DE2034315A1 - Dreh- und Vorschubeinrichtung, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen - Google Patents
Dreh- und Vorschubeinrichtung, vorzugsweise für KaltpilgermaschinenInfo
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Description
DEMAG Aktiengesellschaft 6. Juli I97O
41 Duisburg - 5626 -
Wolfgang-Reuter-Platz Bl/tya
Dreh- und Vorschubeinrichtung, vorzugsweise für
Kaltpilgermaschinen
Die Erfindung betrifft eine Dreh- und Vorschubeinrichtung für langgestreckte Werkstücke, vorzugsweise
für Kaltpilgermaschinen mit hin- und hergehendem Walzgerüst.
Bei Kaltpilgermaschinen mit hin- und hergehendem
Walzgerüst ist es üblich, das Rohr bei jedem Hub des
Gerüstes um einen bestimmten Winkel zu drehen und um eine bestimmte Länge vorzuschieben. Bei den bisher
üblichen Vorrichtungen werden die Dreh- und die Vorschubbewegungen in getrennten Getrieben erzeugt. Dabei
erfolgen entweder beide Bewegungen im Einlauftotpunkt
des Walzgerüstes oder der Vorschub findet im Einlauftοtpunkt und die Drehung im Auslauftotpunkt
statt. Es ist auch möglich, Drehung und Vorschub im Einlauftotpunkt und eine weitere Drehung im Auslauftotpunkt
zu erzeugen.
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Bei den üblichen Vorrichtungen wird die Drehbewegung
von einem Drehgetriebe auf sogenannte Spannfutter gegeben, die das Rohr bei der Drehbewegung mitnehmen
während es beim Vorschub in den Puttern gleitet.
PUr den Vorschub ist ein Spannschlitten vorgesehen, der entweder hinter das Rohr greift und dieses taktmäßig
verschiebt oder der das Rohr von außen mit Klemmbacken faßt und es auf diese Weise vorwärts bewegt
.
Bei normalen Vorrichtungen beträgt der Schlittenhub etwa 5 bis 7 m. Wenn der Schlittenhub erschöpft ist,
muß die Vorrichtung angehalten und der Schlitten in Ausgangsstellung zurückgefahren werden. Nachdem ein
neues Rohr eingeführt worden ist, beginnt der Vorgang erneut. Nachteilig an Einrichtungen dieser Art ist,
daß durch das erforderliche Stillsetzen und Beschicken Zeit verloren geht und daß sich die Toleranz des in
der Vorrichtung befindlichen Rohres ändert, weil das
Walzgerüst auf dem Rohr stehen bleibt und durch die Temperaturänderung die Wandtoleranz des Rohres beeinflußt
wird.
Man hat zwar bereits kontinuierlich arbeitende Vorrichtungen
gebaut, bei denen zwei Spannschlitten vorgesehen sind. Während des Betriebes führt der eine "Spannschlitten' den das Rohr transportierenden Vorwärtshub
aus, während der andere Spannschlitten in seine Ausgangsstellung zurückläuft. Die Vorrichtung ist daher
nach Erschöpfung des Vorwärtshubes des einen Spannschlittens zum Betrieb mit dem anderen einsatzbereit.
Diese bekannte Vorrichtung erfordert jedoch großen baulichen Aufwand, der sich durch die Verwendung von zwei
Spannschlitten und die zur Erzeugung deren gegenläufigen
Bewegungen erforderlichen Antriebe ergibt. Darüber
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hinaus entsteht durch den ständigen Hin- und Herlauf
starker Verschleiß an den Führungselementen der Schlitten, so daß hierfür hochwertige, nur mit erheblichen Kosten
bearbeitbare Werkstoffe verwendet werden müssen. Auch bei dieser Vorrichtung ist zusätzlich ein Einlaufdrehspannfutter erforderlich. Zur Unterstützung des Rohres
vor, hinter und zwischen den Schlitten werden Stützeinrichtungen benötigt, die ebenfalls mit den Schlitten hin-
und herbewegt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dreh- und Vorschubeinrichtung zu schaffen, die kontinuierlich arbeitet und
gegenüber den bekannten Konstruktionen einfacher und damit billiger ist.
Die zur Lösung dieser Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagene
Dreh- und Vorschubeinrichtung kennzeichnet sich durch eine das Werkstück zwischen endlosen Transportelementen
erfassende Vorschubeinrichtung, die um die Werkstücklängsachse drehbar ist. Auf diese Weise wird
erreicht, daß die Dreh- und Vorschubbewegung praktisch von einer gedrängt gebauten Vorrichtung auf das Werkstück
übertragen wird und daß das Rohr beim Vorschub im Einlaufspannfutter
nicht rutscht. Ein zusätzlicher, durch die Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß keinerlei |
Umstellungen an der Vorrichtung erforderlich sind, wenn sich die Länge der zu bearbeitenden Werkstücke ändert.
Darüber hinaus unterliegt die größte Länge der verarbeitbaren Werkstücke, soweit «kein Dorn nötig ist, keiner
Begrenzung, weil keine in langen geradlinigen Bahnen
nun- und hergehende Elemente vorhanden sind. -
Zweckmäßig ist es, wenn die Vorschubeinrichtung aus mindestens zwei gleichmäßig über den Werkstückumfang
verteilten, über Umlenkrollen oder -rädern geführten endlosen
Bändern, Ketten oder dergleichen besteht und die
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Vorschubeinrichtung in einem drehbaren Gehäuse oder
Rahmen angeordnet ist.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung sieht die Erfindung vor, daß der Drehantrieb für das Gehäuse und
der Antrieb für die Vorschubeinrichtung aus je einem Getriebezug bestehen, wobei die Getriebezüge vorzugsweise
an einem gemeinsamen Hauptantrieb angeschlossen sind, und, daß die Getriebezüge miteinander über ein bei einer
Drehzahl-Differenz zwischen den Getriebezügen ein Drehmoment abgebendes Getriebe verbunden sind.
Durch entsprechende Abstimmung der Bewegungen der beiden
Getriebezüge ist es möglich, die Dreh- und Vorschubbewegungen entweder gemeinsam oder einzeln, je nach den
Betriebsverhältnissen, stattfinden zu lassen.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines "Ausführungsbeispieles,
das in der Zeichnung dargestellt ist.
Die in der Zeichnung wiedergegebene Vorrichtung ist für
den im praktischen Betrieb vorkommenden kompliziertesten Fall vorgesehen, nämlich in einem Totpunkt des Walzgerüstes
eine Drehbewegung und eine Vorschubbewegung gleichzeitig und im anderen Totpunkt lediglich eine Drehbewegung
zu erzeugen.
Die eigentliche Dreh- und Vorschubeinrichtung erhält ihre Antriebsenergie über zwei zueinander parallele
Getriebezüge G, und G?, die sich jedoch, wie nachfolgend
erläutert wird, gegenseitig beeinflussen. Die Antriebskraft wird von einer mit dem Hauptantrieb des Walzwerks
verbundenen Welle 1 auf beide Getriebezüge übertragen. Der Kraftfluß durch den Getriebezug G-, erfolgt über ein
Räderpaar 2, J5 auf eine Zwischenwelle 3a, auf der eine
Kurvenscheibe 4 befestigt ist. Die Kurvenscheibe 4 wirkt
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über eine Rolle 5 auf eine axial beweglich gelagerte
Schneckenwelle 6a.
Auf der Welle 3a sitzt ein Kegelrad 8, das mit einem entsprechenden auf einer zur Welle 6a parallelen Nebenwelle 9a
befestigten Rad 8a in Eingriff steht. Ein auf der Welle 9a sitzendes breites Stirnrad greift in ein auf der Welle 6a
befestigtes Gegenrad 10 ein. Auf diese Weise wird die Welle 6a und damit die an ihrem Ende befestigte Schnecke 6
ständig gedreht.
Die Schnecke 6 steht mit einem auf einer Welle 29 befestigten
Schneckenrad 7 in Eingriff. Die Drehrichtung der Schnecke 6 '
ist so gewählt, daß sie sich aus dem Schneckenrad 7 in
Richtung A herauszuschrauben sucht. Die Kurvenscheibe 4 weist auf dem größten Teil (z.B. 7/8) ihres Umfanges eine
gleichmäßige Steigung auf. Die Steigung der Schnecke 7 ist
so gewählt, daß sie mit der Steigung der Kurvenscheibe 4
übereinstimmt. Auf diese Weise bleibt die Rolle 5 ständig
in Anlage an der Scheibe 4.
Steht die Rolle 5 auf der tiefsten Stelle der Kurvenscheibe
und erfolgt dann der Anstieg auf den hohen Punkt, wird die
Welle 6a und damit die Schnecke 6 in Richtung des Pfeiles B
vorgeschoben. Hierbei wirkt die Schnecke wie eine Zahnstange *
auf das Schneckenrad 7 und dreht dieses um einen bestimmten
Winkel. Diese intermittierende Drehbewegung, die auf die Welle 29 ausgeübt wird, überträgt sich über die,Räder 22a,
22b auf ein fest mit einem drehbar gelagerten Rahmen 23
verbundenes Rad 22c. In diesem Rahmen 23 ist die Vorschubeinrichtung untergebracht, deren Antrieb über den zweiten
Getriebezug Gp erfolgt.
Der Getriebezug G^ entspricht im wesentlichen dem Getriebezug
Ό,. Ein auf der Welle 1 befestigtes Zahnrad 11 steht mit einem Rad 12 auf einer Zwischenwelle 12a in Eingriff.
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Auf der Welle 12a sitzt eine Kurvenscheibe IJ, die über
eine Rolle 14 eine axiale Bewegung auf eine an ihrem Ende eine Schnecke 15 tragende Welle 15a überträgt. Die
Schneckenwelle 15a wird gleichzeitig in Drehung versetzt. Hierzu dient ein auf der Welle 12a befestigtes Kegelrad 17,
das mit einem Kegelrad 17a auf der Eingangswelle eines Getriebes 20 mit veränderbarem übersetzungsverhältnis
sitzt. Zwischen der Ausgangsseite des Getriebes 20 und dem weiterführenden Wellenzug ist ein die Drehrichtung
umkehrendes Zwischenrad 21 angeordnet. Die übertragung der Drehantriebskraft auf die Welle 15a geht schließlich
über ein breites Zahnrad 18- auf ein aufx. der Welle 15a
sitzendes Gegenrad 19. Die am Ende der Welle 15a befestigte Schnecke 15 steht mit einem Schneckenrad 16 in Eingriff,
das auf einer Hohlwelle l6a befestigt ist. Die Hohlwelle l6a bildet eine seitliche Verlängerung eines in Lagern JIa
drehbaren Planetenträgers eines Planetengetriebes. Wird das Schneckenrad 16 bei Verschiebung der Welle 15a gedreht,
wobei die Schnecke 15 nach Art einer Zahnstange wirkt, und steht- hierbei das auf der Welle 29 befestigte Sonnenrad 29a
still, wird die ausgangsseitige Welle 29t>
des Planetengetriebes gedreht. Der Kraftfluß erfolgt hierbei von dem sich auf dem Sonnenrad 29a abwälzenden Planetenrad 38
über Zwischenräder 30 und eln weiteres Planetenrad 59
zu dem auf der Welle 29b sitzenden Rad 29c· Auf der Welle
29b sitzt ein Stirnrad 39a, das über ein Zwischenrad 32
mit einem Rad 39b kämmt. Das Rad 39b ist auf einer drehbar
gelagerten Nabe 40 befestigt, die das (in der Zeichnung rechts befindliche) Ende des die Vorschubeinrichtung aufnehmenden
Rahmens oder Gehäuses 23 lagert und mit dem ein Hohlrad 33 verbunden ist. Mit dem Hohlrad 33 steht ein
Ritzel 34 in Eingriff. Auf der Welle 34a des Ritzels ist
eine Schnecke 35 befestigt, welche mit Schneckenrädern 36 und 37 kämmt. Die Schneckenräder 36 und 37 sitzen auf den
im Rahmen 23 gelagerten Wellen 4la und 4lb, auf denen
die Führungsräder oder -Rollen 36a, 37a für die das Werkstück 26 transportierenden endlosen Transportelemente 24 j
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25 befestigt sind. Der Anpreßdruck, mit dem die
Transportelemente 24, 25 das Werkstück 26 fassen, ist mit Hilfe verstellbarer FUhrungs- bzw. Druckstücke 27,
28 regulierbar.
Die Wirkungsweise der Dreh- und Vorschubeinrichtung ist
wie folgt:
Wird die Drehbewegung des Schneckenrades 7 gleichzeitig von
der Welle 29 über die Räder 30 des Planetengetriebes 31
und die Räder 39a, 32, 39b auf das Hohlrad 33 Übertragen,
so bewegt sich dieses letztere gleichzeitig mit dem Gehäuse oder Rahmen 23. Infolge dessen findet keine Bewegung
zwischen dem Hohlrad 33 und dem Ritzel 34 statt, so daß
das Werkstück 26 nur gemeinsam mit dem Rahmen 23 eine Drehbewegung ausführt.
Führt jedoch/beispielsweise im Einlauftotpunkt des Walzgerüstes gleichzeitig mit der Drehbewegung des Schneckenrades
auch das Schneckenrad 16 eine Drehbewegung aus, so wird
beim Schneckenrad 16 das Gehäuse des Planetengetriebes 31
gedreht. Dadurch ergibt sich eine Drehzahl-Differenz zwischer dem Hohlrad 33 und dem Gehäuse oder Rahmen 23· Aufgrund
dieser Drehzahl-Differenz dreht sich das Ritzel 34 und damit
auch die Schnecke 35* die wiederum die beiden Schneckenräder
36 und 37 antreibt und damit die Transportelemente
und 25 in Richtung des Pfeils C bewegt. In diesem letzteren Betriebsfall wird also gleichzeitig eine Dreh- und Vorschubbewegung
auf das Werkstück 26 ausgeübt.
Durch entsprechende Ausführung der Steuerkurven 4 und 13
in Verbindung mit den Übersetzungen der Zahnradpaare 2, 3
und 11, 12 ist es möglich, die gewünschten Dreh- und Vorschubbewegungen einzeln oder gleichzeitig zu erzeugen.
Bei dem in,der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
handelt es sich um ein Getriebe, bei dem in einem Totpunkt des Walzgerüstes eine Drehbewegung und eine Vorschubbewegung
erfolgt, während im anderen Totpunkt lediglich eine
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Drehbewegung stattfindet. Der Drehwinkel ist hierbei konstant, während die Länge des Vorschubs mit Hilfe
des Getriebes 20 stufenlos regelbar ist.
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Claims (6)
- DEMAG Aktiengesellschaft 6. 7· 1970.41 Duisburg - 5626 -Wolfgang-Reuter-Platz Bl/WaPatentansprücheDreh- und Vorschubeinrichtung für langgestreckte Werkstücke, vorzugsweise für Kaltpilgermaschinen mit hin-und hergehendem Walzgerüst, gekennzeichnet durch eine das Werkstück (26) zwischen endlosen Transportelementen (24, 25) erfassende Vorschubeinrichtung (35* 36* 37)* die um die Werkstüeklängsachse (L) drehbar ist.
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,daß die Vorschubeinrichtung aus mindestens zwei gleichmäßig über den Werkstückumfang verteilten, über Umlenkrollen oder -räder (36a, 36b, 37a, 37b) geführten endlosen Bändern (24, 25)/ Ketten oder dergleichen besteht und daß die Vorschubeinrichtung in einem drehbaren Gehäuse oder Rahmen (23) angeordnet ist. - 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, *daß der Drehantrieb für das Gehäuse (23) und der Antrieb für die Vorschubeinrichtung (35* 36, 37) aus je einem Getriebezug (G,, Gp) besteht, wobei die GetriebezUge vorzugsweise an einem gemeinsamen Hauptantrieb (l) angeschlossen sind, und daß die Getriebe-109883/0994- Bl/Wa 6. 7. 1970züge (G,, G2) miteinander über ein Getriebe 31 verbunden sind, dessen Abtrieb durch die Drehzahl-Differenz zwischen den Getriebezügen beeinflußt wird.
- 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,daß in mindestens einem der Getriebezüge (G2) ein Getriebe (20) mit stufenlos verstellbarem Übersetzungsverhältnis angeordnet ist.
- 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß in beiden GetriebezUgen (G-, G2) je eine mit konstanter Drehzahl angetriebene, axial verschiebbare, z.B. durch eine Steuerkurve (4, 5J 13* l4) beeinflußte Schneckenwelle (6a, 15a) angeordnet ist, deren Schnecke (6, 15) mit einem Schneckenrad (7, 16) in Eingriff steht, wobei die Drehrichtung der Schnecke so gewählt ist, daß sich diese gegen die der Schneckenwelle (6a, 15a) von z.B. durch die. Steuerkurve (4/ I3) erteilte Axialbewegung aus der Schnecke herauszudrehen bestrebt ist.
- 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,daß der Antrieb für die Vorschubeinrichtung aus einer im drehbaren Rahmen oder Gehäuse (23) gelagerten Schnecke (35) besteht, die in Eingriff mit auf den Achsen der Umlenkrollen oder -räder (36a, 37a) befestigten Schneckenrädern steht und die über ein auf der. Schneckenwelle befestigtes Ritzel (34) mit einem von einem Ende des Gehäuses oder Rahmens (23) von außen angetriebenen, mit einem der Getriebezüge (G2) verbundenen Hohlrad (33) in Verbindung steht.109883/0994- Bl/Wa 6. 7. 1970Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6> dadurch gekennzeichnet,daß der eine Getriebezug (G,) mit einer das Sonnenrad(29a) eines Planetengetriebes tragenden Welle(29) in dieses Getriebe geführt und der andere Getriebezug (Gp) mit dem Planetenradträger des Planetengetriebes verbunden ist.109883/0994Leerseite
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