DE2800526A1

DE2800526A1 - Vorschubeinrichtung fuer kaltpilgerwalzwerke

Info

Publication number: DE2800526A1
Application number: DE19782800526
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1978-01-05
Publication date: 1978-07-13
Also published as: US4037444A; IT1091833B; DD133760A5; CA1068136A; FR2376706A1; GB1592523A; IT7819105A0

Description

Einrichtung zum Luppenvorschub
für ein Kaltpilgerwalzwerk

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Luppenvorschub für ein Kaltpilgerwalzwerk gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, daß bei einem Kaltpilgerwalzwerk die Kaliberwalzen auf dem Rohr oder Luppenabschnitt abrollen, wenn die Kurbel das Gerüst hin- und herbewegt. Zum Vorschub wird die Luppe an einem Ende des Hubes oder an beiden Enden durch das offene Kaliber bewegt.

Bei einigen Kaltpilgerwalzwerken wird der Vorschub der Luppe durch den Vorschubschlitten wie auch das Drehen der Luppe und der Dornstange während eines Drehwinkels von 120° der Kurbel vorgenommen, wobei die hohen Geschwindigkeiten der heutigen Walzwerke hierfür nur eine kurze Zeitspanne erlauben. Bei den verschiedenen Walzwerktypen wurden diverse Vorschubeinrichtungen entwickelt, um während dieser begrenzten Zeit den Vorschub vorzunehmen.

Bei einer dieser Methoden war ein Getriebe eingesetzt, mit dem entsprechend den Übersetzungen die Auswahl einiger Vorschublängen möglich war. Dieses System hatte den Nachteil, daß es auf feste Luppen-Längen eingegrenzt war und nicht für Zwischenlängen zwischen den durch die vorgegebenen Übersetzungen einsetzbar war.

Bei einem anderen Verfahren (Iron and Steel Engineer, August, 1967, Seite 100, Titel "Tubular Production in The Cold Pilger Machine.")

waren mehrere Getriebe in Verbindung mit der Hauptantriebskurbel und Nockensteuerungen vorgesehen für die Vorwärtsbewegung der Vorschubspindel zum Vorschub des Schlittens und der Luppe oder dem Rohr.

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Schließlich war eine elektrische Fernsteuerung zur Drehrichtungsumkehr des Getriebes und zum schnellen Rücklauf des Vorschubschlittens vorgesehen.

Diese Einrichtung ist sehr kostenintensiv, kann aber jeden gewünschten Vorschub innerhalb eines vorgesehenen Bereiches ausführen. Der Wirkungsgrad wird jedoch dadurch verringert, als Verschleißprobleme durch die dauernde Beschleunigung und Abbremsung der Antriebe und Antriebsteile auftreten.

Beide Systeme sind mechanisch komplex und kostenintensiv, da sie Nocken benutzen, Antriebe mit variabler Geschwindigkeit, mehrere Getriebe und einen Hebel verbunden mit einer oder mehreren Vorschubspindeln. Auch ist ein getrennter Antrieb und eine Kupplung notwendig um den Vorschubschlitten in seine Ausgangsposition zurückzubringen.

Aufgabe der Erfindung ist daher eine einfache kostengünstige Einrichtung für den Luppenvorschub bei einem Kaltpilgerwalzwerk zu schaffen, daß wirkungsvoll und schnell in einer wesentlich kürzeren Zeit als bei herkömmlichen Walzwerken arbeitet und bei der die Instandhaltungskosten wesentlich verringert werden können.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale. Weitere Umgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

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Die Erfindung soll anhand zweier Ausführungsbeispiele, die in den Zeichnungen dargestellt sind, näher erläutert werden. Dabei zeigt:

Fig. 1 Eine perspektivische Ansicht einer Ausführung mit einem einzigen Vorschubschlitten und einem bekannten Kaltpilgergerüst und

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführung mit zwei Vorschubschlitten für ein Pilgergerüst gemäß Fig. 1.

In der Figur 1 ist der Kurbelantrieb 1 gezeigt, mit der Kurbelstange 3, der Kurbel 5 und dem Schneckenrad 7, das mit der Schnecke 9, die über die Welle 13 vom Motor 11 angetrieben wird, kämmt. Zur Unterbrechung der Antriebsverbindung ist eine Kupplung 15 zwischen Motor 11 und Kurbelantrieb 1 vorgesehen.

Das Ende der Kurbelstange 3 ist mit dem Gerüst 13 (teilweise im Schnitt dargestellt) verbunden. Dieses weist zwei Kaliberwalzen auf, die durch einen - nicht gezeigten Zahnstangentrieb in Umdrehung versetzt werden, wenn das Gerüst hin- und her geht. Wie bekannt weisen die Kaliberwalzen 19 verschiedene Arbeitsbereiche in Kaliber 21 auf, die den Arbeitsbereichen auf der Dornstange 23 entsprechen und mit denen zusammen die Rohrluppe 21 auf den genauen Innen- und Außendurchmesser gebracht wird. Auf der Einlaufseite des Gerüstes 17 ist eine Gleitbahn 17 (teilweise im Schnitt dargestellt) angeordnet, die den Vorschubschlitten 29 aufnimmt, der die Luppe 25 einspannend, bei Drehung der Vorschubspindel 31, vorwärts bewegt.

Das Gleiten wird unterstützt durch nicht dargestellte Laufbüchsen.

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Die Dornstange 23, auf der sich die Rohrluppe 25 befindet, erstreckt sich über die Länge des Gerüstes und durch den Vorschubschlitten 29 und wird an einem Ende von den KoIbwalzen 19 abgestützt und am anderen Ende vom (nicht gezeigten) Dornstangenlager gehalten.

Die Konstruktion und die Arbeitsweise ist allgemein bekannt, beispielsweise in dem vorher erwähnten Aufsatz.

Mit der Welle des Motors 11 ist ein Wandler 33 verbunden, der den Drehwinkel des Motors 11 und damit den Drehwinkel des Kurbeltriebes 1 bestimmt. Der Wandler 33 gibt einen Impuls, der der Kurbeldrehung entspricht, an eine Digitalsteuerung 35 weiter, Diese ist auf der Vorderseite mit einer Digitalanzeige 37 versehen, die manuell oder automatisch die Vorschublängeneinstellung anzeigt. Die Steuerung 35 erlaubt es sehr kleine oder unendliche Vorschübe auszuwählen durch Einstellung der Rädelscheifcon 39, wenn eine manuelle Bedienung gewünscht ist. Rechts von der Steuerung 35 ist eine Gleichstromquelle 36 angeordnet, die mit der Digitalsteuerung 35 und dem Zweiweg-Servo-Motor 41 verbunden ist. Der Schaltkreis in Figur 1 wird geschlossen durch einen Zerleger 43, der mit dem Servo-Motor 41 verbunden ist. Der Zerleger 43 wirkt als Rückkopplung um sicherzustellen, daß der Servo-Motor 41 richtig in Übereinstimmung mit dem Signal von der Steuerung 35 arbeitet. Mit der Welle 45 und zwar am vom Zerleger 43 abgewandten Ende ist ein Riementrieb 47 vorgesehen, der festgesetzte Drehmoment- und Geschwindigkeitscharakteristiken besitzt.

Wie dargestellt ist die Vorschubspindel 31 so in dem Antrieb 47 angeordnet, daß die Vorschubspindel in der Gleitbahn 27 fixiert ist, während der Vorschubschlitten 29 in Bezug auf das Gerüst 17 vor- und zurück bewegbar ist. Eine Mutter 49 im Vorschubschlitten bewirkt diese Verschiebung bei axial stehender Spindel. Zur Bewegung des Vorschubschlittens 29 in die entgegengesetzte Richtung

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wird die Drehrichtung des Servo-Motors 41 einfach umgekehrt .

Nachfolgend soll die Arbeitsweise der in der Figur 1 dargestellten Ausführung kurz erläutert werden.

Beim Aufschieben der Rohrluppe auf die Dornstange 23, damit diese von dem Vorschubschlitten 29 aufgenommen werden kann, und dem Anschalten des Hauptantriebmotors 11, stellt der Bediener mittels der Rädelscheiben 39 der Digitalsteuerung 35, den Vorschub der Rohrluppe, die stufenweise durch das Pilgergerüst geführt werden soll, ein. Am Anfang befindet sich der Vorschubschlitten 29 in der Ausgangsposition nahe dem Antrieb 47 zur Aufnahme der Rohrluppe.

Durch Einschalten der Kupplung 15 wird ein Drehmoment auf den Kurbelantrieb 1 übertragen und das Gerüst 17 "beginnt zu oszillieren. Sofort gibt der Umformer 33 ein Signal entsprechend der Winkelposition des Kurbelantriebes 1 an die Steuerung 35. Diese gibt ihrerseits sofort ein Signal an den Zerleger 43. Der Servo-Motor 41, der von der Gleichstromquelle 36 gespeist wird, treibt den Riementrieb 47 und damit die Vorschubspindel 31 an und zwar schubweise um den vorbestimmten Vorschub je Kurbelhub.

Der Servo-Motor 41 arbeitet vor der Vorwärtsbewegung des Gerüstes, obwohl dies auch während des Rückhubes erfolgen kann. Wenn der Vorschubschlitten um den gesamten Weg durch die Spindel verschoben worden ist und das Gerüst zurückbewegt wird, wird die Rohrluppe vom Schlitten freigegeben und die Kupplung 15 gelöst, damit der Kurbelantrieb 1 stoppt, worauf beim Servo-Motor 41 durch den Bediener die Drehrichtung geändert wird, um den Vorschubschlitten in seine Ausgangsposition nahe dem Riementrieb 47 zurückzuführen zur Vorbereitung der Zuführung einer weiteren Luppe, wenn es notwendig ist, daß diese neue Luppe mit unterschiedlichem Vorschub zugeführt werden soll, dann kann der Bediener durch Fernsteuerung oder

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durch Einstellen der Rädelscheiben 39 den Vorschub einstellen und der neue Vorschub erscheint an der Anzeige 37. Das Gerüst arbeitet dann wie vorher beschrieben.

Es sei erwähnt, daß wenn der Vorschub der Luppe vor dem Vorwärts- und Rückhub des Gerüstes 17 erfolgen soll, dann kann eine Umstellung oder Anpassung der Steuerung 35 an diese Arbeitsweise erfolgen.

Eine zweite Ausführung der E_rfindung ist in der Figur 2 dargestellt. Bei dieser sind zwei Vorschubschlitten 29 und 51 vorgesehen, mit denen aufeinanderfolgende Luppen kontinuierlich den Kaliberwalzen zugeführt werden können, wodurch jeglicher Zeitverlust beim Wieder-in-Position-gelangen zur Aufnahme der nachfolgenden Luppe vermieden wird.

Die Bezugszeichen stimmen mit denen in der Figur 1 bis auf die für zusätzliche Elemente überein.

Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Digitalsteuerung 35» und die Gleichstromquelle 36 nun so ausgerichtet, daß sie Signale und Strom an jeden Zerleger 43,57 und Servo-Motor 41,55 abgeben. Im Abstand voneinander und zwar wenigstens gleich der Länge einer Luppe, sind zwei Dornstangenlager 63,65 vorgesehen. Diese Lager halten die Dornstange 23, die etwa doppelt so lang wie die in Figur 1 verwendete ist, zu jedem Zeitpunkt, wenn fortlaufend Luppen durch das Gerüst geschoben werden.

Die Arbeitsweise der einzelnen Teile in der Figur 2 ist im wesentlichen gleich denen in der Figur 1. Durch abwechselndes Einspannen der Luppe in den Vorschubschlitten 29 und 51 wird die Luppe in Richtung des Gerüstes bewegt. Schiebt der Schlitten 29 die Luppe vor, so wird der Vorschubschlitten 51 in seine Ausgangslage zurückbewegt und umgekehrt. Wenn das Ende der Luppe 25 das Lager 63 durchlaufen hat, öffnet der Bediener das Lager 65 und schiebt eine zweite Luppe über die Dornstange 23, während diese vom Lager 63 gehalten wird. Ist diese zweite Luppe vollständig auf die Dornstange 23 zwischen den zwei Dornstangenlagern aufgeschoben worden,

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so das Lager 65 geschlossen wird, darauf kann das Lager 65 geöffnet werden. Die zweite Luppe kann nun von Hand oder durch Rollen (nicht dargestellt) vorbewegt werden, bis der Anfang das Ende der vorhergehenden Luppe erreicht, wo sie solange anliegt bis der Vorschubschlitten 51 sie in normaler Weise zuführt. Der Bediener kann auch das Lager 63 öffnen, und die zweite Luppe dem Vorschubschlitten 51 zuführen, wenn die Luppe 2.5 durchgelaufen ist, wobei die Dornstange vom Lager 65 gehalten wird.

Ist die Luppe 25 fertig, dann wird der Schlitten 29 durch den Servo-Motor 41 auf einen mittleren Punkt zurückgefahren. Der Vorschubschlitten 51 fährt dann zu einem Punkt nahe der Ausgangsposition des Schlitten 29. Wenn die zweite Luppe in den Vorschubschlitten 29 eingestoßen worden ist, fährt der Schlitten in seine Ausgangsposition zurück, während der Vorschubschlitten 29 in Richtung auf das Gerüst 17 bewegt wird. Hieraus ergibt sich, daß die Totzeit auf ein Minimum reduziert wurde, da eine Luppe nach der anderen vorgeschoben werden kann.

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Claims

Meissner & Meissner

PATENTANWALTS BÜ RO

BERLIN - MÜNCHEN

PATENTANWÄLTE

DIPL-ING. W. MEISSNER (BLN) DIPL-ING. P. E. MEISSNER (MCHN) DIPL-ING. H.-J. PRESTING (BLN)

HERBERTSTR. 22, 1000 BERLIN 33

Ihr Zeichen Ihr Schreiben vom Unsere Zeichen Berlin, den

FaIl-Nr. 12 361 Mjr/gn 4. Januar 1978

Mannesmann Aktiengesellschaft, Mannesmannufer 2, 4000 Düsseldorf 1

Pat ent anspr lic he

f 1 Λ Einrichtung zum Luppenvorschub für ein Kaltpilgerwalzwerk, wobei die Luppe durch einen Vorschubschlitten, der von einer reversierbaren Vorschubspindel angetrieben ist den Kaliberwalzen zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Umformer (33) vorgesehen ist, der entsprechend der zyklischen Bewegung des Walzgerüstes ein Signal erzeugt, daß eine Steuerung (35) mit dem Umformer (33) und dem Antrieb (41,43) der Vorschubspindel (31)» mittels der die Rohrluppe den Kaliberwalzen (19) zugeführt und der Vorschubschlitten (29) anschließend schnell in eine Ausgangsposition zurückgebracht wird, verbunden ist und das mit der Steuerung (35) der Vorschubweg für die Rohrluppe (25) einstellbar ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einem Servo-Motor (41) und einem Drehmoment und Geschwindigkeitszerleger (43) besteht und daß dieser mit der Vorschubspindel (31) verbunden ist.

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TELEGRAMMW \ BERLIN 9 I BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. 11 1 - 856 44 INVENTION 030/891 60 37 BERLIN 31 <N. MEISSNER, BLN-W 8000 MÖNCHEN 22 INVEN d BERLIN 030/692 23 82 BERLINER BANK AG. 122 82 -109 TEL.: 089/22 35 44 3605716000

fL JiiSPECTED
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorschubschlitten (29) eine Vorschubspindel (31), eine Spindelmutter (49) in dem Vorschubschlitten und eine Gleitbahn (27) zur axialen Führung des Schlittens vorgesehen sind.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der Umformer (33) ein den sich wiederholenden zyklischen Perioden entsprechendes Signal erzeugt.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (35) als Digitalsteuerung ausgebildet ist, daß den mit dem Antrieb (41) verbundenen Zerleger (43) entsprechend den Bewegungszyklen des Walzgerüstes (17) den Antrieb (41) steuert.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Vorschubschlitten (29,51) sowie für jeden Schlitten eine Vorschubspindel (31 bzw. 53) vorgesehen sind und daß der Abstand der Schlitten bzw. Spindeln voneinander und die Bewegung der Vorschubschlitten zueinander so ausgebildet ist, daß aufeinanderfolgende Luppen ohne Unterbrecb_-%ung der Arbeitsweise des Gerüstes (17) zuführbar sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar Dornstangenlager (63»65) in einem Abstand voneinander angeordnet sind, die annähernd der Länge einer Luppe entspricht und daß die Dornstangenlager (63,65) unabhängig voneinander betätigbar sind.

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