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Automatisches Mehrdornringwalzwerk Das Patent 1098 481 betrifft ein
Mehrdornringwalzwerk mit angetriebener Profilwalze und mehreren auf einem exzentrisch
zur Profilwalze mit regelbarer Winkelgeschwindigkeit drehbaren Walztisch um gleiche
Zentriwinkel versetzt angeordneten Walzdornen, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß die Drehung des Walztisches um den zwischen zwei benachbarten Walzdornen liegenden
Zentriwinkel in Abhängigkeit vom zurückgelegten Winkelweg so steuerbar ist, daß
die Winkelgeschwindigkeit des Walztisches zu Beginn des Leerweges jedes mit einem
Werkstück beladenen Walzdornes auf einen Größtwert gebracht, während des Walzvorganges
verringert und am Ende des Walzvorganges vorübergehend auf dem Wert Null oder einem
stillstandsähnlichen Kleinstwert gehalten wird.
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Ein derartiges Ringwalzwerk erlaubt durch die selbsttätige Steuerung
der Walztischdrehung und die sich aus ihr ergebenden Möglichkeiten der überaus einfachen
selbsttätigen Steuerung von Werkstückmanipuliereinrichtungen und andren dem Ringwalzwerk
zugeordneten Aggregaten die sehr wirtschaftliche Fertigung von Ringen in großer
Stückzahl bei verhältnismäßig geringem Aufwand.
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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß in manchen Fällen eine noch
weiter gehende Leistungssteigerung der Ringwalzwerke wünschenswert ist. Da die Walzgeschwindigkeit
aus technologischen Gründen begrenzt werden muß, liegt die Stückleistung insbesondere
bei mehrstufigem Walzen oft erheblich unter der, die der vorgeschalteten mechanischen
Ringrohlingpresse möglich ist. Bei entsprechenden Werkstückformen bzw. -größen mußte
man daher die Ausbringung der Ringrohlingpresse drosseln oder einer Ringrohlingpresse
mehrere Ringwalzweke zuordnen. Außerdem führte das durch die Wirkungsweise der selbsttätigen
Werkstückmanipuliereinrichtung bedingte verhältnismäßig lange Verbleiben des Ringes
im Ringwalzwerk zu Wärmeverlusten, die sich besonders bei mehstufigem Walzen nachteilig
auswirken können, zumal dann das notwendige Umladen des Ringes von einem Vorwalzdorn
auf einen Fertigwalzdorn zusätzliche Zeit beansprucht. Schließlich war das mehr
als zweistufige Walzen, da bei stark profilierten Ringen zweckmäßig oder erforderlich
ist, konstruktiv nur schwer mit komplizierten, unübersichtlichen Bauarten zu verwirklichen.
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Diese Einschränkungen vermeidet die Erfindung. Sie ermöglicht mit
relativ geringem Aufwand eine hohe, der Ringrohlingpresse angepaßte Stückleistung
auch bei mehrstufigem Walzen und bei geringen Wärmeverlusten. Erreicht wird dies
bei einem Mehrdornringwalzwerk der eingangs gekennzeichneten Art durch mindestens
zwei um je eine Profilwalze umlaufende sowie in gleicher Weise mit Walzdornen bestückte
Walztische, die gemeinsam antreibbar und,/ oder steuerbar sind. Nach einem weiteren
Vorschlag sollen alle oder ein Teil der Walztische vom gemeinsamen Antrieb entkuppelbar
sein. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, bei einfachen Ringformen das einstufige
oder zweistufige Walzen anzuwenden, ohne daß die nicht benötigten Walztische mit
umlaufen müssen. Um einen durchlaufenden Werkstücktransport durch das gesamte Ringwalzwerk
mit einfachen Mitteln zu ermöglichen und die nur teilweise Benutzung des Ringwalzwerks
zu vereinfachen, wird weiter vorgeschlagen, einen Walztisch nur mit Vorwalzdornen,
einen anderen Walztisch nur mit Fertigwalzdornen und gegebenenfalls weitere, dazwischenliegende
Walztische nur mit Zwischenwalzdornen auszurüsten. Für einen kostensparenden Aufbau
des Ringwalzwerks sollen erfindungsgemäß die Profilwalzen gemeinsam antreibbar sein.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können jedoch die einzelnen Profilwalzen
auch mit unterschiedlichen Drehzahlen antreibbar gemacht werden, so daß in den einzelnen
Walzstufen unterschiedliche Walzgeschwindigkeiten möglich sind und bei Nichtbenutzung
eines Teiles der Walztische auch die zugehörigen Profilwalzen stillgesetzt werden
können. Schließlich schlägt die Erfindung, ausgehend von der im Hauptpatent angegebenen
Möglichkeit, selbsttätige Werkstückmanipuliereinrichtungen zum Be- und/oder Entladen
der
Walzdorne zu verwenden, deren Schwenkbewegung in den Bereich eines stillstehenden
bzw. mit Kleinstgeschwindigkeit bewegten Walzdornes und aus seinem Bereich von der
Walztischdrehung ableitbar ist, vor, daß zwischen zwei Walztischen und/oder einem
Walztisch und einer Werkstücktransporteinrichtung je eine Schwenksäule mit jeweils
zwei um l80° gegeneinander versetzt angeordneten Greifeinrichtungen od. dgl. durch
eine Drehung des zugehörigen Walztisches um den zwischen zwei benachbarten Walzdornen
liegenden Zentriwinkel um 180° schwenkbar ist. Hierdurch wird ein schnelles Be-
und Entladen der Walzdorne sowie ein schnelles Umladen der Werkstücke von einem
Walztisch auf den darauffolgenden bei geringem Aufwand erreicht. Die Werkstückmanipuliereinrichtungen
sind hierdurch in einfacher Weise der hohen Leistungsfähigkeit des Ringwalzwerks
angepaßt, wobei die Möglichkeit, jeweils die beiden Greifeinrichtungen einer Schwenksäule
gemeinsam anzutreiben und zu steuern, einen wenig aufwendigen, betriebssicheren
und übersichtlichen Aufbau des gesamten selbsttätigen Werkstücktransportes gewährleistet.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Figur schematisch
dargestellt, wobei nur die wichtigsten Elemente angedeutet sind.
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Die auf je einer Königswelle befestigten Profilwalzen 1, 2 sind in
im einzelnen nicht dargestellter Weise durch einen gemeinsamen Antrieb 3 oder durch
getrennte Antriebe mit gleicher und/oder unterschiedlicher Drehzahl drehbar. Gleichsinnig
exzentrisch zu den Profilwalzen 1, 2 sind die Walztische 4,5 so drehbar angeordnet,
daß die Verbindungslinien zwischen Profilwalzenmitte und zugehöriger Walztischmitte
parallel zueinander liegen. Im Walztisch 4 sind vier um je 90° gegeneinander versetzte
Vorwalzdorne 6, 7, 8, 9, im Walztisch 5 in entsprechender Anordnung Fertigwalzdorne
10, 11, 12, 13 drehbar befestigt. Die Walztische 4, 5 sind durch den Elektromotor
14 über das stufenlos verstellbare Ölgetriebe 15 und die ausrückbaren Kupplungen
16, 17 antreibbar. Die Kupplungen 16, 17 sind formschlüssig und beispielsweise als
Vierzahnkupplungen so gestaltet, daß sie nur in stets gleicher Stellung der Walzdorne
beider Walztische zueinander eingerückt werden können. Zur Steuerung des Ölgetriebes
15 in im einzelnen nicht dargestellter Weise dient eine in Abhängigkeit vom Walztisch
4 umlaufende Steuerscheibe 18 od. dgl. mit an sich bekannten Mitteln zur Wiederingangsetzung
der Walztischdrehung nach der Stillstandsperiode mit Hilfe eines Zeitrelais od.
dgl. Die Steuerscheibe 18 ist so gestaltet, daß ein Walztischstillstand immer dann
bewirkt wird, wenn jeweils ein Vorwalzdorn 6, 7, 8, 9 und ein Fertigwalzdorn 10,
11, 12, 13 den geringsten Abstand voneinander haben, während die Walztische 4, 5
zwischen diesen Stellungen kurz auf Höchstgeschwindigkeit beschleunigt und anschließend
allmählich wieder verzögert werden. Auf der durch die Walztischmitten gehenden Geraden
sind selbsttätige Werkstückmanipuliereinrichtungen angeordnet, und zwar die auf
der freien Seite des Walztisches 4 liegende Beladestation 19, die zwischen beiden
Walztischen 4,5 liegende Übergabestation 20 und die an der freien Seite des Walztisches
5 liegende Entladestation 21. Diese Stationen weisen jeweils eine in Abhängigkeit
von der Walztischdrehung drehbare sowie heb- und senkbare Säule 22, 23, 24 auf,
an der zwei um 180° gegeneinander versetzte, wechselweise zu öffnende und zu schließende
Greiferzangen 25, 26, 27, 28, 29, 30 befestigt sind. Die Heb- und Senkbewegungen
der Säulen 22, 23, 24 sowie die öffnungs- und Schließbewegungen der Greiferzangen
25 bis 30 werden in irgendeiner an sich bekannten, nicht dargestellten Weise, z.
B. durch Druckluft, bewirkt und in Abhängigkeit von der Walztischdrehung beispielsweise
durch mechanisch betätigte Schieber, durch von Endschaltern betätigte Magnetventile
od. dgl. gesteuert. Der Drehantrieb der Säulen 22, 23, 24 ist so ausgebildet, daß
eine Drehung der Walztische 4,5 um 90° eine Drehung der Säulen um l80° bewirkt,
wobei der Stillstand der Säulen in der Stellung erfolgt, in der eine Greiferzange
25 bis 30 sich über einem stillstehenden Walzdorn 6 bis 13 befindet. Eine Werkstückzuführeinrichtung
31, wie Rutsche, Transportband od. dgl., und eine entsprechende Werkstückabtransporteinrichtung
32 sind vorgesehen. Mit 33 bis 40 sind Ringe in verschiedenen Bearbeitungsstadien
bezeichnet.
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Die Wirkungsweise ist folgende: In der Greiferzange 25 und auf dem
Vorwalzdorn 6 befinden sich rohe Ringe 33, 34, in der Greiferzange 27, auf dem Vorwalzdorn
7 und auf dem Fertigwalzdorn 10 vorgewalzte Ringe 35, 36, 37, auf dem Fertigwalzdorn
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und in der Greiferzange 29 fertiggewalzte Ringe 38, 39. Die Säulen 22,
23, 24 mit den Greifern sind angehoben. Auf der Werkstückzuführeinrichtung 31 wird
ein neuer Ringrohling zur Aufnahme auf das Walzwerk bereitgestellt. Der fertiggewalzte
Ring 40 wird durch die Werkstückabtransporteinrichtung 32 der Weiterverarbeitung
zugeführt. Die Profilwalzen 1, 2 drehen sich mit gleichbleibender Geschwindigkeit.
Durch Ablauf des Zeitrelais werden der Abtrieb des Ölgetriebes 15 und damit die
Walztische 4,5 entgegen dem Uhrzeigersinn in Bewegung gesetzt. Die in Abhängigkeit
vom Walztisch 4 bewegte Steuerscheibe 18 steuert nun das Ölgetriebe 15 in der Weise,
daß die Walztische 4, 5 auf Höchstgeschwindigkeit beschleunigt werden, bevor die
Ringe 34 und 37 in Kraftschluß zwischen Vorwalzdorn 6 und Profilwalze 1 bzw. Fertigwalzdorn
10 und Profilwalze 2 kommen, anschließend während des Walzprozesses allmählich verlangsamt
werden und schließlich nach einer Gesamtdrehung um 90° in der Stellung zum Stillstand
kommen, in der die Walzdorne 6 und 10 ihren geringsten Abstand von der Profilwalze
1 bzw. 2 haben. Während dieser Drehung schwenken die Säulen 22, 23, 24 um 180°,
so daß sich am Ende der Schwenkung die Greiferzange 25 mit dem rohen Ring 33 über
dem Vorwalzdorn 9, die Greiferzange 27 mit dem vorgewalzten Ring 36 über dem Fertigwalzdorn
13 und die Greiferzange 29 mit dem fertiggewalzten Ring 39 über der Werkstückabtransporteinrichtung
32 befindet. Beim Anhalten der Walztische wird der Steuerimpuls zum Absenken der
Säulen 22, 23, 24 gegeben, worauf ein weiterer Steuerimpuls die Greiferzangen 25,
27, 29 öffnet und gleichzeitig die Greiferzangen 26, 28, 30 schließt. Die Greiferzangen
25, 27, 29 laden dadurch ihre Ringe 33, 36, 39 auf den Walzdornen 9,13 bzw. der
Werkstückabtransporteinrichtung 32 ab, während die Greiferzange 26 einen neuen rohen
Ring von der Werkstückzuführeinrichtung 31, die Greiferzange 28 den vorgewalzten
Ring 35 und die Greiferzange 30 den fertiggewalzten Ring 38 ergreift. Die Beendigung
der Greiferbewegungen gibt den Steuerimpuls zum Wiederhochfahren der Säulen 22,
23, 24. Nach Abschluß der Manipulierbewegungen
schaltet das Zeitrelais
wieder die Drehung der Walztische 4, 5 ein, worauf ein neues Arbeitsspiel beginnt,
das sinngemäß abläuft und die beim vorigen Arbeitstakt gewalzten Ringe 34, 37 wieder
von den Profilwalzen entfernt, wodurch der Kraftschluß zwischen Ring, Walzdorn und
Profilwalze aufgehoben und die Abnahme der Ringe beim darauffolgenden Walztischstillstand
ermöglicht wird.
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Soll nur einstufig gewalzt werden, so wird die Kupplung 17 ausgerückt,
wodurch der Walztisch 5 und die Säule 24 beim Arbeitsspiel in Ruhe bleiben. Die
fertigen Ringe werden an der Stelle, welche in der Figur der Fertigwalzdorn 10 einnimmt,
abgenommen oder auf eine für diesen Arbeitsprozeß dort angebrachte Rutsche od. dgl.
abgelegt. Für dreistufiges Walzen erhält das Walzwerk zusätzlich eine Profilwalze,
einen Walztisch mit Zwischenwalzdornen und eine Werkstückmanipuliereinrichtung,
wobei die Zwischenwalzdorne auf dem mittleren Walztisch angeordnet sind. Weitere
Walzstufen können bei Bedarf sinngemäß eingegliedert werden.