DE3708943C1 - Verfahren sowie Dreh- und Vorschubantrieb zur Durchfuehrung des Verfahrens zum Walzen von Rohren oder Stangen nach einem Pilgerschrittverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Dreh- und Vorschubantrieb zur Durchführung des Verfahrens zum Walzen von Rohren oder Stangen nach einem Pilgerschrittverfahren, insbesondere Kaltpilgerschrittverfahren, bei dem das Walzgut mindestens in einem der beiden Gerüsttotpunkte gedreht und/oder vorgeschoben wird.

Es sind Kaltpilgerwalzwerke bekannt, bei denen das Walzgut, meistens ein Rohr, in einem oder in beiden Gerüsttotpunkten gedreht und/oder vorgeschoben wird, während das Walzgut während des Walzvorganges überwiegend in Ruhe verharrt.

Nachteilig bei diesem Verfahren sind die insbesondere für das Drehen des Walzgutes in kurzer Zeit erforderlichen hohen Drehmomente. Diese Beschleunigungsmomente stellen eine potentielle Grenze für die Leistungsfähigkeit des Kaltpilgerverfahrens und seiner Einrichtungen dar.

Um diesen bekannten Nachteil zu umgehen, sind Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, bei denen die Drehung des Walzgutes und der Vorschub desselben konstant erfolgen.

Doch auch diese Verfahren sind nur begrenzt anwendbar, da ein Teil der Walzgutdrehung, die während des Kontaktes zwischen Walzgut und Walzwerkzeugen erfolgt, elastisch gespeichert wird. Hieraus resultiert ein Drehmoment, das über Walzgutoberflächenreibung von den Spannfuttern aufgebracht werden muß. Ähnliches gilt auch für den Walzgutvorschub. Bei großen Vorschubraten kann die elastische Speicherfähigkeit der Vorschubeinrichtung sowie beim Rohrwalzen von der Dornstange überschritten werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das gattungsgemäße Verfahren so zu verbessern, daß die Vorteile der bekannten Verfahren weitgehend genutzt werden, ohne die vorstehend dargelegten Nachteile zu übernehmen.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß ein Teil der Vorschubrate und/oder ein Teil des Drehwinkels je Arbeitszyklus als konstante Bewegung auf das Walzgut übertragen werden, während ein weiterer Teil der Bewegung diskontinuierlich überwiegend im Bereich der Gerüsttotpunkte auf das Rohr übertragen wird.

Vorzugsweise erfolgt die Überlagerung der diskontinuierlichen Bewegung stetig ansteigend und abfallend, wobei die maximalen Geschwindigkeiten der Dreh- und/oder Vorschubbewegung des Walzgutes in den Bereichen des Arbeitszyklusses auf das Walzgut übertragen werden, in denen das Walzgut frei von der Berührung mit dem Werkzeug ist.

Durch die konstante auf das Walzgut übertragene Vorschub- und Drehbewegung und die Überlagerung der diskontinuierlichen Bewegung mit Geschwindigkeitsspitzen in den Gerüsttotpunkten können die nachteiligen großen Beschleunigungsmomente verringert werden, so daß insgesamt die Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmaxima reduziert werden. Durch das vorgeschlagene Verfahren läßt sich in einfacher Weise die Leistungsfähigkeit des Pilgerschrittverfahrens und seiner Einrichtungen erhöhen.

Vorteilhafterweise besteht der Dreh- und Vorschubantrieb zur Durchführung des Verfahrens aus Hydro- oder Elektromotoren mit regelbaren Antriebsgeschwindigkeiten, durch die die Dreh- und Vorschubbewegungen erzeugbar sind. Diese an sich bekannten Antriebe sind vorteilhaft, weil sie extreme Anpassungsfähigkeit der Dreh- und Vorschubbewegungen an die Erfordernisse des Walzprozesses ermöglichen und auf lange schwingungsempfindliche Übertragungselemente verzichten können.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figuren dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 den klassischen Antrieb eines Kaltpilgerwalzwerkes mittels Kurbeltrieb,

Fig. 2 ein Diagramm aus Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung als Funktion der Kurbelwellenumdrehung beim klassischen Kaltpilgerschrittverfahren mit Dreh- und Vorschub in den Gerüsttotpunkten,

Fig. 3 ein Bewegungsdiagramm wie in Fig. 2, jedoch für den bekannten Antrieb mit kontinuierlich konstantem Drehen und Vorschieben,

Fig. 4 die erfindungsgemäßen Bewegungsverhältnisse mit zusätzlicher diskontinuierlicher Vorschub- und Drehbewegung im Bereich der Gerüsttotpunkte und

Fig. 5 eine andere Aufteilung der Bewegungsverhältnisse in erfindungsgemäßer Weise.

In Fig. 1 ist der klassische Antrieb eines Kaltpilgerwalzgerüstes mittels Kurbeltrieb schematisch dargestellt. Das Walzgerüst ist mit 1 beziffert, bei 2 ist das Werkzeug (die Walzen) angedeutet. Der Antrieb erfolgt über die Kurbel 3, die bei 4 am Walzgerüst 1 angelenkt ist und bei 5 auf der Kurbelwelle gelagert ist. Durch die Kurbel 3 ist das Walzgerüst 1 von der in durchgezogenen Linien dargestellten einen Endstellung in die in strichpunktierten Linien gezeichnete zweite Endstellung verschiebbar.

Die Winkelbereiche α ET und α AT korrespondieren mit den Längenbereichen sET und sAT, in denen das Walzgut keinen Kontakt mit den Walzwerkzeugen 2 hat und in denen das Walzgut im allgemeinen gedreht und vorgeschoben wird. Auf der Länge a = Hub - sET - sAT erfolgt das Walzen, wobei das Walzgut beim konventionellen Kaltpilgern weder gedreht noch vorgeschoben wird.

Anders bei dem ebenfalls bekannten kontinuierlichen Drehen und Vorschieben, bei dem während des gesamten Hubes konstant gedreht und vorgeschoben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, einen Teil der geforderten Dreh- und Vorschubbewegung während des gesamten Arbeitsspieles konstant zu erzeugen, während der restliche Teil ganz oder überwiegend in den Bereichen sET und sAT erzeugt wird.

In Fig. 2 sind zunächst für das klassische Kaltpilgerverfahren in einem Diagramm Weg, Geschwindigkeit und Beschleunigung als Funktion einer Kurbelwellenumdrehung schematisch dargestellt.

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäßen Bewegungsdiagramme für den Fall, daß die Zusatzbewegungen ausschließlich in den Schaltbereichen sET und sAT eingeleitet werden. Deutlich erkennbar sind die gegenüber Fig. 3 wesentlich reduzierten Geschwindigkeits- und Beschleunigungsmaxima.

Eine weitere Verringerung dieser Maxima läßt sich erzielen, wenn die diskontinuierlichen überlagerten Zusatzbewegungen in einem Bereich eingeleitet werden, der über die Bereiche sET und sAT hinausgeht.

Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung diese Bereiche sET und sAT unterschiedlich groß sein und dieser oder jener können im Extremfall gleich Null sein.

Claims (3)

1. Verfahren zum Walzen von Rohren oder Stangen nach einem Pilgerschrittverfahren, insbesondere Kaltpilgerschrittverfahren, bei dem das Walzgut mindestens in einem der beiden Gerüsttotpunkte gedreht und/oder vorgeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Vorschubrate und/oder ein Teil des Drehwinkels je Arbeitszyklus als konstante Bewegung auf das Walzgut übertragen werden, während ein weiterer Teil der Bewegung diskontinuierlich, überwiegend im Bereich der Gerüsttotpunkte der konstanten Bewegung überlagert auf das Rohr übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlagerung der diskontinuierlichen Bewegung stetig ansteigend und abfallend erfolgt, wobei die maximalen Geschwindigkeiten der Dreh- und/oder Vorschubbewegung des Walzgutes in den Bereich des Arbeitszyklusses auf das Walzgut übertragen werden, in denen das Walzgut frei von der Berührung mit dem Werkzeug ist.

3. Dreh- und Vorschubantrieb zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch Hydro- und Elektromotoren mit regelbaren Antriebsgeschwindigkeiten, durch die Dreh- und Vorschubbewegungen erzeugbar sind.