DE2000531B2 - Fordervorrichtung fur Pilgerschritt Walzwerke - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Fördervorrichtungen für Pilgerschritt Walzwerke.

Pilgcrschrttlwalzwcrke sind bekanntlich ν egen ihrer großen Flexibilität und der Fähigkeit, Rohre schweren Kaliber«, und beträchtlicher Länge zu erzeugen, von besonderer Bedeutung, letzteres insbesondere dann, wenn cm Pilgersehrittwalzwerk in Verbindung mit einem Stieckrediiziermechanisnuis zur Herstellung kleiiikalibriger Rohre verwendet wird.

Die groüe Produktionskapazität des Streckreduziermechanisnius macht die Erhöhung der Produktionskapazität eines Pilgerschrittwalzwerkes erforderlich.

Diese Produktionskapazität hängt hauptsächlich \on der Kapazität der Fördervorrichtung des Pilger-Schrittwalzwerkes ab, um eine erhöhte Produktionsrate an den Pilgerwalzen zu erhalten. Die Fördervorrichtung muß daher schnell anspiechen.

Bei den bekannten Fördervorrichtungen für Pilgerschrittwalzwerke werfen die Auswärts- und die Rück'ehrbewegung, die die Pilgerwalzen dem Werkstück während des Walzens verleihen, von einem Kolben aufgenommen, der in einem pneumatischen Zylinder arbeilet, in dem Luft unter koiiM-'iiueni Druck eingeschlossen ist. Der Kolben trägt eine Spindel, auf der ein rohrförmiges Werkstück, das verfornu wird, getragen wird. Der Druck in dem Zylinder wird auf einem solchen Wert gehalten, daß dann, wenn der Kolben maximalen Druck aufweist, eine Kraft entwickelt wird, die ausreichend ist, daß die Rückkehr des rohrförmigen, zu \ erformenden Werkstückes in Richtung auf das Walzwerk synchron mit der Bewegung Jet Pilgerwalzen ermöglicht wird. Der Druck muß daher auf einem um so höheren Wert gehalten werden, je größer die Anzahl der Drehungen der Pilgewvalzen ist.

Ein höherer pneumatischer Druck erhöht jedoch den axialen Gegendruck, der auf das rohrförniige Werkstück durch die Walzen ausgeübt wird, und daher die Möglichkeit, daß Rohre mit relativ kleinen Wanddicken wellenförmig verfoimi werden.

Ein weiterer Nachteil besteht in deir Schwierigkeit der Abbremsimg der sich bewegenden Masse (dii. uus dem Kolben, der Spindel und d?m Werkstück besteht) auf dem Eindteil der Richtungsumkehr der Werkstückbewegung, wenn das Werkstück das Walzwerk verläßt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Fördervorrichtung für Pilgersclirittwalzwcrke zu schaffen.

die eine Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit und damit eine Erhöhung der Produktivität ermöglicht. Außerdem soll die Fördervorrichtung eine einfache lh «el stabile Konstruktion aufweisen und bei verminderter Wartung einen genauen und zuverlässigen betrieb gewährleisten.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer Fördervorrichtung für Pilgerschrittwalzwerke mit axial hintereinander angeordneter DornhüUeriing und Dralleinriclitimg und mit einer hydraulischen Endlagen-Dämplungseinrichtung für einen in einem Rohrabschnitt verschiebbaren Kolbcr. der beim Arbeilshub Luft komprimiert, deren Entspannung zum Zuiückhulen des Kolbens dient, ferner mit einem in Achsrichtung des Rohrabschnittes einstellbaren Zylinderdeckel zur Veränderung des Kompressionsgrades und des Komprcssionsraumcs, der aus dem Kolbenboden, dem Rohrabschnitt und dem Zylinderdeckel gebildet ist. und zur Synchronisation zwischen dieser Förder-

vorrichtung und dem Walzenpaar des Walzwerkes, dergestalt, daß die vom Walzenpaar auf das Werkstück, eine Dornstange und schließlich den Kolben übertragene, periodisch wirksame Axialbewegung

im Konipiessioiisiaum in dem Augenblick den höcli-Men Kompressionsgiad erreicht, iii dem die Wal/L'ii das zu verfilmende Werkstück \nii der Klemmwirkung freigeben.

Bei bekannten Ausfüliniugsformcn dieser An (britische l'atcnlsehnfi fi'Jii -15 K und deulsche Patentschrift 475 ¹'32) wird Drucklull in den Zylinder hei der let/ien SiLiiv· des Arbcitshubes des Kolbens und bei der erslen Smie des Rückluihi.'s eingegeben, woiliirch sich infolge des vom wirtschaftlichen Standpunkt aus unerwünschten höheren l.uitaufwandes ein erheblicher Nachteil ergibt. Dieser Nachteil wird dann \ermieden, wenn gemäß der Windung in dem vorgenannten Rohrabschnitt koaxial zu diesem ein Lultah- bzw. -znl'ührrohr angebracht ist, das während des gesamten Kolbenhubes im Kolbenboden und im Zylinderdeckel gelagert ist, dessen einseitig verschlossenes linde dichtend in den Kolbenboden eintritt, das im Kompressionsraum des Rohrabschnittes radiale Öffnungen hat, die bei einem bestimmten Teilliub des bewegten Kolbenbodens von diesem überdeckt werden, und das auf der gegenüberliegenden, mit einer Öffnung versehenen Seite durch den verschiebbaren Zylinderdeckel dichtend durchgeführt ist. und die Öffnung beim Rückhub mit einem Druckbehälter und beim Arbeitshub des Kolbens mit der Atmosphäre verbindbar ist. Bei «ler Erfindung wird nämlich wäh end der Endstufe des Vorhubes des Kolbens (und des Doms mit dem herzustellenden Werkstück) die Verbindung zwischen dem Innenrcum des Zylinders bzw. Rolirsibschnities und der Umgebung unterbrochen, so daß die Druckzunahme lediglich durch die vom Kolben im Endteil des Zylinders bzw. Rohriibschnittes bewirkte polytropische Verdichtung eintritt.

Weitere Merkmale der llrfindung kennzeichnen sich einmal dadurch, daß das Luftab- bzw. -zuführlohr zur Veränderung der Anfangslage der Endkompressionsphase in seiner axiak'n !,agc im Zylinder e'nstellbar ist, ferner dadurch. daß der vcr-M.-hicbbare Zylinderdeckel eine Absehlußwand aufwrist, durch die das l.uftab- bzw. -zuführrohr dichtend verläuft. Vorteilhaft ist gemäß der Erfindung der Antrieb für den verschiebbaren Zylinderdeckel wim Steuerstund eines zugeordnet-·!! Walzwerkes aus betätigbar.

Nachstehend wird die Hrfindung an Hand eines Ausl'ühiungsbeispiei' und schevüitischer Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

Fig. I einen Axialschnitt -tier Fördervorrichtung iür ein Pilgerschrittwalzwerk gemäß der Iirfmdung und

F i g. 2 ein Diagramm, aus dem die Druckänderung in dem Zylinder der Fördervorrichtung vväiirend ihres Betriebs hervorgeht.

fin Kolben 1 besitzt einen vorderen Ansatz 2 mit einer Anzahl von schraubenförmigen Nuten, die in an sich bekannter Weise mit einer eine Drehbewegung hervorrufenden Buchse 3 zusammenwirken. Der Ansatz 2 weist an seinem freien Ende eine SpindcllagcrvorrichUmg 4 auf, an der eine Spindel 5 befestigt ist. An der Spindel 5 wird ein Zvvischenrohrwcrkstück bzw. ein durchbohrter Knüppel, das bzw. der in einem Pilgerschrittwalzwerk zu bearbeiten ist, von dem ein Teil schematisch gezeigt ist, getragen.

Der Kolbenboden 1 α des Kolbens 1 gleitet diclilend in der Bohrung eines Rohiahschniiics *J, der einen sei schiebbaren Zylinderdeckel H in sich autninimi. dessen axiale Lage durch einen Antrieb IO eingestelli werden kann, der an dem hinteren Ende der Fördervorrichtung angeordnet und vorzugsweise von dem nicht gezeigten Steuerstand des Walzwerkes steuerbar ist.

Koaxial im Rohrabschnitt ¹J ist ein Luiiab- bzw. -zulührrohr 7 angeordnet, auf dem der Kolbenboden

ίο 1 u des Kolbens 1 dichtend gleitet. Das Luftab- bzw. -zulühirohr 7 verläuft durch eine Dichtung im Zylinderdeckel 8 und ist wiederum so angeordnet, daß sie in ihrer axialen Lage relativ zum beweglichen Zylinderdeckel 8 einstellbar ist.

Das Luiiab- bzw. -zulührrohr 7 ist an einer gegebenen axialen Stelle mit radialen Öffnungen 11 versehen, die in L'mlangsriehiung im Absland voneinander angeordnet sind und durch die Drucklull in die und aus der Bohrung des LuItab- bzw. -zuführrohrci 7 strömt, das mit einer öffnung 12 verbunden ist.

Die axiale Einstellung des Zylinderdeckels 8 und des Luftab- bzw. -zuführrohres 7 bestimmt im Betrieb der Vorrichtung die Hublänge der Spindel und ist entsprechend dem Arbeilskaliber veränderbar.

Die Fördervorrichtung enthält auch eine an sich bekannte hydraulische Bremse 13, die mit dem festen Lager des Kolbens 1 verbunden ist.

Die Änderung des Druckes im Rohrabschnitt 9

während des Betriebs der Fördervorrichtung ist graphisch in F i g. 2 gezeigt, die zvveckmäßigervveise unmittelbar unter dem Rohrabschnitt 9 angeordnet ist. In F i g. 2 stellen die Abszissenwerte x-x die Lage längs der Zylinderachse dar; die entsprechenden Druckwerte sind an der Ordinalenachse Y gezeigt.

Die Fördervorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Die Filgerwalzen verleihen über das Werkstück f> dem Kolben 1 eine Rückwärtsbewegung, der den Widersland der Luft überwindet, die dem Kolben 1 mit konstantem Druck zugeführt wird.

Im ersten Teil des Hubes des Kolbens 1. der dem Abschnitt A-B entspricht, bleibt der Druck an dem Kolben I im wesentlichen konstant, wobei Luft aus dem Rohrabschnitt ¹J durch die radialen Öffnungen 11 und die Öffnung 12 abgeführt wird.

An der Stelle B (F ig. 2) geben die Walzen das Werkstück 6 frei, jedoch bewegt sich der Kolben 1 zusammen mit weiteren Bewegungsmassen aul Grund der Trägheit weiter bis zu der Stelle C. An der Stelle 11 jedoch werden die radialen Öffnungen 11 des Luftab- bzw. -zuführrohres 7 durch den Kolben 1 blockiert, und die in dem Abschnitt B-D enthaltene Druckluft wird danach in einer polytropen Kurve zusammengepreßt (I"ig, 2).

Der höchste Druck (/'.,). der in dieser Endkompressionsphase B-C erreicht wird, steht in Beziehung >.u dem Volumen des verbleibenden Raumes C-D bei Beendigung des Kolbenhubes und der Energie der beweglichen Massen an der Stelle B. Die erhöhte Kompression, die zwischen den Stellen ß und C hervorgerufen wird, stellt eine hohe Umkehrbesc'ilcunigung und damit eine hohe Rücklaufgeschwindigkeit des Kolbens 1 sicher.

Wenn der Kolben 1 die radialen Öffnungen 11 bei seinem Rückhub freigibt, hält die Abgabe von Druckluft durch diese Öffnungen 11 die Beschleunigung der sich bewegenden Massen aufrecht. Die

sehr kurzen Zeiten, die bei dem Rückhub C-A erreicht werden, ermöglichen eine proportionale Zunahme der Geschwindigkeit der Pilgerwalzen und daher eine größere Produktivität. Die hohen Drücke, die in der Vorrichtung gemäß der Erfindung erreicht werden, ermöglichen die Verwendung vot: Druckluft mit einem Druck, der niedriger ist als der. der zur

Zeit bei den üblichen Fördervorrichtungen für Pilgerschrittwalzwerke angewandt wird. Dies bedeutet, daß eine geringere tangential und axiale Kraft von den Arbeitswalzen auf das Rohr, das zu bearbeiten ist. ausgeübt wird und daß die Walzen daher in der Lage sind. Rohre geringer Dicke zu walzen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. l'ördL-iA orrichiung für Pilgerschritlwalzwlt Le mil axial hintereinander angeordneter Dornhalieriing und Dralle'mrichlung und mit einer hydraulischen Endiagen-Dämpfungseinrichlung für einen in einem Rohrabschnitt verschiebbaren Kolben, der beim Arbeitshub Luft komprimiert, deren Entspannung /um Zurückholen des Kolbens dient, ferner mit einem in Achsrichtung des Rohrabschnitt einstellbaren Zylinderdeckel zur Veränderung des Kompressionsgrades und des Kompressionsraumes, der aus dem Kolbenboden, dem Rohrabschnitt und dem Zylinderdeckel gebildet ist. und zur Synchronisation zwischen dieser Fördervorrichtung und dem Walzenpaar des Walzwerkes, dergestalt, daß die vom Walzenpaar auf das Werkstück, eine Don stange und schließlich den Kolben übertragene, periodisch wirksame Axialbewegupg im Kuinpresbionsraum in dem Augenblick den höchs'icn Kompressionsgrad erreicht, in dem die Walzen das zu verformende Werkstück von der Klemmwirkung freigeben, d a durch gekennzeichnet, daß im Rohrabschnitt (9) koaxial zu diesem ein Luftab- bzw. -zuführrohr (7) angebracht ist das während des ycsuinten Kolbenhubes im Kolbenboden (1 «) und im Zylinderc*-ekel (8) gelagert ist, dessen einseitig \erschlossenes F.nde dichtend in den Kolbenboden (1 ei) eintritt, das im Kompressionsraum des Rohrabschnittes (<>) vadiüle Öffnungen (II) hat. die bei einem bestimmten Teilhub des bewegten Kolbenbodens (1 a) von diesem überdeckt werden, und das auf der gegenüberliegenden, mit einer Öffnung (12) versehenen Seite durch den verschiebbaren Zylinderdeckel (8) dichtend durchgeführt ist. und die Öffnung (12) beim Riickhiib mit einem Druckbehälter und beim Arbeitshub des Kolbens (1) mit der Atmosphäre verbindbar ist.

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftab- bzw. zuführrohr (7) zur Veränderung der Anfangslage tier Fndkoinpressionsphase (H-C) in seiner axialen Lage im Rohrabschnitt (0) einstellbar ist.

3. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 und 2. dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Zylinderdeckel (8) eine Abschluf.'iwand aufweist, durch die das Luftab- bzw. -zuM'lirrohr (7) dichtend verläuft.

4. Fördervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (H)) für den verschiebbaren Zylinderdeckel (8) vom Steuerstand eines zugeordneten Walzwerkes au«, betätiübar ist.