DE2034315A1 - Dreh- und Vorschubeinrichtung, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen - Google Patents

Description

DEMAG Aktiengesellschaft 6. Juli I97O

41 Duisburg - 5626 -

Wolfgang-Reuter-Platz Bl/tya

Dreh- und Vorschubeinrichtung, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen

Die Erfindung betrifft eine Dreh- und Vorschubeinrichtung für langgestreckte Werkstücke, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen mit hin- und hergehendem Walzgerüst.

Bei Kaltpilgermaschinen mit hin- und hergehendem Walzgerüst ist es üblich, das Rohr bei jedem Hub des Gerüstes um einen bestimmten Winkel zu drehen und um eine bestimmte Länge vorzuschieben. Bei den bisher üblichen Vorrichtungen werden die Dreh- und die Vorschubbewegungen in getrennten Getrieben erzeugt. Dabei erfolgen entweder beide Bewegungen im Einlauftotpunkt des Walzgerüstes oder der Vorschub findet im Einlauftοtpunkt und die Drehung im Auslauftotpunkt statt. Es ist auch möglich, Drehung und Vorschub im Einlauftotpunkt und eine weitere Drehung im Auslauftotpunkt zu erzeugen.

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Bei den üblichen Vorrichtungen wird die Drehbewegung von einem Drehgetriebe auf sogenannte Spannfutter gegeben, die das Rohr bei der Drehbewegung mitnehmen während es beim Vorschub in den Puttern gleitet.

PUr den Vorschub ist ein Spannschlitten vorgesehen, der entweder hinter das Rohr greift und dieses taktmäßig verschiebt oder der das Rohr von außen mit Klemmbacken faßt und es auf diese Weise vorwärts bewegt .

Bei normalen Vorrichtungen beträgt der Schlittenhub etwa 5 bis 7 m. Wenn der Schlittenhub erschöpft ist, muß die Vorrichtung angehalten und der Schlitten in Ausgangsstellung zurückgefahren werden. Nachdem ein neues Rohr eingeführt worden ist, beginnt der Vorgang erneut. Nachteilig an Einrichtungen dieser Art ist, daß durch das erforderliche Stillsetzen und Beschicken Zeit verloren geht und daß sich die Toleranz des in der Vorrichtung befindlichen Rohres ändert, weil das Walzgerüst auf dem Rohr stehen bleibt und durch die Temperaturänderung die Wandtoleranz des Rohres beeinflußt wird.

Man hat zwar bereits kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen gebaut, bei denen zwei Spannschlitten vorgesehen sind. Während des Betriebes führt der eine "Spannschlitten' den das Rohr transportierenden Vorwärtshub aus, während der andere Spannschlitten in seine Ausgangsstellung zurückläuft. Die Vorrichtung ist daher nach Erschöpfung des Vorwärtshubes des einen Spannschlittens zum Betrieb mit dem anderen einsatzbereit. Diese bekannte Vorrichtung erfordert jedoch großen baulichen Aufwand, der sich durch die Verwendung von zwei Spannschlitten und die zur Erzeugung deren gegenläufigen Bewegungen erforderlichen Antriebe ergibt. Darüber

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hinaus entsteht durch den ständigen Hin- und Herlauf starker Verschleiß an den Führungselementen der Schlitten, so daß hierfür hochwertige, nur mit erheblichen Kosten bearbeitbare Werkstoffe verwendet werden müssen. Auch bei dieser Vorrichtung ist zusätzlich ein Einlaufdrehspannfutter erforderlich. Zur Unterstützung des Rohres vor, hinter und zwischen den Schlitten werden Stützeinrichtungen benötigt, die ebenfalls mit den Schlitten hin- und herbewegt werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dreh- und Vorschubeinrichtung zu schaffen, die kontinuierlich arbeitet und gegenüber den bekannten Konstruktionen einfacher und damit billiger ist.

Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagene Dreh- und Vorschubeinrichtung kennzeichnet sich durch eine das Werkstück zwischen endlosen Transportelementen erfassende Vorschubeinrichtung, die um die Werkstücklängsachse drehbar ist. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Dreh- und Vorschubbewegung praktisch von einer gedrängt gebauten Vorrichtung auf das Werkstück übertragen wird und daß das Rohr beim Vorschub im Einlaufspannfutter nicht rutscht. Ein zusätzlicher, durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß keinerlei | Umstellungen an der Vorrichtung erforderlich sind, wenn sich die Länge der zu bearbeitenden Werkstücke ändert. Darüber hinaus unterliegt die größte Länge der verarbeitbaren Werkstücke, soweit «kein Dorn nötig ist, keiner Begrenzung, weil keine in langen geradlinigen Bahnen nun- und hergehende Elemente vorhanden sind. -

Zweckmäßig ist es, wenn die Vorschubeinrichtung aus mindestens zwei gleichmäßig über den Werkstückumfang verteilten, über Umlenkrollen oder -rädern geführten endlosen Bändern, Ketten oder dergleichen besteht und die

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Vorschubeinrichtung in einem drehbaren Gehäuse oder Rahmen angeordnet ist.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß der Drehantrieb für das Gehäuse und der Antrieb für die Vorschubeinrichtung aus je einem Getriebezug bestehen, wobei die Getriebezüge vorzugsweise an einem gemeinsamen Hauptantrieb angeschlossen sind, und, daß die Getriebezüge miteinander über ein bei einer Drehzahl-Differenz zwischen den Getriebezügen ein Drehmoment abgebendes Getriebe verbunden sind.

Durch entsprechende Abstimmung der Bewegungen der beiden Getriebezüge ist es möglich, die Dreh- und Vorschubbewegungen entweder gemeinsam oder einzeln, je nach den Betriebsverhältnissen, stattfinden zu lassen.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines "Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung dargestellt ist.

Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung ist für den im praktischen Betrieb vorkommenden kompliziertesten Fall vorgesehen, nämlich in einem Totpunkt des Walzgerüstes eine Drehbewegung und eine Vorschubbewegung gleichzeitig und im anderen Totpunkt lediglich eine Drehbewegung zu erzeugen.

Die eigentliche Dreh- und Vorschubeinrichtung erhält ihre Antriebsenergie über zwei zueinander parallele Getriebezüge G, und G_?, die sich jedoch, wie nachfolgend erläutert wird, gegenseitig beeinflussen. Die Antriebskraft wird von einer mit dem Hauptantrieb des Walzwerks verbundenen Welle 1 auf beide Getriebezüge übertragen. Der Kraftfluß durch den Getriebezug G-, erfolgt über ein Räderpaar 2, J5 auf eine Zwischenwelle 3a, auf der eine Kurvenscheibe 4 befestigt ist. Die Kurvenscheibe 4 wirkt

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über eine Rolle 5 auf eine axial beweglich gelagerte Schneckenwelle 6a.

Auf der Welle 3a sitzt ein Kegelrad 8, das mit einem entsprechenden auf einer zur Welle 6a parallelen Nebenwelle 9a befestigten Rad 8a in Eingriff steht. Ein auf der Welle 9a sitzendes breites Stirnrad greift in ein auf der Welle 6a befestigtes Gegenrad 10 ein. Auf diese Weise wird die Welle 6a und damit die an ihrem Ende befestigte Schnecke 6 ständig gedreht.

Die Schnecke 6 steht mit einem auf einer Welle 29 befestigten Schneckenrad 7 in Eingriff. Die Drehrichtung der Schnecke 6 ' ist so gewählt, daß sie sich aus dem Schneckenrad 7 in Richtung A herauszuschrauben sucht. Die Kurvenscheibe 4 weist auf dem größten Teil (z.B. 7/8) ihres Umfanges eine gleichmäßige Steigung auf. Die Steigung der Schnecke 7 ist so gewählt, daß sie mit der Steigung der Kurvenscheibe 4 übereinstimmt. Auf diese Weise bleibt die Rolle 5 ständig in Anlage an der Scheibe 4.

Steht die Rolle 5 auf der tiefsten Stelle der Kurvenscheibe und erfolgt dann der Anstieg auf den hohen Punkt, wird die Welle 6a und damit die Schnecke 6 in Richtung des Pfeiles B vorgeschoben. Hierbei wirkt die Schnecke wie eine Zahnstange * auf das Schneckenrad 7 und dreht dieses um einen bestimmten Winkel. Diese intermittierende Drehbewegung, die auf die Welle 29 ausgeübt wird, überträgt sich über die,Räder 22a, 22b auf ein fest mit einem drehbar gelagerten Rahmen 23 verbundenes Rad 22c. In diesem Rahmen 23 ist die Vorschubeinrichtung untergebracht, deren Antrieb über den zweiten Getriebezug Gp erfolgt.

Der Getriebezug G^ entspricht im wesentlichen dem Getriebezug Ό,. Ein auf der Welle 1 befestigtes Zahnrad 11 steht mit einem Rad 12 auf einer Zwischenwelle 12a in Eingriff.

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Auf der Welle 12a sitzt eine Kurvenscheibe IJ, die über eine Rolle 14 eine axiale Bewegung auf eine an ihrem Ende eine Schnecke 15 tragende Welle 15a überträgt. Die Schneckenwelle 15a wird gleichzeitig in Drehung versetzt. Hierzu dient ein auf der Welle 12a befestigtes Kegelrad 17, das mit einem Kegelrad 17a auf der Eingangswelle eines Getriebes 20 mit veränderbarem übersetzungsverhältnis sitzt. Zwischen der Ausgangsseite des Getriebes 20 und dem weiterführenden Wellenzug ist ein die Drehrichtung umkehrendes Zwischenrad 21 angeordnet. Die übertragung der Drehantriebskraft auf die Welle 15a geht schließlich über ein breites Zahnrad 18- auf ein auf_x. der Welle 15a sitzendes Gegenrad 19. Die am Ende der Welle 15a befestigte Schnecke 15 steht mit einem Schneckenrad 16 in Eingriff, das auf einer Hohlwelle l6a befestigt ist. Die Hohlwelle l6a bildet eine seitliche Verlängerung eines in Lagern JIa drehbaren Planetenträgers eines Planetengetriebes. Wird das Schneckenrad 16 bei Verschiebung der Welle 15a gedreht, wobei die Schnecke 15 nach Art einer Zahnstange wirkt, und steht- hierbei das auf der Welle 29 befestigte Sonnenrad 29a still, wird die ausgangsseitige Welle 29t> des Planetengetriebes gedreht. Der Kraftfluß erfolgt hierbei von dem sich auf dem Sonnenrad 29a abwälzenden Planetenrad 38 über Zwischenräder 30 ^{und e}lⁿ weiteres Planetenrad 59 zu dem auf der Welle 29b sitzenden Rad 29c· Auf der Welle 29b sitzt ein Stirnrad 39a, das über ein Zwischenrad 32 mit einem Rad 39b kämmt. Das Rad 39b ist auf einer drehbar gelagerten Nabe 40 befestigt, die das (in der Zeichnung rechts befindliche) Ende des die Vorschubeinrichtung aufnehmenden Rahmens oder Gehäuses 23 lagert und mit dem ein Hohlrad 33 verbunden ist. Mit dem Hohlrad 33 steht ein Ritzel 34 in Eingriff. Auf der Welle 34a des Ritzels ist eine Schnecke 35 befestigt, welche mit Schneckenrädern 36 und 37 kämmt. Die Schneckenräder 36 und 37 sitzen auf den im Rahmen 23 gelagerten Wellen 4la und 4lb, auf denen die Führungsräder oder -Rollen 36a, 37a für die das Werkstück 26 transportierenden endlosen Transportelemente 24 j

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25 befestigt sind. Der Anpreßdruck, mit dem die Transportelemente 24, 25 das Werkstück 26 fassen, ist mit Hilfe verstellbarer FUhrungs- bzw. Druckstücke 27, 28 regulierbar.

Die Wirkungsweise der Dreh- und Vorschubeinrichtung ist wie folgt:

Wird die Drehbewegung des Schneckenrades 7 gleichzeitig von der Welle 29 über die Räder 30 des Planetengetriebes 31 und die Räder 39a, 32, 39b auf das Hohlrad 33 Übertragen, so bewegt sich dieses letztere gleichzeitig mit dem Gehäuse oder Rahmen 23. Infolge dessen findet keine Bewegung zwischen dem Hohlrad 33 und dem Ritzel 34 statt, so daß das Werkstück 26 nur gemeinsam mit dem Rahmen 23 eine Drehbewegung ausführt.

Führt jedoch/beispielsweise im Einlauftotpunkt des Walzgerüstes gleichzeitig mit der Drehbewegung des Schneckenrades auch das Schneckenrad 16 eine Drehbewegung aus, so wird beim Schneckenrad 16 das Gehäuse des Planetengetriebes 31 gedreht. Dadurch ergibt sich eine Drehzahl-Differenz zwischer dem Hohlrad 33 und dem Gehäuse oder Rahmen 23· Aufgrund dieser Drehzahl-Differenz dreht sich das Ritzel 34 und damit auch die Schnecke 35* die wiederum die beiden Schneckenräder 36 und 37 antreibt und damit die Transportelemente und 25 in Richtung des Pfeils C bewegt. In diesem letzteren Betriebsfall wird also gleichzeitig eine Dreh- und Vorschubbewegung auf das Werkstück 26 ausgeübt.

Durch entsprechende Ausführung der Steuerkurven 4 und 13 in Verbindung mit den Übersetzungen der Zahnradpaare 2, 3 und 11, 12 ist es möglich, die gewünschten Dreh- und Vorschubbewegungen einzeln oder gleichzeitig zu erzeugen. Bei dem in,der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um ein Getriebe, bei dem in einem Totpunkt des Walzgerüstes eine Drehbewegung und eine Vorschubbewegung erfolgt, während im anderen Totpunkt lediglich eine

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Drehbewegung stattfindet. Der Drehwinkel ist hierbei konstant, während die Länge des Vorschubs mit Hilfe des Getriebes 20 stufenlos regelbar ist.

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Claims (6)

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   Patentansprüche

   Dreh- und Vorschubeinrichtung für langgestreckte Werkstücke, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen mit hin-und hergehendem Walzgerüst, gekennzeichnet durch eine das Werkstück (26) zwischen endlosen Transportelementen (24, 25) erfassende Vorschubeinrichtung (35* 36* 37)* die um die Werkstüeklängsachse (L) drehbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Vorschubeinrichtung aus mindestens zwei gleichmäßig über den Werkstückumfang verteilten, über Umlenkrollen oder -räder (36a, 36b, 37a, 37b) geführten endlosen Bändern (24, 25)/ Ketten oder dergleichen besteht und daß die Vorschubeinrichtung in einem drehbaren Gehäuse oder Rahmen (23) angeordnet ist.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, *

   daß der Drehantrieb für das Gehäuse (23) und der Antrieb für die Vorschubeinrichtung (35* 36, 37) aus je einem Getriebezug (G,, Gp) besteht, wobei die GetriebezUge vorzugsweise an einem gemeinsamen Hauptantrieb (l) angeschlossen sind, und daß die Getriebe-

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   züge (G,, G₂) miteinander über ein Getriebe 31 verbunden sind, dessen Abtrieb durch die Drehzahl-Differenz zwischen den Getriebezügen beeinflußt wird.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

   daß in mindestens einem der Getriebezüge (G₂) ein Getriebe (20) mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis angeordnet ist.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

   daß in beiden GetriebezUgen (G-, G₂) je eine mit konstanter Drehzahl angetriebene, axial verschiebbare, z.B. durch eine Steuerkurve (4, 5J 13* l4) beeinflußte Schneckenwelle (6a, 15a) angeordnet ist, deren Schnecke (6, 15) mit einem Schneckenrad (7, 16) in Eingriff steht, wobei die Drehrichtung der Schnecke so gewählt ist, daß sich diese gegen die der Schneckenwelle (6a, 15a) von z.B. durch die. Steuerkurve (4/ I3) erteilte Axialbewegung aus der Schnecke herauszudrehen bestrebt ist.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

   daß der Antrieb für die Vorschubeinrichtung aus einer im drehbaren Rahmen oder Gehäuse (23) gelagerten Schnecke (35) besteht, die in Eingriff mit auf den Achsen der Umlenkrollen oder -räder (36a, 37a) befestigten Schneckenrädern steht und die über ein auf der. Schneckenwelle befestigtes Ritzel (34) mit einem von einem Ende des Gehäuses oder Rahmens (23) von außen angetriebenen, mit einem der Getriebezüge (G₂) verbundenen Hohlrad (33) in Verbindung steht.

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   Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6> dadurch gekennzeichnet,

   daß der eine Getriebezug (G,) mit einer das Sonnenrad(29a) eines Planetengetriebes tragenden Welle

   (29) in dieses Getriebe geführt und der andere Getriebezug (Gp) mit dem Planetenradträger des Planetengetriebes verbunden ist.

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