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Vorrichtung zum Steuern der Grösse des schrittweisen Vorschubes an Kaltpilgerwalzwerken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Grösse des hydraulischen Vorschubes bei Kaltpilgerwalzwerken. Bei Pilgerschrittwalzwerken ist ein ständiger schrittweiser Vorschub des Werk- stückes gegen die Arbeitswalzen notwendig, der stets in einem Totpunkt des Umlaufes der Walzkaliber zu erfolgen hat. In dem zweiten Totpunkt der Walzen wird zumeist das Werkstück, auch Luppe genannt, um einen bestimmten Winkel um die Längsachse gedreht, damit eine Glättung der angewalzten Gratbildung der das Rohr nicht voll umfassenden Kaliberwalzen erreicht wird.
Diese Schaltvorgänge, nämlich der schrittweise Vorschub der Luppe gegen die Arbeitswalzen sowie die Drehung der Luppe für die neue Walzlage, wurden in den bisher entwickelten Ausführungen mechanisch, hydraulisch oder elektrisch ausgeführt.
Es sind hydraulisch betätigte Schalteinrichtungen an Pilgerwalzwerken bekannt, welche ein Drehen der Luppe durch einen Kolben mit angesetzter Zahnstange oder mit Wirkung auf einen Kurbeltrieb auslösen. Die hiefür verwendeten Drehkolbenschieber, welche den Zufluss der Druckflüssigkeit durch zwangsläufige Kupplung mit dem Walzrhythmus periodisch steuern, sind aber nicht veränderbar in bezug auf den Durchlass eines bestimmten Volumens Druckflüssigkeit pro Zeiteinheit, so dass die Auffüllung des Druckzylinders in einer bestimmten gleichen Zeit erfolgt und damit auch der Weg des Kolbens bei der Schaltbewegung immer den gleichen Wert haben wird.
Mit unveränderbarer Durchlassmenge des Druckmittels arbeiten auch die bekannten Drehkolbenschieber, welche den schrittweisen Vorschub der Luppe gegen die Arbeitswalzen bewerkstelligen.
Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass bei gewünschter Vergrösserung der Vorschubstrecke der Luppe, welche eine Vergrösserung des Volumens des Druckmittels notwendig macht, die für die Einströmung notwendige Zeit vergrössert wird. Dadurch wird aber eine Steigerung der Schalthäufigkeit pro Minute für den Vorschub des Werkstückes behindert.
Die mit einer Erhöhung des Druckes des Druckmittels erzielte Beschleunigung des Schaltvorganges wäre hiebei eine Ausweichlösung, hat aber den Nachteil, dass harte Schläge der Luppe gegen die Arbeitswalzen auftreten.
Man hat hier wiederum versucht, mit Differentialkolben eine elastische Pufferung der Kolbenstösse zu erreichen, jedoch können diese Einrichtungen nur zur Regulierung der Dämpfung des Druckmittels, aber nicht zur Veränderung des Vorschubweges des Luppenwagens benutzt werden.
Es sind auch Drehkolbenschieber mit mehreren einschaltbaren Durchlassöffnungen bekannt, welche in besonderen Schaltstellungen verschieden gross ausgebildete Durchlassöffnungen für den Durchlass des Druckmittels freigeben, so dass ein grösserer oder kleinerer Schaltimpuls gesteuert werden kann.
Der Nachteil dieser Drehkolbenschieber liegt aber darin, dass die Zahl der Abstufungen begrenzt ist.
Ein weiterer Nachteil dieser Schieber besteht darin, dass bei Umschaltung auf eine andere Schaltstellung die Veränderung des Zuflusses des Druckmittels stufenweise bzw. sprungweise erfolgt und dass keine Zwischenwerte vorhanden sind.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen synchron mit dem Kurbeltrieb des Walzwerken angetriebenen Drehkolbenschieber mit einem veränderbaren Durchlass für die Druckflüssigkeit zur Beaufschlagung des Vorschubkolbens zur schrittweisen Vorschubbewegung der Rohrluppe gegen die Walzkaliber zu schaffen, dessen Durchlassöffnung stufenlos während des Betriebes des Walzwerkes verändert werden kann.
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Erfindungsgemäss wird daher ein Drehkolbenschieber vorgeschlagen, der in Abhängigkeit vom Kurbel- trieb ständig in gleicher Drehrichtung rotiert und dessen verschiedene Durchlassöffnungen zu einer dreiek- kigen Aussparung am Umfange vereinigt sind. Mit dieser Ausbildung des Schiebers ist es möglich, durch axiales Verstellen des Drehkolbens seine zu einem Dreieck ausgebildete Aussparung stufenlos gegen die Ebene der Zu-und Ausströmungen zu verstellen, so dass bei Bedarf stufenlos eine Veränderung der Durch- strömdauer, also des im Laufe einer Kolbendrehung durchströmenden Volumens und damit des Vorschub- weges erreicht werden kann, also sprunghafte Veränderungen vermieden werden.
An Hand der Zeichnung wird nun ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Es zeigen : Fig. l die Kupplung des Drehkolbenschiebers mit den Arbeitswalzen, Fig. 2 den Zufluss des Druckmittels.
Im Walzprozess des Kaltpilgerwalzwerkes wird den Arbeitswalzen 1, welche über der Luppe 2 hin- und herlaufen, durch den Luppenwagen 3, welcher durch die Vorschubspindel 4 bewegt und gehalten wird, die Luppe 2 schrittweise zugeführt. Die Drehung der Luppe 2 um die Längsachse erfolgt durch eine nicht dargestellte Vorrichtung, welche mit der im Luppenwagen 3 vorhandenen Spann- und Drehvorrichtung der
Luppe 2 in Verbindung steht.
Die Vorschubspindel 4 wird durch einen mit ihr verbundenen Kolben 5 vorgestossen, der in einem Zy- linder 7 durch ein Druckmittel beaufschlagt wird. Das Zurückschrauben der vorgestossenen Vorschubspin- del 4 erfolgt mittels eines Kolbens 16, welcher durch einen Drehkolbenschieber 15 gesteuert wird. Der
Kolben 16 bewegt über eine Zahnstange 17 ein durch ein Reibgesperre 19 mit der Vorschubspindel 4 ver- bundenes Zahnrad 18. Bei dieser Bewegung der Zahnstange 17 (in Fig. 1 nach links) wird die Vorschubspindel 4 in ihrer Gewindemutter im Luppenwagen 3 gedreht, und sie schraubt sich dadurch mit dem mit ihr verbundenen Kolben 5 in die Ausgangsstellung zurück. Dabei wird das Druckmittel über Auslassöffnun- gen 13a und 14a in den Kreislauf zurückgeführt.
Das Zurückdrehen der Vorschubspindel 4 wird beendet durch einen verstellbaren Anschlag 20, der die Zahnstange 17 und den Kolben 16 in ihrer Bewegungslänge mehr oder weniger begrenzt; dadurch wird die Vorschubspindel 4 verschieden weit zurückgedreht und erteilt beim Beaufschlagen des Kolbens 5 dem mit ihr verbundenen Luppenwagen 3 einen verschieden grossen
Vorschub. Bei der Rückführung der Zahnstange 17 und des Kolbens 16 in die Ausgangsstellung (in Fig. 1 nach rechts) wird das Zahnrad 18 mit Hilfe des Reibgesperres 19 leer zurückgedreht, ohne dass damit die
Vorschubspindel 4 bewegt wird.
Der Antrieb des Walzgerüstes und des Steuerschiebers erfolgt durch einen Motor 21 über ein Schwungrad 22, welches durch einen Kurbelzapfen über die Pleuelstange 23 das Walzgerüst 24 hin-und herbewegt.
Bei dieser oszillierenden Bewegung wird das in dem Walzgerüst 24 gelagerte Walzenpaar 1 durch zwei
Zahnräder 26, welche mit einer fest angebrachten Zahnstange 25 kämmen, in eine gegenläufige Bewe- gung gebracht und rollt über der Luppe 2 ab. Ebenfalls vom Motor 21 wird über ein Kegelradpaar die Über- tragungswelle 6 angetrieben, welche so dem Drehkolbenschieber 8 die gleiche Umdrehungszahl wie dem
Schwungrad 22 erteilt. Der Zufluss des Druckmittels erfolgt über den Drehkolbenschieber 8 immer so, dass in einem der Totpunkte der hin- und herlaufenden Arbeitswalzen l die Aussparung 12 des Drehkolben- schiebers 8 den Ein-. und Auslassöffnungen 13 und 14 des Schiebergehäuses 10 zugekehrt ist, so dass der
Zylinder 7 aus einem Druckmittelbehälter 11 gespeist wird.
Die Ausnehmung 12 des Drehkolbenschiebers
8 hat die Form eines Dreieckes, das mit einer Spitze auf ein Ende des Drehkolbens 8 weist. Durch axiales
Verstellen des Drehkolbenschiebers 8 mittels einer Schraubspindel mit Handrad 9 kann der Zulauf des für die Auffüllung des Zylinders7 notwendigen Druckmittels über die Aussparung 12 des rotierenden Steuer- kolbens 8 kürzere oder längere Zeit für den Durchfluss eines kleineren oder grösseren Volumens freigegeben werden, so dass der Kolben 5 mit der Vorschubspindel 4 in seiner Bewegungsgrösse stufenlos einstellbar ist und damit über den Luppenwagen 3 der zu walzenden Luppe 2 jeden gewünschten Vorschub während des
Laufes des Walzwerkes erteilt.
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