DE19609291A1 - Verfahren und Lagerausbildung zum Walzen von Rohren oder Stangen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Walzen von Rohren oder Stangen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind Walzverfahren und Kaltpilgerwalzwerke bekannt, bei denen das Walzgut und/oder Innen­ werkzeug (Walzdorn) bei durchlaufend oder nicht durchlaufend arbeitenden Kaltpilgerwalzwerken im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes in Walzrichtung und um die rota­ tionssymmetrische Mitte in oder entgegen der Uhrzeigerbewegung bewegt wird. Bei nennenswerten Vorschubraten im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes hat sich gezeigt, daß einige Ma­ schinenelemente der Walzwerke insbesondere mechanische Regelgetriebe unzulässigen Belastun­ gen ausgesetzt sind.

Mit den für die Präzision des Walzgutes erforderlichen Drehwinkelraten ist eine direkte Arbeitsweise mit weiterverarbeitenden Anlagen insbesondere Ziehanlagen nur mit großem Aufwand möglich.

Der gemeinsame Antrieb mehrerer Funktionsträger, hierunter werden beispielsweise eine Bewe­ gungsschraube und ein Kurvengetriebe mit einem gemeinsamen Antrieb verstanden, ermöglicht keine stufenlos einstellbaren Eingangssignale einzelner Funktionsträger beispielsweise geänderte Größen des Vorschub- und/oder Drehbereiches für den Ein- und/oder Auslauftotpunkt des Walzge­ rüstes, der Drehwinkelraten und/oder Vorschubraten des Walzgutes sowie die geänderte Lage der Vorschub- und/oder Drehbereiche zur bekannten Einteilung in Arbeits- und Vorschub- und/oder Drehbereiche, in denen das Walzgut von den Ringwalzen oder Walzenbacken freigegeben worden ist.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die Vorschubrate im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes nen­ nenswert erhöhen läßt, um eine bestmögliche Nutzung des Kaltpilgerwalzwerkes zu ermöglichen und/oder die direkte Arbeitsweise mit Ziehanlagen zu verbessern.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Versuchsweise Anwendungen der vorgeschlagenen Erfindungen zeigen, daß der Weg, um den das Walzgut während des Walzens auf dem Rückwärtshub des Walzgerüstes entgegen der Walzrich­ tung zurückweicht, in Abhängigkeit der Vorschubrate des Walzgutes im Bereich des Auslauftotpunk­ tes des Walzgerüstes und der Streckung des Walzgutes auf dem Rückwärts- und Vorwärtshub des Walzgerüstes, eine betriebssichere Arbeitsweise der Kaltpilgerwalzwerke gewährleistet. Die Vor­ schubrate im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes kann 80% des Gesamtvorschubes in einem Arbeitsspiel bezogen auf das Walzgut erreichen, ohne nennenswerte Belastungszunahme der einzelnen Maschinenelemente des Walzwerkes. Der theoretisch errechnete Weg, um den das Walz­ gut während des Walzens auf dem Rückwärtshub des Walzgerüstes entgegen der Walzrichtung zu­ rückweicht, liegt im zulässigen Toleranzfeld bekannter Bewegungsgesetze insbesondere der soge­ nannten Rast in Rast Getriebe. Dadurch kann der Gesamtvorschub in einem Arbeitsspiel bezogen auf das Walzgut nennenswert gesteigert werden. Eine Leistungssteigerung des Kaltpilgerwalzwerkes auf bisher für unmöglich gehaltene Werte kann erzielt werden.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung können durch frequenzgeregelte Antriebe für jeden Funktionsträger, die wahlweise rechnerunterstützt geregelt und/oder gesteuert sind, stufenlos ein­ stellbare Eingangssignale ermöglicht werden. Dadurch wird eine bestmögliche Nutzung des Verfah­ rens auch dann ermöglicht, wenn die Streckung des Walzgutes auf dem Vorwärts- und Rückwärtshub des Walzgerüstes durch einen Wechsel der Walzwerkzeuge geändert wird. Beispielsweise können Kurvengetriebe, die keine Änderung der Funktion ermöglichen, durch Überlagerung der Bewegungen mit einem anderen Funktionsträger an beliebige Streckungen von Walzwerkzeugen bestmöglich an­ gepaßt werden.

Durch die erfindungsgemäßen Bewegungsmöglichkeiten kann erstmals für ortsfeste Vorrichtungen zum Vorschieben, Drehen und/oder Spannen des Walzgutes eine Bewegung um die rotationssym­ metrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung sowie eine Bewegung entgegen Walz­ richtung ermöglicht werden.

Bei der Anordnung mehrerer Spannschlitten nach der vorgeschlagenen Erfindung kann auf eine auf­ wendige rechnerunterstützte Steuerung und/oder Regelung, mit der das Ende des Walzgutes insbe­ sondere bei unterschiedlichen Längen erfaßt werden kann, weitgehend verzichtet werden.

Es hat sich gezeigt, daß ein betriebssicheres Arbeiten der Kaltpilgerwalzwerke erreicht wird, wenn der Weg in Walzrichtung im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes nach der vorgeschlagenen Erfindung der zulässigen "Vorschubrate" für die eingesetzten Walzwerkzeuge ent­ spricht.

Eine Bewegung in Walzrichtung während des Walzens mit konstanter Geschwindigkeit bezogen auf das Walzgut ist weniger empfehlenswert.

Durch die vorliegende Erfindung läßt sich auch bei Bewegungen des Walzgutes um die rotations­ symmetrische Mitte eine sinusförmige Bewegung des Walzgutes in Walzrichtung erreichen, die eine direkte Arbeitsweise mit Ziehanlagen verbessert.

Eine zusätzliche Ausbildung der vorgeschlagenen Erfindung ist im Patentanspruch l angegeben. Die Weiterbildung des Patentanspruches 1 ermöglicht es, Rohre oder Stangen verschiedener Profile zu walzen, beispielsweise Sechskantrohre zur Herstellung von Schraubenmuttern.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorgeschlagenen Erfindung ist durch das in einem Ele­ ment werksseitig betriebsfertig montierte Luppenbett gegeben, in dem sich ein oder mehrere Vor­ schub- und/oder Spannschlitten in und/oder entgegen Walzrichtung bewegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.

Es zeigt Fig. 1 in einem Weg-Zeit-Diagramm eine erfindungsgemäße Bewegungsmöglichkeit zum Bewegen des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung bezogen auf das Walzgut, Fig. 2 in einem Weg-Zeit-Diagramm eine erfindungsgemäße Bewegungsmöglichkeit zum Bewegen des Walz­ gutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhr­ zeigerbewegung bezogen auf das Walzgut und/oder Innenwerkzeug und Fig. 3 bis 7 eine Vorrichtung zum Vorschieben, Drehen und/oder Spannen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges, mit der die erfindungsgemäßen Bewegungen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges ermöglicht werden.

In Fig. 1 und 2 sind Bewegungen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges dargestellt, die durch die Überlagerung verschiedener Bewegungsarten gleichzeitig an jeder beliebigen Stelle des Arbeits­ spieles über einen oder mehrere Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen wahlweise rechnerunterstützt erzeugt werden.

Das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung und die gleichzeitige Drehung des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung werden durch, Vorrichtungen beispielsweise der Fig. 3 bis 7, deren Getriebearten insbesondere durch Überlagerung verschiedener Bewegungsarten die erfindungsge­ mäßen Bewegungen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges bewirken, ermöglicht.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung mit zwei Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen für das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung (2, 7 und 13, 14) und für das Drehen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung (4, 19 und 13, 25) dargestellt.

Die Vorschubbewegung des nicht gezeigten Walzgutes mittels Spannschlitten (8) und der Spannvor­ richtung (9) wird insbesondere mit den Getriebearten Bewegungsgetriebe (7), Gelenkgetriebe (6), Kurvengetriebe (14) und Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Vorschubbewegung erfolgt über Kurvengetriebe (14), die Änderung der Übersetzungsverhältnisse mittels Gelenkgetriebe (6), das als Regelgetriebe verwendet wird, und die gleichzeitige Änderung der Bewegung um die rotationssymmetrische Mitte der Vorschubspindel (18) des Bewegungsgetriebes (7) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Vorschubantrieb (2). Der Vor­ schubantrieb (2) ist mit dem Bewegungsgetriebe (7) über die Getrieberäder (10) verbunden.

Der schnelle Rücklauf des dargestellten Spannschlittens (8) und der Spannvorrichtung (9) wird ebenfalls durch den Vorschubantrieb (2) ermöglicht insbesondere über schaltbare Elektromagnet­ kupplungen (30).

Die Vorschubbewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut wird insbesondere durch Überlagerung der Bewegung des Kurvengetriebes (14) und Vor­ schubantriebes (2) wahlweise rechnerunterstützt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch mehrere Kurvengetriebe (14) und die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (3) ermöglicht.

Die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges mittels Spannschlitten (8) und der Spannvorrichtung (9), der nicht gezeigten Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und Dornwiderlager (11) wird insbesondere mit den Getriebearten Schneckenrädergetriebe (19), Kurven­ getriebe (25) und Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Drehbewegung erfolgt über Kurvengetriebe (25) und die gleichzeitige Änderung der Bewegung um die rotationssymmetrische Mitte der Schneckenwelle des Schneckenrä­ dergetriebes (19) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Drehantrieb (4).

Die Drehbewegung um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewe­ gung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug wird insbesondere durch Überlagerung der Bewegung des Kurvengetriebes (25) und Drehantriebes (4) wahlweise rechnerun­ terstützt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch mehrere Kurvengetriebe (25), die stufenlose Änderung der Über­ setzungsverhältnisse mittels nicht gezeigtem Gelenkgetriebe, das als Regelgetriebe verwendet wird, und die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (5) ermöglicht.

Bei der Ausbildung der vorgeschlagenen Erfindung mit unveränderlicher Drehbewegung um die rota­ tionssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug und mindestens einem Kurvengetriebe (25) wird der Antrieb (4) nicht benötigt. Die Bewegung um die rotationssymmetrische Mitte der Schneckenwelle des Schneckenrädergetriebes (19) insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit wird mittels Räderge­ triebe (32) und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Antrieb (13), der die Kurvengetriebe (14 und 25) für das Vorschieben und Drehen des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges in Abhängigkeit der Walzgerüstbewegung bei gleicher Größe des Arbeitsspiels rotatorisch bewegt, oder mechanischer Anbindung an die Kurbelwelle oder den Hauptan­ trieb des Kaltpilgerwalzwerkes erzeugt, wo unterschiedliche Drehzahlgrößen für die Kurvenge­ triebe (14 und 25) ermöglicht werden können.

Die stufenlose Regelung der Drehbewegung und die unveränderliche Drehbewegung können auch gemeinsam angeordnet sein, wobei der Drehantrieb (4) wahlweise über die Elektromagnetkupplun­ gen (31) das Rädergetriebe (32) antreibt. Bei stufenloser Regelung der Drehbewegung und der Vor­ schubbewegung können die Kurvengetriebe (14 und 25) auch über eine mechanische Anbindung an die Kurbelwelle oder den Hauptantrieb des Kaltpilgerwalzwerkes angetrieben werden.

In einem vereinfachten Blockschaltbild (15) ist die Steuerung und/oder Regelung des Vorschuban­ triebes (2), des Drehantriebes (4) und des Antriebes (13), der das angeordnete Vorschubkurvenge­ triebe (14) und Drehkurvengetriebe (25) rotatorisch bewegt, wahlweise rechnerunterstützt unter Be­ rücksichtigung aller betriebsrelevanten Eingangsdaten (16) und der Bewegung des nicht dargestell­ ten Walzgerüstes (17) gezeigt. Die Ausbildung der vorgeschlagenen Erfindung für unveränderliche Drehbewegung und/oder stufenloser Drehbewegung mit mechanischer Anbindung an die Kurbelwelle oder den Hauptantrieb des Kaltpilgerwalzwerkes wird im Blockschaltbild (15) nicht gezeigt.

Die Bewegungsschraube (7) ist auf dem Luppenbett (12) angeordnet, das werksseitig fertigmontiert ausgeliefert werden und mit mindestens einem Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten und meh­ reren Vorschubspindeln bestückt sein kann.

In Fig. 4 ist eine Vorrichtung mit einem Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen für das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung (2, 7) und für das Drehen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung (4, 19) dargestellt.

Die Vorschubbewegung des nicht gezeigten Walzgutes mittels Spannschlitten (8) und der Spannvor­ richtung (9) wird insbesondere mit den Getriebearten Bewegungsgetriebe (7) und Rädergetriebe er­ möglicht.

Die stufenlose Regelung der Vorschubbewegung erfolgt ausschließlich über die Änderung der Bewe­ gung um die rotationssymmetrische Mitte der Vorschubspindel (18) des Bewegungsgetriebes (7) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Vorschubantrieb (2). Der Vorschubantrieb (2) ist mit dem Bewe­ gungsgetriebe (7) über die Getrieberader (10) verbunden.

Der schnelle Rücklauf des dargestellten Spannschlittens (8) und der Spannvorrichtung (9) wird ebenfalls durch den Vorschubantrieb (2) ermöglicht insbesondere über schaltbare Elektromagnet­ kupplungen (30).

Die Vorschubbewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut wird insbesondere durch die Bewegung des Vorschubantriebes (2) wahlweise rechnerunter­ stützt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (3) ermög­ licht.

Die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges mittels Spannschlitten (8) und der Spannvorrichtung (9), der nicht gezeigten Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und Dornwiderlager (11) wird insbesondere mit den Getriebearten Schneckenrädergetriebe (19) und Rä­ dergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Drehbewegung erfolgt ausschließlich über die Änderung der Bewegung um rotationssymmetrische Mitte der Schneckenwelle des Schneckenrädergetriebes (19) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch gere­ geltem und/oder gesteuertem Drehantrieb (4).

Die Drehbewegung um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewe­ gung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug wird insbesondere durch die Bewegung des Drehantriebes (4) wahlweise rechnerunterstutzt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (5) ermög­ licht.

Bei großen Drehwinkelraten kann wahlweise das Schneckenrädergetriebe (19) durch Rädergetriebe ersetzt werden.

In einem vereinfachten Blockschaltbild (15) ist die Steuerung und/oder Regelung des Vorschuban­ triebes (2) und des Drehantriebes (4) wahlweise rechnerunterstützt unter Berücksichtigung aller be­ triebsrelevanten Eingangsdaten (16) und der Bewegung des nicht dargestellten Walzgerüstes (17) gezeigt.

Die Bewegungsschraube (7) ist auf dem Luppenbett (12) angeordnet, das werksseitig fertigmontiert ausgeliefert werden und mit mindestens einem Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten und meh­ reren Vorschubspindeln bestückt sein kann.

In Fig. 5 ist eine Vorrichtung mit zwei Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen für das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung (2, 7 und 20) und für das Drehen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung (4, 19 und 21) dargestellt.

Die Vorschubbewegung des nicht gezeigten Walzgutes mittels Spannschlitten (8) und der Spannvor­ richtung (9) wird insbesondere mit den Getriebearten Bewegungsgetriebe (7), Druckmittelgetriebe (20) und Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Vorschubbewegung erfolgt über die Änderung der Bewegung des Druckmittelgetriebes (20), das als Regelgetriebe verwendet wird, und die gleichzeitige Änderung der Bewegung um die rotationssymmetrische Mitte der Vorschubspindel (18) des Bewegungsgetriebes (7) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hy­ draulisch geregeltem und/oder gesteuertem Vorschubantrieb (2). Der Vorschubantrieb (2) ist mit dem Bewegungsgetriebe (7) über die Getrieberäder (10) verbunden.

Der schnelle Rücklauf des dargestellten Spannschlittens (8) und der Spannvorrichtung (9) wird ebenfalls durch den Vorschubantrieb (2) ermöglicht insbesondere über schaltbare Elektromagnet­ kupplungen (30).

Die Vorschubbewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut wird insbesondere durch Überlagerung der Bewegung des Druckmittelgetriebes (20) und Vorschubantriebes (2) wahlweise rechnerunterstützt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch das Druckmittelgetriebe (20) und die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (3) ermöglicht.

Die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges mittels Spannschlitten (8) und der Spannvorrichtung (9), der nicht gezeigten Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und Dornwiderlager (11) wird insbesondere mit den Getriebearten Schneckenrädergetriebe (19), Druck­ mittelgetriebe (21) und Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Drehbewegung erfolgt über die Änderung der Bewegung des Druckmit­ telgetriebes (21), das als Regelgetriebe verwendet wird, und die gleichzeitige Änderung der Bewe­ gung um die rotationssymmetrische Mitte der Schneckenwelle des Schneckenrädergetriebes (19) an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Drehantrieb (4).

Die Drehbewegung um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewe­ gung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug wird insbesondere durch Überlagerung der Bewegung des Druckmittelgetriebes (21) und Drehantriebes (4) wahlweise rech­ nerunterstützt frequenzgeregelt erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch das Druckmittelgetriebe (21) und die wahlweise Anordnung schaltbarer Rädergetriebe (5) ermöglicht.

Als Regelgetriebe können wahlweise die in Fig. 3 dargestellten Gelenkgetriebe (6) für die Drehbewe­ gung und/oder Vorschubbewegung angeordnet werden.

In einem vereinfachten Blockschaltbild (15) ist die Steuerung und/oder Regelung des Vorschuban­ triebes (2), des Drehantriebes (4) und des Antriebes der Druckmittelgetriebe (20 und 21) wahlweise rechnerunterstützt unter Berücksichtigung aller betriebsrelevanten Eingangsdaten (16) und der Be­ wegung des nicht dargestellten Walzgerüstes (17) gezeigt.

Die Bewegungsschraube (7) ist auf dem Luppenbett (12) angeordnet, das werksseitig fertigmontiert ausgeliefert werden und mit mindestens einem Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten und meh­ reren Vorschubspindeln bestückt sein kann.

Die in Fig. 3 bis 5 dargestellten Vorrichtungen (1, 100 und 200) arbeiten nicht durchlaufend. Die durchlaufend betriebenen Kaltpilgerwalzwerke arbeiten insbesondere mit mehreren hintereinander angeordneten beweglichen Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten, die abwechselnd die Vor­ schubbewegung und/oder die Drehbewegung auf das Walzgut übertragen, und zwei Dornwider­ lagern, die abwechselnd die Drehbewegung auf das Innenwerkzeug übertragen und als Schleuse für das zugeführte Walzgut dienen und mindestens eine Walzgutlänge voneinander entfernt insbeson­ dere ortsfest angeordnet sind.

Bei den durchlaufend arbeitenden Kaltpilgerwalzwerken wird die Vorschubbewegung des Walzgutes - und die Bewegung des schnellen Rücklaufes des Vorschubschlittens und/oder Spannschlittens in und/oder entgegen der Walzrichtung auf jeden Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten unabhän­ gig voreinander übertragen, wobei die Vorschubbewegung und die Bewegung des schnellen Rück­ laufes insbesondere durch einen gemeinsamen Antriebe übertragen werden kann.

Die Drehbewegung um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewe­ gung bezogen auf das Walzgut und/oder Innenwerkzeug wird für einen oder mehrere Vorschub­ schlitten und/oder Spannschlitten, das Ein- und/oder Auslaufspannfutter und/oder mindestens ein Dornwiderlager wahlweise gemeinsam durch mindestens einen Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen ermöglicht.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und Vorrichtungen können in durchlaufend oder nicht durchlau­ fend arbeitenden Kaltpilgerwalzwerken verwendet werden, in denen mindestens ein Walzgutstrang ausgewalzt wird.

Die Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen der in Fig. 3 bis 5 dargestellten und vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele für die Vorschubbewegung und/oder die Dreh­ bewegung können beliebig miteinander angeordnet werden.

Nach einer weiteren vorgeschlagenen Lösung mit einem Funktionsträger für die Vorschubbewegung und mindestens einem Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten können Druckmittelgetriebe ange­ ordnet werden. Druckmittelgetriebe sind konstruktiv bedingt wegbegrenzt und daher nur für kleine Vorschubraten geeignet.

In Fig. 6 ist eine Vorrichtung mit einem Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen für das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung (2,23) und für das Dre­ hen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder ent­ gegen der Uhrzeigerbewegung (4, 23) dargestellt. Die Vorrichtung ist ortsfest und insbesondere in durchlaufend arbeitenden Kaltpilgerwalzwerken angeordnet.

Die Vorschubbewegung des nicht gezeigten Walzgutes mittels Spannvorrichtung (24) wird insbeson­ dere mit den Getriebearten Zugmittelgetriebe (23), Schneckenrädergetriebe (27) und Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Vorschubbewegung erfolgt ausschließlich über die Änderung der Bewe­ gung um die rotationssymmetrische Mitte der Schneckenwelle des Schneckenrädergetriebes (27), das wahlweise aus zwei miteinander verbundenen Rädersätzen besteht, an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspieles mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Vorschubantrieb (2).

Die Vorschubbewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut wird insbesondere durch die Bewegung des Vorschubantriebes (2) wahlweise rechnerunter­ stützt frequenzgeregelt in Abhängigkeit der Drehbewegung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug erzeugt.

Große Regelbereiche werden durch die wahlweise Anordnung nicht gezeigter schaltbarer Räderge­ triebe ermöglicht.

Die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges mittels Spannvorrich­ tung (24), der nicht gezeigten Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und der nicht gezeigten Dorn­ widerlager (11) wird insbesondere mit den Getriebearten Rädergetriebe ermöglicht.

Die stufenlose Regelung der Drehbewegung erfolgt ausschließlich über die Änderung der Bewegung um rotationssymmetrische Mitte des Gehäuses (22) der Vorrichtung (300) mittels Rädergetriebe und elektrisch und/oder hydraulisch geregeltem und/oder gesteuertem Drehantrieb (4).

Die Drehbewegung um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewe­ gung bezogen auf das nicht gezeigte Walzgut und/oder Innenwerkzeug wird insbesondere durch die Bewegung des Drehantriebes (4) wahlweise rechnerunterstützt frequenzgeregelt erzeugt und für die Spannvorrichtung (24), das Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und/oder mindestens ein Dornwi­ derlager (11) wahlweise gemeinsam durch mindestens einen Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen ermöglicht.

Große Regelbereiche werden durch die wahlweise Anordnung nicht gezeigter schaltbarer Räderge­ triebe ermöglicht.

In einem vereinfachten Blockschaltbild (15) ist die Steuerung und/oder Regelung des Vorschuban­ triebes (2) und des Drehantriebes (4) wahlweise rechnerunterstützt unter Berücksichtigung aller be­ triebsrelevanten Eingangsdaten (16), der Bewegung des nicht dargestellten Walzgerüstes (17) und der Überlagerung der Vorschubbewegung mit der Drehbewegung gezeigt.

In Fig. 7 ist eine Vorrichtung mit mindestens einem Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funk­ tion Bewegen für das Vorschieben des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung (23) und für das Drehen des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung (23) dargestellt. Die Vorrichtung ist ortsfest und insbe­ sondere in durchlaufend arbeitenden Kaltpilgerwalzwerken angeordnet.

Die Vorschubbewegung und die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerk­ zeuges mittels Spannvorrichtung (24), der nicht gezeigten Ein- und/oder Auslaufspannfutter (26) und der nicht gezeigten Dornwiderlager (11) wird insbesondere mit den Getriebearten Zugmittelgetriebe, Schneckenrädergetriebe, Kurvengetriebe, Druckmittelgetriebe, Umlaufrädergetriebe, Gelenkgetriebe und Radergetriebe ermöglicht.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung 300 und der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung 400 ist die Arbeitsweise überwiegend gleich. Die Überlagerung der Vorschubbewegung mit der Drehbewegung wird mechanisch durchgeführt insbesondere mittels Umlaufrädergetriebe (29) und den Rädergetrie­ ben (28). Bei großen Vorschubraten können die Schneckenrädergetriebe (27) wahlweise an beiden Seiten des Zugmittelgetriebes (23) angeordnet werden.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Vorrichtung 400 sind über Schneckenrädergetriebe (19) als Rechtecke (33) dargestellte Getriebearten der in Fig. 3 bis 5 dargestellten Vorrichtungen 1, 100 und 200 für die Drehbewegung des nicht gezeigten Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges angeordnet, wo Steuerung und/oder Regelung wahlweise rechnerunterstützt erfolgt. Die Ausbildung der Vorrichtun­ gen 300 und 400 mit nicht dargestellten absatzweise arbeitenden Kurvengetrieben den sogenannten Schrittschaltgetrieben ist möglich, jedoch weniger empfehlenswert.

Claims (6)

1. Verfahren zum Walzen von Rohren oder Stangen, insbesondere im Kaltpilger- oder Kaltpilger­ schrittverfahren, bei dem über einem ortsfest angeordneten, rotationssymmetrisch kalibrierten, sich in Walzrichtung verjüngenden Walzdorn (Innenwerkzeug) mindestens zwei sich um die rotati­ onssymmetrische Mitte und mit dem Walzgerüst in und/oder entgegen der Walzrichtung bewe­ gende, auf dem Walzgut abrollende und das Walzgut umfassende, kalibrierte Ringwalzen oder Walzenbacken angeordnet sind, mit mindestens einer ortsfest angeordneten und/oder mit minde­ stens einer teilweise in und/oder entgegen Walzrichtung beweglichen Walzgut-Vorschiebe-, Dreh- und/oder Spannvorrichtung wobei das Walzgut und/oder Innenwerkzeug im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes um die rotationssymmetrische Mitte gedreht und/oder in Walzrichtung bewegt wird, nach einem oder mehreren der nachstehenden Merkmale, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zugmittelgetriebe und/oder ein oder mehrere abwechselnd und/oder gleichzeitig arbeitende in und/oder entgegen der Walzrichtung bewegliche Vorschubschlitten und/oder Spannschlitten von mindestens einer Walzgut-Vorschiebe-, Dreh- und/oder Spannvorrich­ tung das Walzgut in und/oder entgegen der Walzrichtung bewegen, insbesondere um den Weg, um den das Walzgut während eines Arbeitsspieles entgegen Walzrichtung zurück­ weicht,
daß das Walzgut während des Walzens auf dem Rückwärtshub des Walzgerüstes um einen Weg entgegen der Walzrichtung zurückweicht, der in Abhängigkeit der Vorschubrate im Be­ reich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes und der Streckung des Walzgutes auf dem Vorwärts- und Rückwärtshub des Walzgerüstes im befrachteten Bereich des Arbeitsspieles gesteuert und/oder geregelt wird,
daß der Weg, um den das Walzgut entgegen der Walzrichtung zurückweicht, im Bereich des Einlauftotpunktes des Walzgerüstes und/oder im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes als Bewegung in Walzrichtung der Vorschubrate im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes überlagert wird,
daß die Bewegung des Walzgutes in Walzrichtung in eine größere und eine kleinere Vor­ schubrate im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes aufgeteilt wird, wobei im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes insbesondere die größere Vor­ schubrate und im Bereich des Einlauftotpunktes des Walzgerüstes insbesondere die klei­ nere Vorschubrate in Abhängigkeit der Gesamtstreckung des Walzgutes auf dem Vorwärts- und Rückwärtshub des Walzgerüstes wirksam wird,
daß durch die Bewegung des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssym­ metrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung um eine entsprechende Drehwinkelrate im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes eine schraubenförmige und/oder sinusförmige Bewegung des Walzgutes in Walzrichtung er­ zeugt wird, wobei der absolute Wert der Drehwinkelrate im Bereich des Ein- und/oder Aus­ lauftotpunktes des Walzgerüstes und/oder die Gesamtdrehwinkelrate in einem Arbeitsspiel δ _(ET,AT) 360° beträgt,
daß das Walzgut und/oder Innenwerkzeug an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspiels kraft­ und/oder reibschlüssig in und/oder entgegen Walzrichtung und/oder um die rotationssym­ metrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung bewegt, festgestellt und/oder geführt wird, wobei insbesondere Spannbacken durch eine Hohlwelle vorzugsweise mit stirnseitig geschlossenen Führungen für die Spannbackenbewegung, Spannelemente und/oder Zugmittelgetriebe auf das Walzgut und/oder Innenwerkzeug wirken,
daß der Bereich für die Vorschubbewegung und/oder die Drehbewegung des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges im Ein- und/oder Auslauftotpunkt des Walzgerüstes bezogen auf die Ringwalzen oder Walzenbacken und/oder den Kurbelwinkel der Kurbelwelle des Kurbeltriebes ϕ _{(ET, AT)} 180° beträgt,
daß der Antrieb über rechnerunterstützte elektrisch und/oder hydraulisch und/oder elek­ trisch und/oder hydraulisch geregelte und/oder gesteuerte Maschinen, Geräte und/oder An­ parate erfolgt, wobei die Bewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung und/oder um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes und/oder während des Walzens bei ei­ nem Funktionsträger in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen auf das Walzgut und/oder Innenwerkzeug überwiegend direkt oder bei mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen insbesondere durch Überlagerung der Bewegungs­ raten der einzelnen Funktionsträger gemeinsam auf das Walzgut und/oder Innenwerkzeug in Abhängigkeit der Walzgerüstbewegung übertragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen jedem Funk­ tionsträger zusätzlich eine Bewegung in und/oder entgegen der Walzrichtung und/oder um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung mit konstanter Ge­ schwindigkeit und/oder als beschleunigte Bewegung in Abhängigkeit der Gesamtvorschubrate und/oder Gesamtdrehwinkelrate mindestens von einem Funktionsträger in einem Arbeitsspiel überlagert wird, wobei an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspiels bei gleicher absoluter Größe der Bewegung eine Rast, keine Bewegung, insbesondere im Bereich des Vorwärts- und/oder Rückwärtshubes des Walzgerüstes ermöglicht wird.

3. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen von einem oder mehreren Funktionsträgern eine beliebig große Vorschubrate und/oder Drehwinkelrate als be­ schleunigte Bewegung im Bereich des Ein- und/oder Auslauftotpunktes des Walzgerüstes auf das Walzgut durch Überlagerung übertragen wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen jeder Funktionsträger einen Teilbetrag des Gesamtvorschubes in einem Arbeitsspiel bezogen auf das Walzgut durch Überlagerung überträgt, wobei die Summe der Vorschubraten der einzelnen Funk­ tionsträger auf das Walzgut übertragen im Bereich des Auslauftotpunktes des Walzgerüstes eine Vorschubrate von 50% des Gesamtvorschubes in einem Arbeitsspiel bezogen auf das Walzgut beträgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem oder mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen und ortsfester Anordnung der Vorrichtung die Bewegung des Walzgutes in und/oder entgegen der Walzrichtung im Bereich des Ein- und Auslauftotpunktes des Walzgerüstes und/oder während des Walzens an jeder beliebigen Stelle des Arbeitsspiels mittels Umlaufrädergetriebe, wahlweise rechnerunterstützt geregelt und/oder gesteuert, durch Überlagerung der Bewegung des Walzgu­ tes in und/oder entgegen der Walzrichtung und der Bewegung des Walzgutes und/oder Innen­ werkzeuges um die rotationssymmetrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung er­ zeugt wird, wobei die Bewegung des Walzgutes und/oder Innenwerkzeuges um die rotationssym­ metrische Mitte in und/oder entgegen der Uhrzeigerbewegung und gleichzeitig über das insbe­ sondere zwischen den Schneckenwellen angeordnete Rädergetriebe die durch Überlagerung er­ zeugte Bewegung auf die Schneckenwelle der Schneckenrädergetriebe überlagernd übertragen wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem oder mehreren Funktionsträgern in einer Teilfunktion für die Funktion Bewegen und teilweise in und/oder entgegen der Walzrichtung beweglicher Vorrichtung insbesondere bei der Anordnung mehrerer Spannschlitten der Weg der Spannschlitten in und/oder entgegen der Walz­ richtung insbesondere in Abhängigkeit des Gesamtvorschubes in einem Arbeitsspiel bezogen auf das Walzgut, der Anzahl der Arbeitsspiele in der Minute, der Dauer des schnellen Rücklaufes des Spannschlittens und der Dauer des Spann- und Lösevorganges des Walzgutes insbesondere mittels Spannbacken begrenzt wird, wobei die vorderste Endstellung des in Walzrichtung dem Einlauftotpunkt des Walzgerüstes am nächsten angeordneten Spannschlittens gleichbleibend ist und weitere vorderste und/oder hinterste Endstellungen der angeordneten Spannschlitten im be­ grenzten Wegbereich veränderlich sind.