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Einrichtung zum Drehen des Dorngestänges der Vorholvorrichtung von
Pilgerschrittwalzwerken Bei den gebräuchlichen Vorholvorrichtungen von Pilgerschrittwalzwerken
wird die zwischen je zwei Arbeitshüben erforderliche Drehung des Walzgutes durch
eine mit dem Vorholgestänge fest verbundene steilgängige Gewindespindel erzeugt,
die sog. Drallspindel, die in einer während des Leerhubes festgeklinkten Drallmutter
läuft und das Vorholgestänge bei einem vollen Hub um 9o° um seine Achse dreht. Der
Drehwinkel und die Drehgeschwindigkeit ist also nur abhängig von der Länge und Geschwindigkeit
der Bewegung des Vorholkolbens und darüber hinaus unbeeinflußbar. Während eines
ganzen Pilgervorganges, Anpilgern, Durchpilgern und Auspilgern des Rohres, ist jedoch
die Kolbenbewegung sehr verschieden hinsichtlich der Größe und Zeitdauer des Hubes
und der Arbeitslage des Kolbens, ob z. B. beim Anpilgern der Kolben in dem vorderen
Teile oder mehr in der Mitte des Zylinders arbeitet, und die dadurch erzeugte verschiedenartige
Drallbewegung entspricht durchaus nicht den Erfordernissen des Betriebes. Beispielsweise
ist beim Anpilgern der Kolbenhub so gering, daß während der ersten Hübe das Walzgut
fast keine Drehung erhält, obgleich gerade bei diesem Vorgang eine genügende Drehung
der Hülse unbedingt erforderlich ist. Weiterhin ist auch während des Durchpilgerns
die Größe des Kolbenhubes von einer Reihe von Faktoren abhängig, die nicht alle
so beherrscht werden können, daß ein gleichmäßiger Hub und damit eine gleichmäßige
Drehung erzielt wird. Dagegen ist die Einhaftung eines genauen Drehwinkels beispielsweise
beim Pilgern von dünnwandigen Rohren von wesentlicher Bedeutung. Verschiedene bekannte
Vorschläge bringen gegenüber der beschriebenen Drallsteuerung Verbesserungen in
einer oder mehreren Hinsichten, sie konnten sich aber wegen erheblicher anderer
Mängel nicht einführen.
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Es sind nämlich Einrichtungen bekanntgeworden, welche nicht imstande
sind, bei den kleinen Hüben das Gestänge um einen größeren
Winkel
zu drehen, so daß dieser immer weniger als 9o° beträgt. Auch ist bei diesen Vorrichtungen
der Drall nicht unabhängig von der Vorholbewegung, da er durch die Vorholkraft bewirkt
wird. Es ist bei alleri@ diesen Vorrichtungen die Drallgeschwindig=*; keit abhängig
von der Vorholbewegung und' nicht einstellbar, da sie unmittelbar von der Hubgeschwindigkeit
der Drallspindel abhängt. Der wesentlichste Mangel aller dieser Vorrichtungen liegt
aber darin, daß die Größe des Drallwinkels nur innerhalb bestimmter Grenzen von
der Größe des Vorholweges un abhängig ist, also bei Hüben, die kleiner als der kleinste
Normalhub sind, von diesem Weg durchaus abhängig ist.
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Bei einer anderen bekannten Speisevorrichtung für Pilgerschrittwalzwerke
ist zwar eine Unabhängigkeit der Drallbewegung von der Vorholbewegung gegeben, jedoch
sind die die Drallbewegung erzeugenden Mittel vollständig anderer Art als beim Erfindungsgegenstand
und erfolgt die Steuerung anders und durchaus nicht vorteilhaft. Die Drehbewegung
darf nämlich erst beginnen, wenn die Walzen nach einem Walzenhub das Werkstück losgelassen
haben. Dieses Loslassen ist aber von den verschiedensten Faktoren, wie z. B. Verschleiß
des Walzenkalibers, Hohlblockdurchmesser, Wandstärke usw., abhängig, so daß, wenn
die Drallbewegung nur von der Winkelstellung der Walze gesteuert wird, die Gefahr
besteht, daß sie bereits in einem Zeitpunkt eingeleitet wird, wo die Walzen das
Walzstück noch nicht losgelassen haben.
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Nach der Erfindung erfolgt die Drehbewegung unabhängig von der Größe
und Geschwindigkeit der hin und her gehenden Bewegung des Vorholkolbens und mit
unabhängig von deren Größe einstellbarem Drehwinkel. Außerdem ist auch die Drehgeschwindigkeit
unabhängig von der Größe der hin und her gehenden Bewegung des Vorholkolbens einstellbar.
Der Antrieb der Einrichtung erfolgt erfindungsgemäß durch einen unmittelbar durch
die Umkehrung der Bewegungsrichtung des Vorholkolbens gesteuerten, durch ein Druckmittel
getriebenen Kalben.
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In der Zeichnung sind zur Erläuterung der Erfindung einige Ausführungsbeispiele
schematisch dargestellt.
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Abb. i zeigt im Querschnitt die mit einer über ihre ganze Länge verlaufenden
Keilnut versehene Drallspindel i, die während des Leerhubes des Vorhölkolbens durch
den herabgehenden Kolben 2 gedreht wird und so das Vorholgestänge mit dem Walzgut
mitnimmt. Der Kolben 2 ist z. B. zu diesem Zweck am Ende seiner Kolbenstange mit
einer Zahnstange 3 versehen, die in Längsrichtung geführt ist und in ein auf der
Wendespindel i drehbar gelagertes Zahnrad 4 eingreift. Dieses Zahnrad .I greift
mit Klinken 5 in ein Sperrrad b ein, das mittels eines in der Keilnut der Drallspindel
liegenden Keiles; mit der Drallspindel in Drehrichtung kraftschlüssig ver-5ü'nden
ist, während sich die Drallspindel in Längsrichtung gegenüber dem Sperrad verschieben
kann. Während des Arbeitshubes des Vorholkolbens bewegt sich der Kolben 2 leer in
seine Anfangsstellung zurück.
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Abb. 2 zeigt eine Ausführung, bei der die Drallspindel i nicht immer
im gleichen Sinne weitergedreht, sondern bei jedem folgenden Leerhub des Vorholkolbens
in entgegengesetztem Sinne gedreht wird. Zu diesem Zweck ist auf der Wendespindel
i ein Hebelglied 8 angebracht, das genau so wie das Sperrad 6 der Abb. i mit einem
Keil 7 in eine durchlaufende Keilnut der Drallspindel i eingreift. Das Hebelglied
8 ist z. B. durch eine Stange 9 mit einem am Ende der Kolbenstange des Kolbens 2
angeordneten Gleitstück io verbunden.
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Die Steuerung des Kolbens :2 erfolgt erfindungsgemäß durch den Vorholkolben
i i, der in Abb.3 beim Beginn des Leerhubes gezeichnet ist. Dieser nimmt die Stange
12 mit, die um die Strecke h in dem Ventilkörper 13 gleiten kann, diesen aber bei
Kolbenhüben, die größer als Ir sind, mit sich schleppt. Der Ventilkörper
gleitet mit genügender Reibung auf der Gleitbahn 14, die mit dem Vorholerwagen fest
verbunden ist. Er ist durch das in den Vorhol.zylinder eintauchende Rohr 1 3 mit
dessen Luftraum verbunden und steht so im Innern unter dein gleichen in diesem herrschenden
Preßluftdruck. Durch die Relativbewegung zwischen der Schleppstange 12 und dem Ventilkörper
13 wird das Ventil 16 beispielsweise durch einen Finger 17, der zwischen den Nocken
18, i9 der Schleppstange 12 eingreift, um 9o° hin und her gedreht und setzt so den
Steuerkolben 2o abwechselnd unter Preßluft- und Atmosphärendruck. Der Kolben 20
steuert das Ventil 21, wodurch abwechselnd die obere und untere Fläche des Kolbens
2 durch die Leitung 22 unter Preßluftdruck gesetzt oder durch die ins Freie führende
Leitung 23 entlastet wird. Erfindungsgemäß wird der Hub des Kolbens 2 und somit
der Drehwinkel des Vorholgestänges durch einen einstellbaren Anschlag 24 und seine
Hubgeschwindigkeit und damit die Drallgeschwindigkeit z. B. durch den Drosselhahn
25 in der Ausströrnleitung geregelt. Die Geschwindigkeitsregelung kann auch durch
einen mit dem Kolben 2 zusammenarbeitenden Bremskolben oderandere Bremsmittel erfolgen.
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Auf diese Weise kann die Drallbewegung auch während des Arbeitsvorganges
beliebig gesteuert werden, während ihre Auslösung
regelmäßig unmittelbar
bei Beginn des Leerhubes .erfolgt, lediglich bedingt durch den Teilhub
da des Vorholkolbens i i, der durch entsprechende Bemessung des Steuerventils
16 und entsprechend gewähltes Übersetzungsverhältnis zwischen h und der Ventildrehung
auf ein Minimum herabgesetzt werden kann, so daß selbst die geringsten Bewegungen
des Vorholgestänges beim Anpilgern noch eine vollständige Drallbewegung auslösen.
Dabei ist es auch gleichgültig, an welcher Stelle des Zylinders der Vorholkolben
im Augenblick arbeitet, da er das Steuerventil 16 immer mitschleppt.
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Abb.4 und 5 zeigen die Ausführung des Steuerventils 16', bedingt durch
die Arbeitsweise 'der Wendevorrichtung nach Abb.2. Die Abb. 4 zeigt das Drehglied
26 des Steuerventils 16', das mit dem in Abb. 5 dargestellten Antriebsglied 27 fest
gekuppelt ist. Dieses Antriebsglied ist z. B. mit um go° gegeneinander versetzten
Lücken versehen, in die eine an der Schleppstange 12 angeordnete Klinke 28 eingreift.
Beim Verschieben der Schleppstange 12 im Sinne der Zeichnung nach rechts gleitet
die Klinke 28 wirkungslos auf dem Umfang des Antriebsgliedes 27 und schnappt am
Ende der Schleppstangenbewegung in die rechte untere Lücke des Antriebsgliedes 27
ein. Wird bei einer Bewegungsumkehrung des Vorholkolbens die Schleppstange 12 nach
links verschoben, dreht die Klinke 28 das Antriebsglied 27 und damit das Drehglied
26 um go°. Dadurch wird die zu dem Steuerkolben 2o führende Leitung 29 entweder
mit dem Inneren des Ventilkörpers 13 und dem Luftraum des Vorholzylinders oder mit
der Außenluft verbunden.
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Natürlich können die beiden als Beispiele herangezogenen Wendevorrichtungen
auch ohne Steuerkolben 2o und Ventil 21 durch das Ventil 16 und 16' unmittelbar
gesteuert werden, wenn dieses entsprechend dem Ventil ei ausgebildet und durch die
dann in größerer Zahl erforderlichen Degenrohrleitungen mit der Wendevorrichtung
unmittelbar verbunden wird.
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Die gleiche Steuerwirkung wird erzielt, wenn das Steuerventil am Vorholerwagen
fest angebaut und vom Vorholkolben aus so bewegt wird, .daß es wie das zuletzt beschriebene
Schleppventil immer sofort bei Umkehr der Kolbenbewegungsrichtung anspricht. Dies
kann z. B., wie Abb. 6 zeigt, durch einen Mitnehmer 3o des Vorholgestänges 31 geschehen,
der reibungsschlüssig die Schubstange 32 mitnimmt, soweit es der Hub 1a gestattet,
und damit z. B. den Steuerschieber 33 verschiebt. Ein Beispiel für .die reibungsschlüssige
Verbindung zwischen Mitnehmer und Schubstange ist in Abb. 7 angegeben. Die am Mitnelimer
30 schwenkbar befestigten, rundkaliberwalzenartigen Segmente 34 werden durch
Federn 35 leicht gegen die Schubstange 32 gedrückt. Der Kaliberdurchmesser der Segmente
ist im Schnitt A-A etwas geringer als an den benachbarten Stellen. Ändert der Mitnehmer
30 seine Bewegungsrichtung gegenüber der Schubstange 32, so dreht sich der
Schnitt A-A der Segmente in die Achse des Mitnehmers hinein, die Segmente klemmen
die z. B. als geschlitztes Rohr ausgebildete Schubstange zwischen sich fest und
nehmen sie bis zum Anschlag mit, schlagen dann ganz über und schleifen lose über
die Schubstange hin. Die Art und Weise, wie der Reibungsschluß zwischen Mitnehmer
und Schubstange erzielt wird, ist für die Erfindung jedoch nicht maßgeblich, ebensowenig
wie es darauf ankommt, ob das Ventil nun, wie im Beispiel gezeigt, durch eine Schubstange
oder eine Zahnstange, eine Schraube o. dgl. verstellt wird.
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Selbstverständlich ist die Anwendung der beschriebenen Steuerungen
nicht auf den Betrieb mit Preßlfut beschränkt, sondern erstreckt sich auch auf hydraulischen
und elektrischen Betrieb. Wird beispielsweise der Steuerkolben 2o in Abb. i durch
einen Elektromagneten ersetzt, so tritt an Stelle des Ventilkörpers 13 ein Kontaktkörper,
in dem die Stange 12 die in den Grenzstellungen des Hubes la anzuordnenden Kontakte
einzuschalten hat, wobei der Auslösungshub 1a noch besonders klein gehalten werden
kann.