DE202006017483U1

DE202006017483U1 - Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren von Stahlstangen

Info

Publication number: DE202006017483U1
Application number: DE202006017483U
Authority: DE
Original assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Current assignee: GFU Maschinenbau GmbH Gesellschaft fuer Umformung und Maschinenbau
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-11-16
Publication date: 2007-02-08
Anticipated expiration: 2016-11-17

Abstract

Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren einer Stahlstange (1), die zumindest einem Wärmebehandlungsprozess, insbesondere einem Härtungs- bzw. Vergütungsprozess, unterzogen wird, mit zumindest einem rotatorisch angetriebenen Transportwalzenpaar (2) zur Bewegung der Stahlstange (1) in axialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein unabhängig von dem Transportwalzenpaar (2) angetriebenes Zusatzwalzenpaar (4) vorgesehen ist, das der Stahlstange (1) lediglich eine überlagerte axiale Drehbewegung verleiht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren einer Stahlstange, die zumindest einem Wärmebehandlungsprozess, insbesondere einem Härtungs- bzw. Vergütungsprozess, unterzogen wird, mit zumindest einem rotatorisch angetriebenen Transportwalzenpaar zur Bewegung der Stahlstange in axialer Richtung.
Bei der Stahlstange handelt es sich im Allgemeinen um ein kreisförmiges Vollprofil oder aber auch um ein Kreisrohr. Mit Hilfe des zumindest einen Transportwalzenpaares wird die üblicherweise im Bereich von ca. 15 m lange Stange durch eine Wärmebehandlungseinrichtung gefahren, in der bereichsweise beispielsweise ein Härtungs- oder Vergütungsprozess der Stange vollzogen wird. Der gesamte Wärmebehandlungsprozess ist abgeschlossen, wenn die Stahlstange vollständig die Wärmebehandlungseinrichtung durchlaufen hat.
Im Rahmen der bekannten Maßnahmen werden zum Transport der Stange beispielsweise quer zur Stangenachse ausgerichtete Transportwalzen mit einer hyperbolischen Oberfläche eingesetzt. Die hyperbolische Oberfläche dient zur Bereitstellung einer möglichst großen Kontaktfläche zwischen den Transportwalzen und der Stange. In vielen Fällen ist es erforderlich, zwecks Erreichung einer möglichst gleichmäßigen Wärmebehandlung, der Stahlstange eine zusätzliche Drehbewegung beim Durchlaufen der Wärmebehandlungseinrichtungen zu verleihen. Dies wird erreicht, indem die in Form eines Hyperboloids ausgebildeten Transportwalzen schräg zu der Stahlstange und ferner schräg zueinander ausgerichtet werden. Bei einer derartigen Anordnung der Transportwalzen wird der Stahlstange während der Vorschubbewegung gleichzeitig eine Drehbewegung um ihre Längsachse verliehen. Die Dreh- und Vorschubbewegungen sind hierbei kinematisch miteinander gekoppelt.
Während bei Stahlstangen mit großem Durchmesser das Verhältnis von Dreh- zu Vorschubbewegung sehr klein ist, erfolgt beim Transport von Rohren mit kleinem Durchmesser eine sehr ausgeprägte Drehbewegung bei vergleichsweise geringem Vorschub. Dies ist nachteilig, da zur Erreichung optimaler Wärmebehandlungsergebnisse bei großen Rohren eine vergleichsweise starke Drehbewegung, bei kleinen Rohren hingegen lediglich eine geringe Drehbewegung gewünscht wird.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren von Stahlstangen anzugeben, welche eine flexible Drehung der Stange ermöglicht.
Ausgehend von einer Vorrichtung mit den eingangs beschriebenen Merkmalen wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zusätzlich ein unabhängig von dem Transportwalzenpaar angetriebenes Zusatzwalzenpaar vorgesehen ist, das der Stahlstange lediglich eine überlagerte axiale Drehbewegung verleiht. Erfindungsgemäß werden der Transport einerseits und die Drehbewegung andererseits durch unterschiedliche, unabhängig voneinander antreibbare Walzen realisiert. Hierdurch ist eine vollständige Entkoppelung von Transport- und Drehbewegung möglich. So ist beispielsweise bei einem großen Stangendurchmesser es ohne weiteres möglich, zwecks Erreichung optimaler Wärmebehandlungsergebnisse der Stange eine vergleichsweise große Drehbewegung zu verleihen. Andererseits ist es möglich, beim Wärmebehandeln von Stangen mit kleinem Durchmesser diese mit einer lediglich geringen Drehbewegung zu beaufschlagen. Die Rotationsbewegung kann unabhängig vom Vorschub so eingestellt werden, dass der Wärmebehandlungsprozess optimal abläuft.
Vorzugsweise wird das Zusatzwalzenpaar quer zur Stahlstange ausgerichtet und die beiden Zusatzwalzen werden axial oszillierend in einander entgegen gesetzte Richtungen bewegt. Zweckmäßigerweise wird die Amplitude der Oszillationsbewegungen so gewählt, dass eine Drehung der Stahlstange um 360° erfolgt, bevor sie entsprechend wiederum um 360° in die andere Drehrichtung bewegt wird. Als Stahlstangen werden – wie bereits eingangs erläutert – vorzugsweise entweder ein kreisförmiges Vollprofil oder ein Kreisrohr verwendet.
Zweckmäßigerweise werden mehrere Wärmebehandlungsprozesse durchgeführt. In diesem Fall werden jeweils mehrere Transport- und Zusatzwalzenpaare vorgesehen. Die Stahlstange durchläuft nach einer Anordnung aus einem Transport- und einem Zusatzwalzenpaar dann jeweils einen Wärmebehandlungsprozess. Hierdurch ist eine sichere Führung der Stahlstange während des gesamten Wärmebehandlungsprozesses gewährleistet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigen schematisch:
1a eine Vorrichtung zum Transportieren einer Stahlstange,
1b die Ansicht X in 1a,
2a eine Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren von Stahlstangen gemäß dem Stand der Technik,
2b die Ansicht Y in 2a,
3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren von Stahlstangen und
4 die Ansicht Z in 3.
Die 1a und 1b zeigen eine dem Stand der Technik entsprechende Vorrichtung zum Transportieren einer Stahlstange 1, welche einem Wärmebehandlungsprozess, insbesondere einem Härtungs- bzw. Vergütungsprozess unterzogen wird. Die Vorrichtung weist ein rotatorisch angetriebenes Transportwalzenpaar 2 zur Bewegung der Stahlstange 1 in axialer Richtung auf. Die Transportwalzen 2' besitzen die Form eines Hyperboloids, um einen möglichst großflächigen Kontakt zwischen den Walzen 2' und der Stange 1 herzustellen. In den 2a und 2b ist eine ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren einer Stahlstange 1 dargestellt. Die Transportwalzen 2' sind in diesem Fall schräg zu der Stahlstange 1 und auch schräg zueinander ausgerichtet. Diese Ausrichtung ermöglicht es, der Stahlstange 1 während des Transportes gleichzeitig eine Drehbewegung zu verleihen. Allerdings sind Vorschub- und Drehbewegung kinematisch an einander gekoppelt.
Die 3 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren von Stahlstangen, die mehreren Wärmebehandlungsprozessen, beispielsweise einem Härtungs- bzw. Vergütungsprozess, unterzogen werden. Hierzu sind entsprechende Wärmebehandlungseinrichtungen 3 vorgesehen. Die Vorrichtung weist mehrere rotatorisch angetriebene, quer zur Stahlstange 1, vertikal ausgerichtete Transportwalzenpaare 2 zur Bewegung der Stahlstange 1 in axialer Richtung auf. Zusätzlich sind mehrere unabhängig von den Transportwalzenpaaren 2 angetriebene Zusatzwalzenpaare 4 vorgesehen, welche der Stahlstange 1 lediglich eine der Vorschubbewegung überlagerte axiale Drehbewegung verleihen. Der Transport der Stahlstange 1 wird hingegen allein durch die Transportwalzenpaare 2 gewährleistet. Die Transportwalzenpaare 2 wie auch die Zusatzwalzenpaare 4 sind quer zur Stahlstange 1 ausgerichtet. Die beiden Zusatzwalzen 4' eines Zusatzwalzenpaares 4 sind axial in einander entgegengesetzte Richtungen oszillierend antreibbar (vgl. 4). Die 3 zeigt ferner, dass zwischen den Wärmebehandlungsstationen 3 jeweils eine Anordnung bestehend aus einem Transport- und einem Zusatzwalzenpaar 2, 4 vorgesehen ist. Die Bewegungen mehrerer Zusatzwalzenpaare 4 sind durch einen gemeinsamen Antrieb 5 kinematisch gekoppelt. Im Ausführungsbeispiel besteht ein solcher Antrieb 5 aus zwei Linearmotoren. Die Zusatzwalzenpaare 4 sind orthogonal zu den Transportwalzenpaaren 2 ausgerichtet. Die Transportwalzenpaare 2 können – in Analogie mit den 1a bis 2b – wiederum eine Gestalt in Form eines Hyperboloids aufweisen. Die Zusatzwalzenpaare 4 haben hingegen vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt mit über die Länge konstantem Durchmesser.
Zum Transport und gleichzeitigen Rotieren der Stahlstange 1 wird diese zwischen die Transportwalzenpaare 2 eingespannt und durch die oszillierende Bewegung der Zusatzwalzenpaare 4 zusätzlich in eine Drehbewegung versetzt. Die Amplitude der Drehbewegung beträgt vorzugsweise 360°. Als Stahlstange 1 kann ein kreisförmiges Vollprofil oder alternativ auch ein Kreisrohr verwendet werden. Die Zusatzwalzenpaare 4 einer Baugruppe 6 sind entlang zweier parallel zur Stahlstange 1 verlaufender Träger 7 angeordnet, welche eine exakte kinematische Kopplung der Verfahrbewegungen der Zusatzwalzenpaare 4 gewährleisten.

Claims

Vorrichtung zum Transportieren und gleichzeitigen Rotieren einer Stahlstange (1), die zumindest einem Wärmebehandlungsprozess, insbesondere einem Härtungs- bzw. Vergütungsprozess, unterzogen wird, mit zumindest einem rotatorisch angetriebenen Transportwalzenpaar (2) zur Bewegung der Stahlstange (1) in axialer Richtung, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein unabhängig von dem Transportwalzenpaar (2) angetriebenes Zusatzwalzenpaar (4) vorgesehen ist, das der Stahlstange (1) lediglich eine überlagerte axiale Drehbewegung verleiht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwalzenpaar (4) quer zur Stahlstange (1) ausgerichtet ist und die beiden Zusatzwalzen (4') axial in einander entgegengesetzte Richtungen oszillierend antreibbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wärmebehandlungsstationen (3) zur Durchführung des Wärmebehandlungsprozesses vorgesehen sind und zwischen den Stationen (3) jeweils eine Anordnung bestehend aus einem Transport- und einem Zusatzwalzenpaar (2, 4) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungen mehrerer Zusatzwalzenpaare (4) durch einen gemeinsamen Antrieb (5) kinematisch gekoppelt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzwalzenpaar (4) orthogonal zu dem Transportwalzenpaar (2) ausgerichtet ist.