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Vorrichtung zum selbsttätigen Auswechseln und Kühlen von kegelförmigen
Stopfen bei Stopfenwalzwerken Bei der Verstellung nahtloser Rohre in Stopfenwalzwerken
müssen aus bekannten Gründen die Stopfen nach jedem Walzvorgang zum Kühlen ausgewechselt
werden, so daß sich durch die langen Leerlaufzeiten ein schlechter Nutzungsgrad
des Walzwerkes ergibt, wenn nicht dafür Sorge getragen wird, daß das Wechseln und
Kühlen der auf die Stopfenstange aufzusetzenden Stopfen mechanisch in möglichst
selbsttätigem Arbeitsgang durchgeführt werden kann. Insbesondere das Wechseln der
Stopfen, das auch heute noch in der Regel von Hand ausgeführt wird, bereitet die
größten Schwierigkeiten, weil je nach dem Durchmesser der herzustellenden Rohre
die Stopfen solche Abmessungen erreichen können, daß die Körperkraft des Stopfensetzers
nicht mehr ausreicht, das Auswechseln der oft bis 100 kg schweren Stopfen schnell
vorzunehmen. Hinzu kommt, daß die Strahlungswärme des Stopfens und des Werkstückes
die Arbeit des Stopfensetzers sehr erschwert oder ein Arbeiten des Stopfensetzers
in unmittelbarer Nähe fast unmöglich macht.
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Um die Arbeit des Stopfensetzers zu erleichtern und dadurch einen
Nutzungsgrad des Walzwerkes zu erreichen, ist es beispielsweise bekannt, das Wechseln
der Stopfen mittels eines Greifwerkzeuges durchzuführen, das an einem zwischen den
Walzenständern schwenkbar gelagerten Ausleger geführt ist, dessen Schwenkbewegung
zwangläufig von dem auf und ab gehenden Einbaustück der Oberwalze oder von einem
an den Ausleger angreifenden doppelt wirkenden Hubkolben gesteuert wird, so daß
die Walzstopfen leichter als bisher aus dem Walzgerüst entfernt und in ein Wasserbad
abgelegt werden können. Auch mittels dieser Vorrichtung ist jedoch der erforderliche
schnelle Wechsel der Stopfen nicht zu erreichen; zudem ist man nach wie vor auf
eine große Geschicklichkeit des Stopfensetzers angewiesen.
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Um das manuelle Wechseln und Kühlen der Stopfen zumindest teilweise
auszuschalten, hat man bereits vorgeschlagen, die Entfernung des Stopfens von der
Stopfenstange und aus der Arbeitslage heraus durch das zurückgehende Werkstück vorzunehmen.
Die praktische Durchführung dieses Vorschlages hat sich jedoch als nicht möglich
erwiesen, weil der Stopfen, sobald er von der zurückgehenden Luppe von der Stopfenstange
gelöst wird, aus der Luppe herausfällt. Die besondere Form der Stopfen erschwert
weiterhin auch das Einbringen derselben in die Arbeitslage durch die vorgehende
Luppe. Soll nämlich, wie hierbei vorgesehen, der Zapfen des Stopfens durch die vorgehende
Luppe in die entsprechende Ausnehmung der Stopfenstange eingeführt werden, so ist
Voraussetzung, daß der Zapfen des Stopfens und die Ausnehmung der Stopfenstange
fluchten. Eine Verlagerung des von der Luppe aufgenommenen Stopfens ist aber während
der Vorbewegung der Luppe nicht zu verhindern, so daß Betriebsstörungen unvermeidbar
sind.
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Zum Stande der Technik sei weiterhin erwähnt, daß Vorrichtungen zum
Wechseln und Kühlen von langen und zvlindrischen Dornstangen für Pilgerschrittwa1zwerke
od. dgl. bekannt sind, die ein schnelles Wechseln und Kühlen dieser Dornstangen
ermöglichen, weil diese auf Grund ihrer güstigen Form sowohl gut von der Aufnahmevorrichtung
an eine Kühlvorrichtung übergeben als auch von dieser wiederum ohne besondere Schwierigkeiten
dusch ein Wasserbad hindurchgeführt und in die Bereitschaftsstellung zurückgebracht
werden können. Für kurze und spitze Stopfen sind diese Vorrichtungen aber nicht
anwendbar, da sich diese Stopfen wegen ihrer kurzen und spitzen Form nicht ohne
weiteres von der Fördervorrichtung und der Kühlvorrichtung transportieren lassen.
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In Anlehnung an die vorgenannten Vorrichtungen zum Wechseln und Kühlen
von Dornstangen ist gemäß einem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag
hinter dem Walzwerk ein heb-und senkbares Auflager vorgesehen, welches Ausnehmungen
zur Aufnahme der Stopfen aufweist. Durch einen an dem Auflager vorgesehenen Kragen
wird der Stopfen beim Zurückziehen der Stopfenstange von dieser abgestreift. Über
eine Rollbahn gelangen die Stopfen dann in die Hakentaschen einer neben dem Auflager
angeordneten Trommel, und mit den umlaufenden Hakentaschen werden sie in ein Kühlbad
eingetaucht, um über die Rollbahn wieder auf das dann
abgesenkte
Auflager aufzurollen. Trotz des erheblichen baulichen Aufwands, den diese Vorrichtung
erfordert, ist immer noch ein Eingreifen von Hand erforderlich, um nämlich den Stopfen
vom Auflager auf die Rollbahn abzuziehen und um den auf das Auflager aufgerollten
Stopfen zurechtzulegen.
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Bekannt ist schließlich eine Vorrichtung zum Wechseln und Kühlen von
kurzen und spitzen Stopfen, bei welcher der auf der Stopfenstange aufsitzende Stopfen
bereits durch axiale Verschiebung der Stopfenstange von ihr abgestreift wird und
der einzusetzende Stopfen aus seiner Bereitschaftslage durch entgegengesetzte axiale
Verschiebung der Stopfenstange wieder in die Arbeitslage gebracht wird. Die von
der Dornstange abgezogenen Stopfen gelangen über eine Rutsche auf ein waagerecht
in einem Wasserbad umlaufendes Transportband. Das Transportband übergibt die Stopfen
an eine etwa senkrecht bis oberhalb des Walzwerkes laufende Transporteinrichtung,
die die Stopfen auf eine spiralförmige Rutsche ablegt, die in einen Sammelraum für
die Stopfen in Nähe der Stopfenauflage mündet. Diese Vorrichtung weist jedoch verschiedene
X achteile auf und hat sich außerdem infolge ihrer baulich sehr aufwendigen
Fördervorrichtung für die Stopfen in der Praxis nicht durchgesetzt. Nachteilig bei
dieser Vorrichtung ist einmal der Umstand, daß die Stopfen durch den Stopfensetzer
in die Bereitschaftslage eingebracht und dort gehalten werden müssen, bis sie durch
die vorgehende Stopfenstange aufgenommen und in die Arbeitslage gebracht werden,
und zum anderen besteht bei der Rückbewegung der Stopfenstange die Gefahr, daß der
Stopfen wieder in die Luppe hineingezogen wird, -wodurch Betriebsstörungen eintreten
können. Weiterhin muß zur Festlegung der Stopfenstange in der Arbeitsstellung eine
besondere Verriegelungseinrichtung vorhanden sein, durch die die durch umlaufende
Zugorgane bewegte Stopfenstange in der Arbeitslage unverrückbar festgelegt wird.
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Ziel der Erfindung ist eine einfache, selbsttätig arbeitende Vorrichtung
zum Auswechseln und Kühlen der auf einer Stopfenstange aufzusetzenden Stopfen bei
Stopfenwalzwerken. In Anlehnung an die Vorrichtung, welche ein heb- und senkbares,
mit einer Ausnehmung für die Aufnahme der Stopfen versehenes Auflager und einen
die Stopfen zur Kühlung aufnehmenden, in ein Wasserbad eintauchenden Drehteller
aufweist, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den Drehteller so anzuordnen, daß
dessen Ausnehmungen zugleich als Auflager für die Stopfen in deren Bereitschaftslage
und beim Abstreifen der Stopfen von der Stopfenstange dienen. Hierdurch wird eine
wesentliche Vereinfachung der bekannten Vorrichtungen zum selbsttätigen Auswechseln
und Kühlen von kegelförmigen Stopfen erzielt.
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Der Drehteller wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vor
dem Walzwerk an der der Stopfenstange abgekehrten Seite angeordnet, und die Stopfenstange
ist durch das Walzwerk hindurch bis in den Bereich des Drehtellers axial verschiebbar.
Als Verstellvorrichtung für die Stopfenstange findet insbesondere ein doppelt wirkender
Hubkolben Anwendung, der in einem im Widerlager für die Stopfenstange gelagerten
Zylinder geführt ist. Die Arbeitslage des Stopfens zwischen den Walzen ist dabei
durch den Anschlag des Kolbens im Zylinder gegeben, so daß sich eine besondere Sperrvorrichtung
für die Festlegung der Stopfenstange erübrigt. Selbstverständlich kann an Stelle
des Kolbens jede andere geeignete Verstelleinrichtung, beispielsweise eine mit der
Dornstange verbundene Zahnstange, treten, die von einem Ritze] gekämmt wird, wobei
die Zahnstange in der Arbeitsstellung des Stopfens verriegelbar sein muß. Um die
Stopfen ohne Hilfe des Stopfensetzers auf den mit den Auflagen für die Stopfen versehenen
Drehteller ablegen zu können, sind die Auflagen an ihrem der Dornstange zugekehrten
Ende mit einem Kragen versehen, an den der Stopfen bei der Rückbewegung der Stopfenstange
zur Anlage kommt und somit von der Stopfenstange gelöst wird, so wie es auch bei
dem noch nicht zum Stande der Technik gehörenden Vorschlag vorgesehen ist. Da je
nach Walzprogramm die Stopfen verschieden groß sein müssen, wird weiterhin erfindungsgemäß
vorgeschlagen, den Drehteller auswechselbar anzuordnen, so daß für jede erforderliche
Stopfengröße ein Drehteller mit entsprechend ausgebildeten Auflagen für die Stopfen
in die Vorrichtung eingesetzt werden kann. Um zu vermeiden, daß die von den Rückführungswalzen
in die Ausgangsstellung auf den Einstoßwagen gebrachte Luppe mit ihrem dem Walzwerk
zugekehrten Ende zur Auflage auf den Drehteller kommt, ist die Drehachse des Drehtellers
zur Senkrechten geneigt angeordnet.
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Damit bei Stopfenwalzwerken mit mehreren Kalibern der Drehteller auf
die einzelnen Kaliberbahnen ausgerichtet werden kann, ist der Drehteller quer zur
Walzrichtung gegebenenfalls mitsamt dem Wasserbehälter verführbar angeordnet.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend aii Hand der
Zeichnung näher erläutert, in deren Fig. 1 bis 3 die Einzelheiten schematisch dargestellt
sind.
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F ig. 1 zeigt ein Stopfenwalzwerk mit den erfindungsgemäßen Einzelheiten
in Ansicht und teilweise im Schnitt, während die Fig.2 die Anlage nach Fig. 1 in
einer Draufsicht wiedergibt; Fig.3 stellt Einzelheiten der Auflagen für die Stopfen
in vergrößertem Maßstab dar.
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Mit 1 ist ein Stopfenwalzwerk bezeichnet, dessen Oberwalze 2 anstellbar
gelagert ist. Die Rückführungswalzen 3 und 4, von denen die Walze 4 anstellbar gelagert
ist, bringen das Werkstück 5 bei geöffnetem Kaliber in die Ausgangsstellung auf
den Einstoßwagen 6 zurück. Um die Stopfenstange 7, auf deren vorderes Ende der Walzstopfen
8 aufgesetzt ist, bis in die gestrichelt gezeichnete Lage 9 vorbewegen zu können
und damit das selbsttätige Wechseln der Stopfen 8 zu ermöglichen, ist die Stopfenstange
7 mit der Kolbenstange 10 des doppelt wirkenden Kolbens 11 verbunden, der in dem
Zylinder 12 geführt ist. Durch Auswechseln der Füllstücke 13 kann der in dem Widerlager
14 angeordnete Zylinder 12 und damit die Stopfenstange 7 auf eines der Kaliber 15
ausgerichtet werden. Zwischen dem Stopfenwalzwerk 1 und dem Einstoßwagen 6 ist ein
Wasserbehälter 16 angeordnet, der quer zur Walzrichtung verfahren werden kann. In
dem Wasserbehälter 16 ist der heb-und senkbare Drehteller 17 angeordnet, der mit
einer Anzahl Ausnehtnungen 18 zur Aufnahme der Stopfen 8 versehen ist. Die Anzahl
der Ausnehmungen 18 richtet sich selbstverständlich nach den jeweiligen Betriebsbedingungen.
Die Ausnehmungen 18 (vgl. Fig. 3), haben eine dem Konus der Stopfen 8 angepaßte
Auflagefläche und weisen zum Rand des Drehtellers 17 hin einen Kragen 20 auf, gegen
den der Stopfen 8 bei der Rückbewegung der Dornstange 7 zur Anlage kommt und somit
von der Stopfenstange gelöst wird. Das Heben und Senken des Drehtellers 17 wird
durch einen in dem Zylinder 21 geführten doppelt wirkenden
Hubkolben
ermöglicht, auf dessen Kolbenstange 22 sich der Drehteller 17 abstützt. Der Drehteller
kann entweder durch den Stopfensetzer von Hand oder motorisch gedreht und somit
einer der sich auf dem Drehteller befindenden Stopfen 8 oder eine der Ausnehmungen
18 zur Aufnahme eines Stopfens in den Bereich der Stopfenstange 7 gebracht werden.
Das von den Rückführungswalzen 3 und 4 in die Ausgangsstellung auf den Einstoßwagen
6 gebrachte Werkstück 5 würde, wenn es mit seinem vorderen Ende über den Rand des
Einstoßwagens 6 hinausragt (vgl. Fig. 1), bei angehobenem Drehteller zur Auflage
auf den Drehteller 17 kommen. Um dies zu verhindern, ist die Drehachse des Drehtellers
17 um etwa 30° zur Senkrechten geneigt angeordnet. Die Arbeitsweise der Vorrichtung
ist wie folgt: ach beendetem Walzvorgang hat das Werkstück 5 die in Fig. 1 dargestellte
Lage eingenommen. Die Oberwalze 2 wird hochgefahren und die Stopfenstange 7 durch
entsprechende Beaufschlagung des Kolbens 11 vorbewegt, bis sie die mit 9 bezeichnete
Lage einnimmt. Sodann wird durch Beaufschlagung des in dem Zylinder 21 geführten
Kolbens der Drehteller 17 so hoch angehoben, bis eine freie Ausnehmung 18 des Drehtellers
17 den Stopfen untergreift. Dann wird die Stopfenstange 7 durch Beaufschlagung des
Kolbens 11 so weit zurückgeführt, bis sie die gestrichelt gezeichnete Lage 24 einnimmt.
Bei dieser Bewegung der Stopfenstange 7 wird der Stopfen 8 von der Stopfenstange
7 abgestreift. Der Drehteller 17 kann jetzt durch Beaufschlagung des in dem Zylinder
21 geführten Kolbens gesenkt werden, bis der heiße Stopfen in die Kühlflüssigkeit
eintaucht. Gleichzeitig wird jetzt das Werkstück 5 in bekannter Weise mittels der
l\'.ückführungswalzen 3 und 4 in die Ausgangslage auf den Einstoßwagen 6 zurückgebracht.
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Nach dem Abstreifen des Werkstücks 5 von der Stopfenstange 7 wird
diese von den Justierrollen 25 untergrifien. Der Drehteller 17 ist in der Zwischenzeit
um eine Teilung gedreht worden, so daß ein gekühlter Stopfen 8 in den Bereich der
Stopfenstange 7 gelangt ist. Nun kann die Stopfenstange wieder in die mit 9 bezeichnete
Lage gebracht werden, wodurch sie mit ihrer konischen Spitze 26 (vgl. Fig. 3) in
die entsprechende Bohrung eines auf dem Drehteller 17 bereitliegenden Stopfens 8
eingeführt wird. Nach Absenken des Drehtellers kann jetzt die Stopfenstange 7 durch
entsprechende Beaixfschlagung des Kolbens 11 den gekühlten Stopfen 8 in die Arbeitslage
einbringen.
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Die Steuerung der Bewegungsvorgänge kann in vorbestimmtem Ablauf in
an sich bekannter Weise, beispielsweise durch Endschalter od. dgl., automatisch
erfolgen.