und läuft durch den Kopf hindurch in die Wanne frei nach unten ab.
Fig.30. ein Längsschnitt durch eine Warmstrasse. Beidseits einer induktiven GluWstation liegt je eine Sektion des Rollenkopfes.
Diesen Systemen ist folgende Bau- und Wirkungsweise eigen: System nach Figuren 1. bis 4.
Hier handelt es sich um ein System mit angetriebenem Dorn.Auf ihn ist fest verbunden der Rohling aufgesetzt.
Figuren 1. bis 3. Zeigen in einem Längsschnitt drei Phasen des Abstreck- und Einziehvorgangs. Bei dem hier schematisch angegebenen System nehmen die Rollendurchmesser gegen das Streckenende hin zu. Weiter unten wird geS9igtg dass sich das treppenförmige Abstrecken und Einziehen auch mit gleichbleibenen Rollendurchmessern ausführen läßt.
In Fig. l.ist die Maschine soeben angelaufen. No ch keine der lo achsial hintereinander liegenden Drückrollen ist im Eingriff mit dem Werkstück.
in Fig.2. hat der Vorschubmechanismus den Rohling mit kraft F etwas vorgeschoben. Der Vorschub war (l - l4). Mit l ist die Ausgangslänge des Rohlings (12) und mit J 4 seine augenblickliche Restlänge bezeichnet. Die Drückrollen ( 1 bis 5) stehen bereits mit dem Werkstück im eingriff.
In Fig.3. stehen alle lo Drückrollen t 1 bis lo) im ingriff und Fertigrohr t15) läuft pber das Dornende aus der Maschine.
Die Bauweise ist folgende: In der Achse B-B ist der stillstehende oder drehbar; angetriebene Dorn angeordnet. Er hat hier ein hinteres zylindrisches Ende von Länge 1 und am Maschinenauslauf rechts ein zylindrisches von Länge g 3. Dawischen hat er eine konisch geschliffene Zone von Länge 2 .
Der hintere zylindrische Durchmesser ist mit t0 und der vordere mit dn bezeichnet. ersterer passt zur Rohlingboh rung und der letztere ergibt die Bohrung des Fertigrohres.
Der Rohling ist mit (12) und der Dorn mit (11) bezeichnet.
Hier handelt es sich um ein Gegenlauf-Abstrecksystem mit gleichzeitigem Einziehen der Bohrung. Dennoch ist hier ein Einachsiges Rollensystem, mit Rollenachse i-A verwendet, wenngleich im allgemeinen Gegenlaufabstrecken nur mit mindestens zwei diametralen Rollen möglich und üblich ist.
Die Figur dient nur der Interpretation.
luf dem Rollenbock (13) sind auf Achse h-A die lo vrückrollen ( 1 bis lo) vom Durchmesser (d1) bis(d10) montiert, jede für sich frei Drehbar. die Durchmesser der Rollen werden gegen Streckenausgang grösser.Dadurch wird das llreppenprofil der gestaffelten Werkstäck-Zonendurchmesser D1 bis v10 gebildet, welches in der Abstreckm und zinziehzone das Kennzeichen des Verfahrens bildet0 Die lo Zonen, denen diese Augenblicksdurchmesser zugeordnet sind, wurden mit z1 bis z10 bezeichnet. Die letzten zwei Zonen dienen dem Egalisieren.
Wenn der Rollenbock stillsteht und das werkstück in Reich tung F vorgeschoben wird9 ergibt sich nach dem C+egenlaufverfahren eine Streckung in Richtung P1.
tritt das durch lichte Weite dn, und Aussendurchmesser Dn = D10 gekennzeichnete fertige Rohr in Richtung P1 über das 1;ornende aus der Strecke aus und ist mit ( (15) bezeichnet0 Ein weiteres Kennzeichen des Prozesses ist der Umstand, dass bei einem relativ kleinen Programmvorschub der Vorschubkraft F in den Zonen Spontanvorschub entsteht, welcher ein hohes Vielfaches des Programmvorschubs ausmachen kann. Hierin liegt ausserdem das Transferprinzip verankert, indem eine Zone der nächstfolgenden das zum Teil abgetreckte Werkstück mit ihrem Spontanvorschub zum weiteren Abstrecken übergibt.
Ein weiteres Kennzeichen des Verfahrens nach dem Prinzip von Fig0 1. bis 3. mit konisch geschliffenen Zwischenstück (l2) ist darin zu sehen, dass auf dem konischen reil des Dorns das Einzehen der @ohlingsbohrung bis herab zur Bohrung des Fertigrohres vonstatten geht, wobei während des abstreckens der Werks toff über dem Konus eingezogen wird.
Es handelt sich dabei jedoch nicht um den horkömmlichen Typ von Konus-Fliesstrecken, sondern einen neuantigen Typ, wobei die Aussenfläche treppenförmig und die innenfläche konisch geformt wird und wobei ferner sowohl das treppenförmige Profil wie auch das konische Innenprofil nur ein Übergangszustand der Werkstofform sind, welche der Überleitung und dem plastischen Werkstofftransport dient.
Wenn man von der Theorie der mechanischen Vor- und Feinspinnerei in Analogie zwischen Faserverzug der Spinnbänder und plastischem Verzug der Metalle den Formalismus der Verzugsstrecke hier einführt v1= Umfangsgeschwind. # = Zonenverzug = v2/v1 (1) des Hinterzylinders v2= dito des Vorderzylind.
und als v1 hier die Werkstoffgeschwindigkeit, d.i. Vorschub in der Zone z1, als v2 den Vorschub der Zone z2 definiert dann ist beim einprogrammierten Eingangsvorschub v0 der Verzug der Zone z1 dito in Zone z2 und in Zone Zns d.h. am Strecken Die hier beschriebenen Metallstrecken haben relativ hohe Zonenzahl (n), im Gegensatz zu Spinnstrecken mit n = maximal 6.
Sinnvoll ist es, in allen Zonen der Rohrstrecke gleichen Quervorschub einzurichten, d.h. wenn man Fig.1. unterstellt, d2-d1/2 = d3-d2/2 = .... d10-d9/2 (3) Wenn man einen Rohling von Do= 2o cm d0= 10 cm abstrecken und einziehen will zu einem Handelsrohr von D = 3 cm dn = 2 cm # und dabei einen Zonen-Quervorschub von @@ = 0,2 cm in allen Zonen am Rollen-2 kopf einrichtet, dann wird die Z onenzahl d@- D 20 - 3 n =. n= - = 43 ( 4) 2. 0,2 o,4 eingerichtet. In einem dreiachsigen Rollenkopf sind dann je Achse 43 Rollen installiert, insgesamt 129 Rollen.
Wenn man den einprogrammierten Anfangsvorschub der Spindel bzw. der Hydraulik zu v0 = 0,3 cm/sec wählt, was bei einer Drehzahl des Dorns bzw. des Rollenkopf es von z.B.
nd bzw. nk = 600 U/m, d.i.
10 U/sec.
einen Wert v0, = o,o3 Cm Vorschub je Umdrehung ausmacht, dann wird das Fertigrohr aus der Strecke mit einer Vorschubgeschwindmgkeit nämlich mit 0,3. 236-/= 18 cm/sec.
3,92 = rund 10 meter/min.
Dabei nimmt,wenn man Gleichung (3) am Rollenkopf einrichtet, Der Verzug der einzelnen Zonen suacessive geringfügig zu, wobei der Verzug in der Zone Z1 der Verzug in der Zone Z43 fo= Ausgangsquerschnitt des Rohlings fl = Querschnitt in Zone f1 42= Querschnitt in Zone z42 I43 = Querschnitt in Zone z43 d.h. der Verzug nimmt in den 43 Zonen von einem Minimum 1,05 bis zum Maximum der Endzone 1,50 stetig zu.
Diese Strecke hat den Gesantverzug = 236/3,922 = rund 60.
System nach Figuren 5. und 6G Hier sind anstelle von einem Rollenhalterarm zwei diametral angeordnete Arme verwendet. In den Achsen A.-A1 und A2-A2 sind auf jedem Arm 10 Druckrollen hintereinander geordnet.
Anstelle dieser beiden diametralen Arme kann man drei um 120 Grad versetzte Arme verwenden und kommt dann zum Dreiachs-Rollenkopf. Er entspricht dem herkömmlichen Dreirollenkopf.
Zum Gegenlaufdrücken braucht man bekanntlich mindestens zwei Rollen bzw. Achsen. Das Optimum sind drei.
System nach Figuren 7. und 8.
Während bei Bauweisen von Fig.1. bis 6o die treppenartige Konfiguration der Abstreckzone z am Werkstück durch ein stufenweises Zunehmen der Rollendurchmesser von d1 bis d10 bei zur Dornachse B-B parallelen Lagen der Rollenachsen A-A erzielt werden muss, was mitunter zu konstruktiven und auch technologischen Engpässen bei grossen Zonenzah len n fj»irt, wird dieser Treppenbau beim System der Figuren 7. und 8. bei gleichbleibenden Rollendurchmessern vermittels einer konischen Anstellung α der Rollenachsen zur Dornachse B-B, d.h. durch die "Konvergenz 2α erzielt. Dabei wird, wie eiter unten interpretiert ist, die Konvergenz 2 α zugleich zum Programm-Parameter einstellbarer Rohrstrecken mit Programmwahl.
Bei einem dreiachsigen Rollenkopf dieser Machart umschliessen bei einheitlichem Rollendurchmesser im Streckbereich z alle Rollen aur einem Kegelmantel a das Werkstück, wobei eine Kegellehre 2 α zum Einstellen der Strecke dienen kann.
Die Bauweise ist folgende: Auf die beiden Achsen Al und A2-A2 sind hintereinander je lo Drückrollen CI bis lo) montiert. Jede Rolle kann sich unabhängig von den anderen drehenund bezieht ihre Rotation über Reibung von dem mit Dorn (11) in Drehung befindlichen Werkstück (12).
Das Werkstück, oder der Dorn mit dem Werkstück, oder auch der Rollenkopf, werden vorgeschoben.Hier ist der Rollenkopf als stationär eingezeichnet .D er Werkstückrohling hat den Anfangs-Aussendurchmesser Do und die dem Dorndurchmesser ahgepasste lichte Weite do. Das über das Dornende ablaufende Fertigrohr (15) hat den Innendurchmesser dn'5 dn und den Aussendurehmesser Dns wobei n= lo ist. der die Rollenachsen A1-A1 und A2-A2 tragende Kopf (13) ist als konisch rotationssymmetrischer Drshling ausgebiluet und in die konische Bohrung des auf dem Maschinenuntergestell (14) fest montierten Bockes (17) eingeschoben. Die Streckzone (z) konvergiert mit Kegelwinkel 2 α in Richtung auf Streckenende Sofern der Dorn (11) fest montiert ist, läuft der Bock (17) in geeigneter Pührung längsbeweglich auf dem Maschinenbett.
System nach Figuren 9. und lo.
Dieses Streckwerksystem hat bezüglich Konvergenz und Reihenschaltung mehrerer Drückrollen Buf jeder Achse A1-A1 bzw. A2-Af bzw. A3-A3 des dreiachsigen Rollenkopfes dieselben Eigenschaften wie bei Figuren ?. und 8.
Hierzu im Gegensatz ist aber die Konvergenz 2 α in einem gewissen Winkelbereich einstellbar und dadurch wird das Rohrherstellungsprogramm nach D und dn programmierbar, d.h. wählbar.
Die Konvergenz 2 or ist Programm-Parameter. Wenn man ihn vergrössert, erzeugt man Rohr kleineren bers. Denn dann nehmen Dn und d n ah.
Wenn man dagegen 2 α kleiner ww'ählt, dann wird das Kaliber grösser,i1 Dnund und dn zunehmen. Für die Zunahme bzw. Abnahme von dn ist ein Dornwechsel nöti. Bei gleichbleibendem Dorn (11) bleibt dieae Rohrweite unverändert. Eg ändert sich dann nur der Aussendurchmesser Dn.
Das Verändern der Parameter in der Funktion D- f( 2 dC) (14 erfolgt in der Regel mit radial-Supporten. Es sind soviel Radialsupporte nötig als Achsen vorhanden sind.
Die Bauweise eines solchen Systems ist folgende: Auf den form- und biegesteifen innen hohlen und meist Kühlmitteldurchflossenen Trägerarmen (18) sind hintereinander längsgeordnet auf geeigneten Radial- und Achsiallagern (22) in Stehlagergehäusen (21,23) die Zonen-Drückrollen ,z.B.
hier je Arm vier Rollen ( 1 bis 4), jede für sich unabhängig drehbar montiert. Die Rollen -Lagerstutzen stossen eng aneinander, sodass sie, wie auch noch in Fig. 28. gezeigt wird, einen Kühlmittelkanal bilden können. Zu diesem Zweck sind meist, wieebenfalls in Fig. 28. gezeigt wird, die Rollen und Stutzen mit einer grossen Längsbohrung versehen.
Die Rollen- und Lagerdrücke sind sind nach aussen gerichtet.
Sie gehen vom Lagerfuss auf den biegesteifen Halter (18) und von dort auf den hüllenden Kopf (13) über.
In der Achse J-J ist mit Angel (25) der Halter (18) schwenkbar angelenkt an (13). Das Verändern des Parameter z x geschieht meist über radiale Quersupporte ,in welchen das andere Ende von (18) geeignet verschiebbar -angehängt ist und mit welchen dieses andere Azide von (18) radial verstellt werden kann.
Hier ist sinnbildlich auf diese Supportmechanik verzichtet und gezeigt, wie diese anderen Enden von (18) mit Gewindespindeln (19) nebst Stell- und Arretiermuttern (20) radial verstellbar sind, wobei die Spindelenden um (26a) an (26) angelenkt sind.
Während bei einem herkömmlichen Dreirollen-Kopf einer Fliessdrückmaschine jede der drei Einzeldrückrollen mit ihrem Rollenhalter in je einem Radialsupport bewegt wird, bewegt hier je ein Radialsupportölement je einen SchwikÜräger (18) um J-J, und insofern eine ganze Rollenreihe (1 bis 4).
Bei etwa gleich bbeibendem Aussendurchmesser Do des Rohlings (12) ist mit einer Kegellehre der Parameter 2x, d.h. die Konvergenz des Kopfes, leicht und schnell einstellbar, nämlich an den drei radialen Spmndeln der Supporte. Dadurch ist be gleich bleibendem Innendurchmesser do des Rohlings und dn des programmierten Fertigröhres schnell auf ein neues Programm zu kommen. Wenn do und/oder dn geändert werden soll, wird ebensoschnell der Dorn gewechselt.
In der Regel wird bei diesem programmierbaren Kopf der Dorn angetrieben und sein Rohling vorgeschoben.Es kann aber auch sinn voll bzw. besser sein, den Dorn stationär anzuordnen, und mit ihm den Rohling. Dann wird der Rollenkopf um Dornachse B-B angetrieben und mitunter markt er auch den nötigen Programmvorschub vO. Diese Letztere Bauweise ist bei Fig.ll.
und 12. beschrieben und bringtunter anderem den Vorteil, dass ein idealer Rotationsantrieb der Rollen bei nahezu reibungsfreiem Abwälzen und verschleisafreiem Betrieb gewährleistet wird. Bekanntlich hat bisher der Rollenantrieb, welcher immer ein Einzelrollenantrieb mit Hydromotoren war, hinsichtlihh Reibungs- und Verschleissfreiheit nicht viel eingebracht.
System der Figuren 11. und 12.
Die aktuelle Frage des reikungs- und verschleissarmen Rollenbetriebes lässt sich mit einer Anordnung nach Fig. 11. und 12. dadurch exact und relativ billig lösen, dass bei ruhendem Dorn und Werkstück der Rollenträgerkopf (13) um die Dornachse B-B rotierend angetrieben wird. Ein Einzelrollenantrieb, wie man ihn bisher kannte, entfällt dadurch, dass der Kopfantrieb alle Rollen auf dem Werkstück abwälzen und sich drehen lässt. Diese Lösung erscheint deshalb ideal, weil sie einerseits reibungs- und verschleissarmen Rollenbetrieb, anderseits eine Lösung des Rollenantriebes bringt, wo angesichts der hohen Rollengesamtzahl ein Einzelantrieb hätte scheitern müssen.
Die Bauweise ist folgende: Drei Rollenträgerarme (18) mit je 6 Rollen (1 bis 6) sind fest oder bei einstellbarem Parameter 2 6 im Kopf (13) geeignet montiert.
Der Konvergenz-Vielzonenkopf (13) ist mit geeigneten Lagern (28) im Rollenbock (17) um Dornachse B-B zentriert und drehbar gelagert. Der Bock (17) ist fest oder längsverschiebbar auf dem Untergestell bzw. dem Bett der maschine montiert.
Der Mantel des Kopfes (13) hat ein Stirnrad (27). Es liegt im Eingriff mit dem auf Wellenstumpf (32) der Welle (31) montierten Stirnrad (33) Diese Welle wird über Kupplung von der aus dem Spindelstock austretenden und durch das Untergesell laufenden Welle (30) angetrieben.
kit (34) sind deren Lager bezeichnet0 Der Dorn (11) bleibt hier in der Regel ohne Antrieb. Desgleichen liefert der Spindelstock den Vorschub, sei es dass auf Bett der Bock (17) vorgeschoben wird oder auf nicht drehbarem Dorn das Werkstück (12).
Wenn der Kopf (13) um Achse B-B betrieben wird, wälzen sich alle seine Rollen auf dein Werkstück ab, in allen Zonen, und ein einziger Antrieb, nämlich über Wellen (30,31) und Räder (27,33) sowie über Kopfgehäuse (13) ersetzt hier den Vielfachen Einzeltrieb der Rollen herkömmlicher Bauweisen. Mit (29) ist das Frontschild des Kopfes bezeichnet.
System der Figuren 13. bis 16.
Bei Fig.13. bis 16. hamdelt es sich gewissermassen um ein Zubehör der vorgenannten Konvergenzkopf-Vielrollen-Zonenstreckwerke, welches dazu diente erstmalig in der Metalldrückerei auch Rohre zu fertigen von nicht rotationssymmetrischem Querschnitt, z.B. Dreikant-Vierkant-Sechskant- Haibrund-Oval- und andere Querschnitte.
Der Sonderaufwand ist sehr klein0 Es handelt sich um einen echten Drückprozess0 Jedoch ist in der als Nachformwerk aus gebildeten Zubehörzone R 5, die der bekannten Kreisformfertigrohrzone l 3 nachgeschaltet wird 9 nicht ein radial gerichteter herkömmlicher Druck sondern ein achsial bzw. koachsial zu B-B gerichteter Druck benutzt, um aus dem Kreisquerschnitt des Rohres hinter der Zone l3 einen kreisunsymmetrisch en Querschnitt ohne Wandstärkenänderung, d.h. ohne nennenswerten Fliessvorgang, zu gewinnen. In dieser Hinsicht vollzieht sich in der Zubehörzone Ao 5 in achsialer Richtung das, was beim herkömmlichen Drücken eine Einziehaktion ohne Wandstärkenänderung bedeutet.
Der Aufbau der. Vorric tung und die Bauweise der Nachformeinrichtung im Bereich X 5 sind folgende: Auf dem Maschinenuntergestell (14) ist der feste oder längsverschiebbare Bpck (35) montiert, so dass seine Nachtormhülse (36) zentrisch zu B-B des Dorns liegt.
Diese Buchse hat die gewünschte tuerschnittform der Rohraussenhaut von Fig.15.
Fig.14. zeigt den Querschnitt Q-Q durch die Kreisrohr-Fertigzone am zylindrischen Endschaft des Dorns, und Fig.15.
den Querschnitt R-R durch das in der Zone R 6 aus dem System ablaufende fertige Sechskantrohr.
Aus der Konvergenzkopfzone k2 u. 23 tritt das redusierte Rohr von Kreisquerschnitt nach Fig.14. über den zunehmend aus Kreisquerschnitt in Sechseckquerschnitt übergehenden Dornteil der Zone j 5 , bzw. es wird durch den aus dem Spontanvorschub der Tonnen entstehenden Summenschub S über den Sechskantteil des Domes geschoben. Der Dorn ist in der Zone l 5 so geformt und die Geometrie der Buchsen -Bohrung von (36) so gewählt, dass beim Durchschieben des Kreisrohres durch die aus Dorn und Buchse gebildete Nachformeinrichtung ohne Wandstärkeänderung, d.h. ohne Fliessvorgang, der Rohr-Kreisquerschnitt in den Sechskantquerschnitt übergeführt wird.
Bei Fig.16. ist die Nachformbuchse mit Lagern (3?,38,39) drehbar im Bock (35) gelagert. Diese Anordnung ist nötig, wenn der Mascbinendorn (11) und mit ihm das Werkstück (12) rotieren . Die Buchse (36) kann das mit dem Rohr rotieren.
Der Längsschub S ist , hergeleitet von der Spontanvorschubsumme, meist sehr gross. Er bietet sich an, um erstmals damit -auf einer Fliessdrückmaschine in einem echten Drückvorgang,jedoch ohne Fliessen des Werkstoffes, Rohre von einem nicht rotationssymmetrischen Querschnitt herzustellen.
Zwar belastet der dabei ausgenutzte und ohnehin dank vieler Zonen und Spontanvorschübe vorhandene Acbsialschub S das Vorschuborgan stark, sei es eine Gewindespindel oder eine Hydraulik.
Diese Belastung lässt sich aber in den Griff bekommen'wenngleich sie ein hohes Vielfaches der bei herkömmlichen Fliessdrückmaschienen vorkommenden Längsschübe ist.
System der Figuren 17. und 18.
Hier handelt es sich um einen sechsachsigen Rollenkopf. Auf ihrem Querschnittteilkreis sind die sechs Achsen All bzw. A22 ,welche wechselweise auftreten, um 60 Grad versetzt. Drei Achsen Bll A1 sind gegeneinander um 120 Grad, ebenso drei Achsen A2-A2 gegeneinander um 120 Grad versetzt,sodass es sich um zwei interponierte symmetrische Dreirollenachsensysteme handelt.
Wie aus dem Längsschnitt derselben Anordnung nach Fig.18. zu entnehmen ist, tritt hinter einer Achse A1 eine Achse ~ zonenbildend, d.h. treppenformend in den Eingriff, und umgekehrt.
Bei dieser Anordnung liegen also in einer Querschnittebene nicht Sechs Rollen, von denen je drei in einer Unebene liegen. In jeder Querschnittebene liegen vielmehr drei Rollen. Und sie liegen in einer die Zentrierfähigkeit garantierendetEbene. Diese Anordnung kann demnach nicht mit der Anordnung von Figuren 3. bis 5. der O.S 1527939 identifiziert werden, bei welcher die drei sustellbaren Rollen nicht in einer Querschnittebene liegen und deshalb Zentrierfähigkeit einbüssen.
Im Sechsrollenkopf sind zwar die Rollen der Achsen A1-k1 gegen diejenigen der Achsen A2-A2 um eine halbe Teilung längsversetzt.
Das Postulat, dass drei Rollen in einer Querschnittebene liegen, ist dennoch erfüllt.
Diese Bauweise hat den Zweck, die Rollen hinsichtlich ihrer Lagerungslänge (Lagerdistanz) besser dimensionieren zu können.
Die Rollen der Achsen A1 wirken 2;Be in der ersten Zone auf einem Abwälzdurchmesser (2r1), die Rollen der Achsen 1k2 in der zweiten Zone auf einem jbwälzdurchmesser (2r6), die Rollen der Achsen Al in der dritten Zone auf einem Abwälzdurchmesser (2rs), und die Rollen der Achsen A2 auf einem Durchmesser (2r7), u.s.f. wobei die letztere als Zone 4 zu bezeichnen ist. Die Achsen A1 haben je 5 Rollen ( 1 bis 5) und die Achsen A2 je 5 Rollen ( 6 - lo). Auf 360 Grad des Werkstücks kommen also jeweils 2 Zonen zustande. Der Zonenfortschritt,der bei den o.g.Systemen auf 360 Grad zustandekam, bildet sich hier schon nach 180 Grad Drehung des Werkstückes.
Die Frage der Rollen-Lagerungsläuge lässt sich durch dieses Versetzen im sechsachsigen Kopf leichter beherrschen. Noch besser lässt sich diese Frage im neun- oder zwölfachsigen Kopf in den Griff bekommen. Ausserdem werden dabei die Köpfe entsprechend kürzer, und mit Ihnen der Dorn (11).
System der Figuren 19. und 20.
Hier besteht das mit stillstehendem Dorn arbeitende Konvergenzstreckwerk aus vier um Dornachse B-B rotierend betriebenen Sektional-Rollenköpfen(44,45,46,4?), deren jeder hier z.B. je Achse 3 Rollen trägt, die mit (1,2,3) bzw. (4,5,6) bzw. (?,8,9) bzw.
drei Rollen (lo) bezeichnet sind.
Die Köpfe werden separat über koachsiale Wellen (56,5?,58,59) und über Stirnradpaare (48,2) bzw.(49,53) bzw. (5o,54) bzw.(51,55) vom Spindelstock her betrieben.Das Spindelstockgetriebe ist so ausgelegt, dass die Wellen (56,58) gegensinnig zu den Wellen (57,59) drehen. Dementsprechend laufen auch die Köpfe wechselweise gegensinnig um. Das hat eine Entlastung des Dorns vom Drehmoment der auf ihm bzw. seinem Werkstück sich abwälzenden Rollen zur Folge.
Busgerdem sind die Stirnraduntersetzungen von Kopf zu Kopf verschieden. Daraus leitet sich der Vorteil ab, dass gegen das Streckenende hin die Köpfe schneller rotieren. Das ist erwünscht, weil der Spontanvorschub von Zone zu Zone zunimmt und bei ungenügender Kopfdrehzahl gegen das Streckenende hin die Gefahr der Rillenbildung (Gewinde) am Werkstück auftreten würde,wenngleich dem Konvergenzkopf in einer solchen Strecke in der Regel noch ein Glättungsdrückwerk mit mehreren auf gleichem Endzonendurchmesser wirkenden Drückrollen hoher Rotationszahl nachzuschalten sind, die hier nicht näher erörtert werden.
Die Bauweise mit unterschiedlich rotierenden Sektionalköpfen ist zwar aufwendiger. Aber sie lässt im Resultat eine grössere Präzision erwarten.
Die vier Sektional-Vielzonen-Konvergenzköpfe sind in Fig.
19. und 20. mit acht geeigneten Lagern im Bock (60) untergebracht. Der Bock kst festatehend oder längsbeweglich auf dem Maschinenuntergestell bzw. Maschinenbett montiert. Der Dorn ist feststehend. Der Vorschub kann auf das Werkstück oder auf den Bock (60) verlegt werden.
System der Figuren 21 und 22.
Hier geht es nicht um Herstellung von Endlosrohr. Bei diesem zylindrischen Dorn (11) ist das herkömmliche Zylinder-Fliessdrücken auf prismatisch zylindrischem Dorn mit Vielzonen-Rollenkopf durchgeführt. Das System kommt mit einem relativ kurzen Dorn, einer kurzen Maschinenbauweise und relativ wenig Zonen aus und liefert im Gegenlauf Drücken herkömmlich abgestrecktes kalibriertes Rohr,das in Richtung P1 über das Dornende auslauStX Entweder wird bei feststehendem Rollenkopf das Werkstück in Richtung P1 vorgeschoben, oder es wird bei feststehendem Werkstück der Rollenkopf in Richtung P2 vorgeschoben. Beidemale ist Gegenlauf-Zylinder-Fliessdrücken benutzt. Die Rohrbohrung des fertigen Rohres (15) ist mit dn= do unverändert gleich derjenigen des Rohlings.
Die Fig. 22. zeigt hierzu den Rohling0 System der Fig. 23. und 24.
Bei diesem System geht es um Herstellung von zylindrischen Gefässen, Kannen, FlaseVen auf zylindrischem Dorn.
Der Rohling ist in Fig0 23o gezeigt0 Er hat Aussendurchmesser Bo und lichte Weite d00 Der Boden hat eine Dicke (b) und ist mit (12a) bezeichnet.
Auf der Maschine bleibt nach Fig.24 die Bohrung unverändert, ebenso der Boden. Der Mantel wird hier im Gegenlauf -Abstrecken auf ein Mass Dn des Aussendurchmessers reduziert. Fig. 24. zeigt hierzu den A£angszustand, Fig.25.
den Endzustand wenn die Flasche den tragen (15b) behalten soll, und Fig. 26. den Endzustand wenn sie ohne Kragen abgestreckt werden soll.
Bei diesem Gegenlauf-Zylinder-Fliesstreoken mit vielzonigem Konvergenz-Rollenkopf wird nach Fig.24. der Rollenkopf bei feststehendem Dorn in Richtung P2 vorgeschoben, oder bei fest montiertem Rollenkopf wird der Rohling in Richtung P1 vorgeschoben . Beidemale läuft die fertige Flasche in Richtung P1 über das Dornende ab. Auch hier kommen relativ kurze Bauweisen von Dorn, Kopf und Maschine infrage.
Nach Fig,2?. kann dieselbe Flasche mit einem konvergenten vielzonigen Rollenkopf auch im Gleichlaufverfahren abgestreckt werden. Man braucht dazu einen Reitstock mit Gegen halter. Ersterer ist mit (4o) und Letzterer mit (41) bezeichnet. Der Dorn (11) mus eine entsprechende Länge haben. Er ist in der Regel fest im Bock (42) montiert. Der Rollenkopf wird in der Regel auf dem Maschinenbett in Richtung P2 vorgeschoben. Die Flasche dehnt sich in Richtung P2,d.h.
der Werkstoff wird in Vorschubrichtung des Kopfes verschoben.
Zum Schluss wird noch auf die beim Fliessirücken sehr wichtige Kühlmittelfrage eingegangen.
System nach Fig.28.
Diese Art der Kühlung, welche oben bereits erwähnt wurde, windet bevorzugt auf Konvergenz-Vielzonenköpfe Anwendung, Welche nicht rotieren. Die hohlen Drückrollenträger (18) und die Drückrollenachsen sind Kühlmittel-durchflossen, sodass die Rollen von Innen und die Lager von Aussen eine Wärmeabfuhr erfahren. Die Innenkanäle schliessen von Rolle zu Rolle dichtend aneinander und bilden einen durchgehenden Flüssigkeitsweg. Kleinere Leckagen spieibei Drückmaschinen, welche ohnehin der Gattung Nassbetrieb angehören, kaum eine Rolle.
Die Trägerkanäle sind mit (18a) und die Rollenkanäle mit (la) bezeichnet.
System der Fig.29.
Dieses Kühlsystem kann bevorzugt für umlaufende Konvergenz-Vielzonenköpfe verwendet werden. Die beiden Frontalseiten des Kopfes (13) werden von der Einlaufseite her mit Druckwasserbrause beaufschlagt, welche mitunter Schmiermittel enthält. Die Lieferseite ist gedichtet und lässt nur das fertige Rohr durch.
Im drehenden Kopf verteilt sich die Kühlbrause über alle Rollen und Lager. Die Lager sind gedichtet. Das Kühlmittel läuft von der Einspritzseite ab, wird aufgefangen und geht über eine Filteranlage und Kühleinrichtung zurück zur Pumpe und Brause.
Die Brause ist mit (61) und der Abfluss mit (62) bezeichnet.
Systeme für Warmbetrieb.
Die vorgenannten Vielzonen-Konvergenz-Rohrherstellungsanlagen lassen sich, z.B. unter Einbezug von Induktionserhitzung, auch für Warmbetrieb anwenden, wobei bevorzugt die bei Fig.28.
genannte Innenkühlung der Rollen und Lager infragekommt.
Bei Warmbetrieb wird das Ab strecken und Einziehen im Glühzustan des Rohlings betrieben.
Auch kann das Abstrecken unter Einbezug einer induktiven Zwischenglühstation erfolgen. Das Glühen bzw. Zwischenglühen verhindert das Erschöpfen der Bildsamkeit.
z.B. kann bei einem Sektionalsystem nach Fig99 und 20.
zwischen den Sektionen (45,46) ein Glühraum eingelegt und dadurch der Werkstoff entspannt werden. Diese Ein richtung kann das System weder in seiner iusstossgeschwindigkeit noch in seinem Platzbedarf und Kostenpunkt wesentlich beeinflussen.
Die Figur 30. zeigt im Längsschnitt schematisch-eine Zwischenglüheinrichtung zwischen zwei Eonvergenz-SektionalrollenköpfenO Mit P1 ist die Vorschubrichtung des Werkstückes (12), mit (61) der vordere und mit (62) der hintere Sektionalrollenkopf bezeichnet.
l 1 ist zylindrische Rohling-Dornzone, l2 konische Dornzone im Abstreck- und Einziehbereich von Sektionalkopf (61), 2 7 zylindrische Zwischendornzone im Bereich der induktiven Glühstation (63), A konische Dornzone im Abstreck- und Einziehen bereich des Sektionalkopfes (62), und 2 3 zylindrisches Dornende In der Zwischenglühzone X 7 hat der Dorn den Durchmesser d4, bzw. das Werkstück denselben Innendurchmesser, bei einem Werkstückaussendurchmesser D5.
Im Kopf (61) wird ohne Glühen vorgestreckt und voreingezogen.
Die dabei auftretende Minderung der Werkstoffbildsamkeit wird in der Glühstation (63) beseitigt und alsdann erfolgt zum Teil im glühenden Zustand im Kopf (62) das fertige Ab strecken und Einziehen.
Bei hohen Werten von n und z können auch mehrere Zwischenglühstationen angeord net werden.
Bei Streckwerken mit konischer Dornzone ( 22) ist es notwendig, dass der Konus des Dorns relativ zum kegeligen Raum der StreckwerkßrD n in achsialer Richtung seine Position nicht ändert, damit im ganzen Verlauf der Werkstückumformung bei diesem System simultan mit dem Ab strecken über dem Konus auch das Einziehen erfolgen kann, wie das z.B. in den drei Phasen der Figuren 1. bis 3 auch zu sehen ist. Bei diesen Systemen ist es deshalb sinnvoll, den Dorn und den Rollenkopf in längsrichtung nicht zu verfahren, sondern das Werkstück (12) in Pfeilrichtung mit der Kraft F relativ zum Dorn und Rollenkopf vorzuschieben.
Wenn dabei ein Werkstück zu Ende geht wird es, auch im Konusraum, vom nachrückenden neuen Werkstück vorgeschoben.
Zusammenfassung.
Bei der Vielzonen-Konvergenzstrecke der Rohrfertigung und Flaschen produktion im Fliessdrückverfahren tritt anstelle des herkömmlichen Kreuzsupports der vielzonige mehrachsige Rollenkopf.
Anstelle der mehrfachen Passage des Werkstücks vor dem Langsupport und anstelle des mehrfachen Zustellens des Quersupports übernimmt ein programmierbares System achsial hintereinander geordneter Drückrollen nach dem Transferprinzip die zugeordneten Funktionen. Eine Rolle übergibt der achsial folgenden das Werkstück mit verringertem Durchmesser und mit gesteigertem Vorschub Die Achsenkonvergenz 2 α wird bezüglich des Lieferdurchmessers D zum Programmparameter. Der Programmierbaren Konvergenzstiecke gebührt der Vorzug.
Die Haupterfindungsgedanken dieser Neuschöpfung sind folgende 1. Eine achsial geordnete Reihenschaltung einer Vielzahl von Zonen und Drückrollen.
2. Eine Kopplung von Werkstück-Durchmesser-Transfer und Spontanvorschub-Transfer. Ersterer ersetzt die Querzustellung, Letzterer die Längsbewegung des Supports.
3. Die Konvergenz 2 ffi als Mittler zum Erzielen eiheitlicher Rollendurchmesser und als Programmparameter.
4. Ein sehr kleiner Programinvorschub v . Er wird alternativ mechanisch mit Gewindespindel 8der hydraulisch mit Zylinder eingegeben. Demgegemüber ein sehr hoher progressiver Sp"ontanvorschub, der keiner Hilfsmittel bedarf, und welcher am Streckenende einen sehr hohen Ausstoss liefert.
5. Die dabei resultierende kurze Maschinenbaulänge.
6. Der vom ohnehin hier vorhandenen hohen Achsialschub S hergeleitete Gedanke, erstmalig in einem echten,wenn auch einem achsialen, Drückvorgang, auch Rohre von nicht rotationssymmetrischen Querschnitten mit einer sehr anspruchslosen Nachformeinrichtung herzustellen Patentschriften: OS 1527939 MBB München 1966/69 Litteratur: Strobel, Mechan.Differentialregelstrecke für Baumwolle, Spinn.u.Web. 80 (1962) Nr.7. S. 608-611 Strobel, Tasterlos verzugskraft -gesteuerte Diff.Regelstrecke f. Baumwolle, Wolle... Spinn+Web.80 (1962) Nr.10. S.957-961

Claims

P a t e n t - bnsprüche (g3 Hochleistungs - V e r f a h r e n zum Abstrecken bzw. zum Einziehen von, Rohrkörpern iGwendung auf das Herstellen von Behältern und Rohren aus Stahl und Nichteisenmetallen, unter Anwenden spanlosen Umformens eines Rohlings nach dem Typ des Fliessdrückens, unter Anwenden von Drückrollen als Werkzeuge, geeigneter Rollenhalter bzw.

Dreiachsiger bzw. mehrachsiger Rollenköpfe, ferner bei Verwenden eines Dorns zur Werkstückaufnahme mit Haltevorrichtung, eines Spindelsiocks für den Betrieb von Werkstück und Dorn bzw. für den Rollenantrieb ,eines Maschinenuntergestells bzw. eines Maschinenbetts, einer mit Gewindespindel oder Hydraulikzylinder betätigten und einstellbaren Vorschubeinheit für Werkstück und/oder Rollenhalter, sowie mit einer Nachformeinrichtung zum Erzeugen von Rohrkörpern nicht rotationssymmetrischen Querschnittes, nach den Figuren der Zeichnung dadurch gekennzeichnet, d a s s der Rohling (12) nicht durch eine wiederholte Passage am Werkzeug-Längssupport und/oder ein widerholtes Zustellen am tuersupport, sondern in einem einhübigen Vorgang abgestreckt bzw. eingezogen wird, indem auf einem Maschinenbett längsbeweglich oder stationär ein Rollenträger (13)meist ein dreiechsiger Rollenkopf angeordnet wird welcher in achsialer Richtung hintereinander geordnet mehrere Drückrollen je Rollenachse A-A enthält, z.B. die Rollen (1 bis lo) welche gleichzeitig alle mit dem Werkstück (12) im Eingriff sind und je eine herkömmliche Repassage ersetzen, indem in (n) Abstrecksonen(z), z.B. in den Zonen (z1 bis z10) der Rohling (12) treppenförmig, nämlich bei successive von Zone zu Zone kleiner werdendem Eingriffs-Aussendurchmesser D1 bis Dn bzw. bis D10, von diesen Rollen abgestreckt wird, wobei der mechanisch oder hydraulisch Noch Anspruch 1.

eingegebene und z.B. von der Kraft F in Pfeilrichtung herrührende Werkstück- oder Rollenhaltervorschub nur relativ klein, der Liefervorschub am Streckenende aber viel grösser ist und sich aus den im Streckprozess von Zone zu Zone summierenden Teil-Spontanvorschüben zum Gesamtvorschub summiert, einem Borschub der deshalb spontan ist weil er keiner besonderen Hilfsmittel bedarf, weil im Sinne eines Transfervorganges jede vorhergehende Zone ihrer Nachfolgenden das Werkstück mit zunehmender Längenausdehnung, d .h. mit zunehmendem Längsvorschub weitergibtt und wobei das simultane Eingreifen vieler längsgeordneter Drückrollen , ferner der kleine Programmvorschub vo, und der viel grössere Spontanvorschub vn= vO. fo nach Gleichung (5)am Streckenende, bei einer durch n den Entfall der Supportlängsrepassagen und der Quersupportzustellschritte stark reduzierten Prozessdauer diese neue Technologie des Fliessdrückens von Rohrkörpern und Behältern kennzeichnen.

2. V e r f a h r e n nach Anspruch 1., insofern gekennzeichnet durch eine Kopplung von Werkstück-Durchmesser-Transfer und Spintanvorschub-Transfer, wobei Ersterer die herkömmliche schrittweise Querzustellung des Supports, Letzterer seine herkömmliche Längsrepassage ersetzen, wobei Ersterer sich bildet aus dem im treppenartigen Werkstück-Übergangszustand bei stufenweise abnehmenden Aussendurchmessern D1 bis Dlo, Letzterer dadurch, dass in jeder Zone sich ihre Austrittsgeschwindigkeit des Werkstückes als Produkt von Sintrittsgeschwindigkeit und z onalei Querschnittreduktionsverhältnis nach Gleichung (5) darstellt, was gleichbedeutend ist mit dem Produkt aus Eintrittsgeschwindigkeit und zonalem Verzug nach Gleichungen (1 und 2).

3. V e r f a h r e mach Ansprücen 1. und 2. gekennzeichnet durch eine Liefergeschwindigkeit am Streckenende (Ausstoss) Noch Anspruch 3.

vn= vo. fo/f nach Gleichung (5), wobei der Quotient n fo/f@ = Z = Gesamtverzug der plastischen Rohrstrecke nach n Gleichung (14) ist.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 3., nach Gleichung (14) gekennzeichnet durch den Gesamtverzug 5. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 4., gemäss Figuren 1. bis 6. gekennzeichnet durch gegen Streckenausgang hin zunehmende Drückrollendurchmesser (dl bis dlo wobei die Rollenachse A-A parallel ist zur Dornachse B-B. , wodurch in den Zonen das treppenartige Abstreckprofil als Übergangs-Zustand am Werkstück entsteht.

6. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 4., nach Figuren 7. und 8.

gekennzeichnet durch einheitliche Rollendurchmesser einer Achse, wobei die Achse unter einem Winkel i > o zur Dornachse B-B geneigt ist und dadurch eine Strecke mit Konvergenz 2 G entsteht, bei welcher das treppenartige Übergangsprofil des Werkstückes durch diese Konvergenz zustandekommt, und wobei unter anderem die Konvergenz 2 w auch den Durchmesser Dn bzw. Dlo des gelieferten Fertigrohres bestimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 6., gemäss Figuren 9. und lo.

gekennzeichnet durch Veränderlichkeit der Konvergenz 2 t indem beispielsweise im mehrachsigen Rollenhalterkopf (13) der Konvergenzstrecke der Rollenhaltearm (18) am Streckeneingang in Achse J-J mit Lager (25) schwenkbar angelenkt und dadurch die Konvergenz 2 PR veränderlich eingerichtet ist, wobei das Einrichten bevorzugt durch Noch Anspruch 7.

einen streckenausgangsseitig am anderen Ende von (18) angebrachten Radialsupport (Quersupport) bewerkstelligt wird, im einfachsten Falle durch eine Gewindespindel (19), an welche gelenkig mit (26) das andere Ende von (18) eingehängt ist, wobei das andere Sp;ndelendein einem Langloch von (13) geführt und mit Stell- bzw. Arretiermuttern (20) gesichert ist, und wobei die Arme (18), auf welchen mit Lagern (22) in Lagerböcken (21,23) die Drückrollenreihe (1,2,3,4) montiert istso angelenkt sind, dass die Rol lenreihe im Anstellwinkel α dem Werkstück zugekehrt und der Rollendruck nach Aussen gerichtet und gegen Den Rollenträgerstützkopf (13) abgestützt ist, wobei ferner die Rollen aller drei Arme (18), welche auf Querschnittsteilkreis gegeneinander in einem dreiachsigen Kopf um 120 Grad versetzt sind, mit ihren Innenkanten auf einem Mantel des Kegels 2 α tangieren, von einer solchen Kegellehre nach dem verlangten Konvergenzparameter 2 damit den Spindeln (19) adjustiert werden können, sodass beim Einstellen der Strecke auf ein in D gekennzeichnetes Rohrprogramm der Konvergenzparameter 2 α Programmparameter wird.

8. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 7. Y dadurch gekennzeichnet, dass eine Zunahme von 2 i zu einer Abnahme von Fertigrohraussendurchmesser Dn bei gleichbleibendem Rohlingwert Do, und umgekehrt eine Abnahme von 2 α zu einer Zunahme von Dn führt.

9. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 8., gemäss Figuren 1.,2.,3.,5.709 gekennzeichnet durch einen Dorn (11), welcher streckeneingangsseitig' einen zylindrischen Teil von Durchmesser do und Länge l1, in de Abstreckzone und Einziehzone einen konischen Teil von Länge l2 hat in welchem der Durchmesser do auf dn reduziert wird, und am Streckenende einen zylindrischen Teil von Länge Q 3 und Durchmesser d wobei do auf die Rohlingbohuung und dn auf die lichte Weite des verlangten Fertigrohres abgestimmt ist, und wobei die konische Zone in kennzeich- Noch Anspruch 9.

nender Weise dazu dient, gegenüber dem treppenförmigen aber führen des Werkstückaussendurchmessers von Do nach Dn in dieser ahne t 2 die Werkstückbohrung unter der Einwirkung des Drückrollendruckes von do nach dn zu reduzieren, d.h. einzuziehen, wobei der konische Zustand des Werkstückes in dieser Zone zwar ebenfalls ein Ubergangszustand ist, jedoch den Werkstofftransport in der plastischen Umformphase erheblich erleichterI und absichert. Wobei der konische Dornteil demnach kein herkömmliches Drückfutter, sondern ein Übergangsfutter ist.

10. Vorrichtung gemäss Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 9., dadurch gekennzeichnet, dass nach Figuren 11. und 12o der Zeichnung Der Maschinendorn (11) ohne Drehantrieb stationär gelagert und befesigt ist, der mehrachsige Rollenkopf (13) aber um Dornachse B-B rotierend betrieben ist, wobei sich seine vielen Drückrollen reibungs- und verschleissfrei auf dem Werkstück abwälzen und auf diese Weise für die ganze Drückrollengarnitur mit einem einzigen Kopfantrieb ein betriebssicherer einfacher Antrieb realisiert ist, indem auf Maschinenuntergestell (14) der Rollemkopfständer (17) fest oder längsverschiebbar montiert und in ihm mit Lagern (28) der Rollenachsenträger(13) um Dornachse B-B drehbar gelagert ist, wobei der Spindelstock (16) Mit Welle (fo) über Kupplung und Welle (31)das Stirnrad (33) betreibt, welches mit dem Sirnrad (27) des Kopfes (13) im Eingriff liegt, sodass der Rollenkopf vom Spindenstock betrieben wird, wobei der Vorschub v entweder dem auf dem Dorn befestigtbn Werkstück (12) oder besser dem Kopfträger (17) ,ebenfalls vom Spindelstock her oder von einem hydraulischen Zylinder her, zugemessen erteilt wird.

11. Jorrichtung emäss Verfahren nach Ansprüchen 1. bis lo., nach Fig.13. bis 15. zur Erzeugung von Rohren nicht rotationssymmetrischen Querschnittes anhand einer Nachformeinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass bei rotierendem Dorn (11) und Werkstück (12) hinter der Fertigrohrzone kreisrunden Querschnittes nach Fig.14 der Dorn gleitend vom kreisrunden in, den gewünschten nicht rationssymmetrischen Querschnitt so übergeht, Noch Anspruch 11.

dass beim Gleiten über diese Dornübergangszone unter dem aus Spontanvorschub sich ableitenden hohen Achsialschub 5 des Systems das fertigrohr keine Änderung seiner Umfangslänge, keine rOuerschnittstreckung durch Fliessen erfährt, sodass in der Bedingungsgleichung l5 = S15a = s15 b (16) die Wandstärke unverändert vom Zustand der Fig.14. in denjenigen der Fig.15. übergeht; wobei die Nachformbuchse (36) bei nicht rotierendem Dorn und Werkstück stationär im Bock (35) befestigt sein kann.

12. Vorrichtung wie bei Anspruch 11. bei drehehdem Dorn und Werkstück gemäss Fig. 16. dadurch gekennzeichnet, dass die Nachformbuchse 36) mit Lagern (3?,38,39) schubsicher und um Dornachse B-B drehhar im Bock (35) abgestützt ist, wobei die Buchse (36) vom rotierenden Werkstück synchron und Schlupffrei angetrieben wird.

13. Vorrichtung nach Ansprüchen 1. bis 12., gemäss Figuren 17.

und 18. in einem sechsachsigen stationären oder drehbaren Rollenkopf dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (lbis5) der drei gegeneinander um 12o Grad versetzten Achsen A1-A1 gegen die Rollen ( 6 bis lo) der drei ebenfalls um 120 Grad gegeneinander versetzten Achsen A2-A2 achsial um eine halbe Rolrc lenlangsteilung 4 bzw. l2 versetzt sind, sodass im Querschnittdrei um 120 Grad versetzte Rollen der Achsen A1-A1 und auch drei um 120 Grad versetzte Rollen der Achsen A2-A2 in einer gemeinsamen Ebene liegen, deren Z Zonenübergang im Bereich 360 Grad des Kopfquerschnittes aber zweimal erfolgt, sodass dadurch eine grössere Rollenteilung > und auch eine kleinere Rollenkopflänge erreichbar wird, ohne dass die Zentrierfähigkeit nach dem Prinzip der bekannten Dreirollenkäpfe eingeschränkt wird.

14o Vorrichtung zum Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 13.

und insbesondere mit ruhendem Dorn und angetriebenem vielachsigen Rollenkopf nach Anspruch lo. gemäss Fig.19. und 20. als Polysektional-Konvergenzsystem dadurch gekennzeichnet, dass der Rollenkopf,welcher vom Spindelstoct betrieben wird, in mehrere längsgeordnete und zum Dorn konzentrisch liegende Sektionen, z.B. in die vier Sektionen (44,45,46,4?) aufgeteilt und über koachsiale Wellen (56,57,58,59) mit je einem Zahnradpaar (48,52) bzw. (49,53) bzw. (50,543 bzw.

(51,55) angetrieben wird,sodass sich jede Kopfsektion in ihren Lagern (43) unabhängig von der benachbarten mit gegen Streckenende hin zunehmender Drehzahl drehen und von Sektion zu Sektion unterschiedlichen Drehsinn haben kann, wobei die gegen Streckenende zunehmende Kopf drehzahl dem kleiner werdenden Rohrdurchmesser und die Gegeniäufigkeit des Drehsinnes der Kompensation des von den Drückrollen beim Abwälzen auf dem Werkstück auf das Wetkstück und den Dorn ausgeübt; Drehmoment8 zugute kommt und wobei jeder dieser vier oder mehr Sektionalrollenköpfe eine gewisse Anzahl Rollen je Tragarm, z.B. der Kopf (44) die Rollen 41,2,5), der Kopf (45) die Rollen (4,5,6), der Kopf (46) die Rollen (7,8,9) und der Kopf (47) die drei Rollen (lo) enthält.

15. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 14., unter Verzicht auf Einziehen der Bohrung,im herkömmlichen Zylinder-Fliesstrecken von Rohren gemäss Fig.'2l.und 22.

dadurch gekennzeichnet, dass ein meist dreiachsiger oder mehrachsiger Rollenkopf mit Achsen A1-A1 A2-A2 u.s.f. nach Fig.21. das auf einem durchweg zylindrischen Dorn (11) aufgesteckte und fixierte Werkstück (12) im Gegenlaufverfahren vom Anfangsdurchmesser Do auf Solldruchmesser D5 abstreckt, wobei sich der Rollenkopf in Richtung P2 und das fertig ablaufende Rohr (15) in Richtung P1 bewegt und das Abstrecken mit einem relativ kurzen Dorn möglich wird, indem die Lichte Rohrweite am Streckenausgang dn do bleibt.

16 . Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 15., unter Verzicht auf Einziehen der Bohrung ähnlich wie bei Anspruchl5. und Figuren 21.und 22. im herkömmlichen Flaschen-Fliessdrücken mit dem Gegenlaufverfahren bei durchgehend zylindrischem Dorn gemäss Fig.23. bis 26. dadurch gekennzeichnet, dassim Gegenlaufverfahren der mit Boden (12a) auf den relativ kurzen zylindrischen Dorn (11) aufgesteckte Rohlingtopf (12)mit dem Viel@llenkopf so abgestreckt wird, dass nach Fig.25. noch der Kragen(15b) stehen bleibt, der übrige Flaschenkörper aber den Sollaussendurchmesser Dn hat, oder gemäss Fig.26.

auch der Kragen (15b) überrollt und die Flasche ein durchgehend zylindrischer Körper vom Aussendurchmesser Dn wird, wobei sich alternativ der relativ kurze zylindrische Dorn bei stillstehendem Kopf in Richtung P1 samt dem Rohling bewegt und die fertige Flasche ebenfalls in Richtung P1 vom kurzen Dorn abläuft, oder sich der Rollenkopf bei stillstehendem Dorn in Richtung P2 bewegt, die fertige Flasche aber in Richtung P1 vom kurzen Dorn abläuft.

17. Verfahren nach Anspruch 16. betreffend die Behälter- und Flaschenfertigung auf Vielrollenkopf-Konvergenz-Fliessdrückmaschinen mit durchgehendem zylindrischem Dorn und ohne Einziehen der Bohrung, jedoch im Gleichlaufverfahren mit Reitstockgegenhalter nach Fig. 12. dadurch gekennzeichnet, dass bei stellstehendem und nicht rotierendem Dorn (11) das auf ihm stillstehende und nicht rotierende Werkstück (12) vom um Dornachse B-B rotierend angetriebenen vielachsigen Rollenkopf abgestreckt wird in die Form von Fig025. oder Fig.26, wobei sich der Kopf vorschubweise In Richtung P2 bewegt und das Werkstück durch Reitstock (¢o) und Gegenhalter bzw. Pinole (41) , die sich gegen den Flaschenboden legt,am Ausweichen entgegen der Rochtung P2 gehindert wird, sodass sich das Werkstück in Richtung P2 streckt.

18. Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 17.

betreffend die Anwendung von Vielrollen-Konvergenzköpfen zum Abstrecken von Rohren und Behältern bzw. Flaschen mit oder ohne gleichzeitiges Einziehen der Bohrung, auf teilweise konischen oder durchgehend zylindrischen Dorn , betreffend das Kühlsystem für Rollen und Lagert gemäss Fig.28. dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmi ge innen hohle Rollenträgerarm (18) in seinen Durchgang (18a) in Pfeilrichtung von Kühlmittel durchflossen ist welches die auf ihm montierten Lager kühlt, und die in achsialer Ordnung reihenweise auf dem Träger in den Lagern montierten Drückrollen (lhis 7 ) achsiale grosse Bohrungen (la) haben, die bei enger Aneinanderreihung und Dichtung der Rollenachsen einen durchgehenden und in Pfeilrichtung von Kühlmittel durchtlossenen Kanal bilden, wobei das Kühlmittel direkt die Rollen kühlto 19. Verfahren nach Anspruch 18., betreffend die Kühlung insbesondere bei um Dornachse drehend angetriebenen Vielzonenrollenköpfen (13)1 gemäss Fig.290 dadurch gekennzeichnet, dass am Streckeneiiigang aus einer Ringrohrkammer (64) durch Stutzen bzw. Düsen (65) frontal Euhlmittel in den Rollenkopf ein ge spritzt wird, welches bei abgedichteten Rollenlagern die Lager und die Rollen sowie das Werkstück von aussen beaufschlagt und huhlt, wobei die Gegenseite des Kopfes am Streckenausgang in der Regel frontal gedichtet ist und nur das Fertigrohr auslässt, das Kühlmittel aus dem Kopf nach unten in die Maschinenwanne austritt, dort aufbereitet und zurück gepumpt wird.

20e Verfahren nach Ansprüchen 1. bis 18. unter Verwendung von Sektional-Vielzonenrollenköpfen Zum Abstrecken und Einziehen, als Xarmstrasse nach Fig.30.

dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei oder mehreren Sektionalköpfen c 61,62) eine induktive Glüheinrichtung Noch Anspruch 20.

(63) eingeschaltet ist, wobei in der Kopfzone z.B. mit den Rollenreihen (1 bis 4) das Werkstück vom Ausgangsdurchmesser Do und Innendurchmesser do vorabgestreckt und eingezogen wird auf D5 bzw. d4,, alsdann in der Zone 4 7 durch Glühen die Bildsamkeit des Werkstoffes wiederhergestellt änd in der Kopfzone l 8 das Wertstück nach Passieren der Glühzone weiter abgestreckt unc eingezogen wird auf Dlo bzw. dlo' von den Rollenreihen (5 bis lo), wobei der Dorn eine zylindrische Anfangszone l 1, eine erste konische Abstreck- und Einziehzone 2 2 eine weitere zylindrische Zwischen- und Glühzone anschliessend eine weitere konische Abstieck- und Einziehzone 2 8 und eine zylindrische Endzone l3 hat und in der Regel innen hohl und kühlmitteldurchflossen ist.

21. Vorrichtung zur Anwendung des Verfahrens nach Ansprüchen 1. bis 20., insbesondere an Strecken mit konischer Dornzone Q 2 , dadurch gekennzeichnet, dass diese konische Dornzone relativ zum kegeligen Raum der Drückrollenstrecke keine achsiale Verschiebung erfährt, damit simultan mit dem Abstrecken in dieser Zone über dem Dornkonus auch das Einziehen erfolgen kann, sodass in der Regel der Dorn und der Rollenkopf ohne achsialen Verschub eingeplant das Werkstück aber in Richtung der traft F relativ zum Rolle kopf auf dem Dorn vorgeschoben wird, wobei es, wenn es zu Ende geht, auch, im konischen Ringraum zwischen- Dorn und Rollen vom nachrückenden neuen Werkstück weiter geschoben wird bis zum Streckenende0 L e e r s e i t e