DE2105631B2

DE2105631B2 - Kuehlbett zum abkuehlen und richten von rollfaehigem walzgut

Info

Publication number: DE2105631B2
Application number: DE19712105631
Authority: DE
Inventors: Karl 4151 Willich Möller
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: Eaton Industries GmbH
Priority date: 1971-02-06
Filing date: 1971-02-06
Publication date: 1978-01-26
Also published as: DE2105631C3; DE2105631A1; FR2124453A1; FR2124453B1; JPS5115830B1; IT961140B

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlbett zum Abkühlen und Richten von rollfähigem Walzgut, insbesondere von Rohren, bei gleichzeitigem Querfördern desselben, bestehend aus das Walzgut abwechselnd bewegenden festen Rechen und aus längs rechteckiger Ortskurven bewegbaren, beweglichen Rechen, deren Antriebe für die horizontale und vertikale Bewegung getrennt ausgeführt sind. Die festen und die beweglichen Rechen sind gleichartig gezahnt, und die Zahnflanken sind beiderseitig symmetrisch unter einem spitzen Winkel zur Zahnspitze ansteigend ausgeführt, wobei die Ortskurve der beweglichen Rechen in bezug auf die feststehenden Rechen bei jedem Förderhub eine Rollbewegung des Walzgutes ergibt. Zum Stand der Technik sind nach der DT-PS 6 10 119 und DT-PS 6 60 562 bereits Hubbalkensysteme bekannt, bei denen die Hubbewegung als Rechteckhub von zwei nacheinander wirksam werdenden Hubantrieben ausgeführt wird, deren eines Hubsystem den Vertikalhub und

ίο deren anderes Hubsystem den Horizontalhub steuert. Dabei handelt es sich um das Weiterfördern von Platten, Bandringen oder Profilquerschnitten. Diese Einrichtungen, ebenso wie Schraubengang- oder Rechenkühlbetten, sind jedoch für Rohre ohne erhebliche nachteilige Beeinträchtigung von deren Oberflächen nicht verwendbar.

Als gattungsnächstem Stand der Technik ist von einem Kühlbett nach dem älteren Recht gemäß DT-PS 19 42 010 im Oberbegriff des Hauptanspruches auszugehen. Dieses Kühlbett hat den Nachteil, daß das rohrförmige Gut während des überwiegenden Teiles der Förderbewegung innerhalb eines Förderhubes auf den beweglichen Rechen ruhend aufliegt und erst nach der vorzeitigen Übergabe auf die festen Rechen zum Zweck des Richtens auf den geneigten Flanken der festen Rechen bis in deren Zahngrund abrollt.

Das bedeutet aber, daß während des überwiegenden Teiles der Querförderbewegung eine Rollbewegung der Rohre unterbleibt und diese ungleichmäßig über ihren Umfang abkühlen und daß andererseits nur ein relativ kurzer Rollweg zum Richten der Rohre zur Verfügung steht. Da der Rechteckhub der beweglichen Rechen stets aus der Ausgangslage, bei der sowohl die Zahnspitzen als auch die Zahngründe der festen und der beweglichen Rechen untereinander fluchten, erfolgt, wird das jeweils in dem Zahngrund der beweglichen Rechen befindliche Rohr beim Vertikalhub so weit angehoben, daß dieses beim dem sich anschließenden Horizontalhub über die folgende Zahnspitze des festen Rechens hinweggehoben und dann frühestens nach Passieren der Zahnspitze auf die zum Zahngrund der festen Rechen hin geneigte Zahnflanke abgesetzt wird und auf dieser bis in den Zahngrund kontrolliert abrollt. Dieser kurze Rollweg reicht für eine wirksame Richtwirkung nach den Erfahrungen der Praxis nicht aus. Es wurde erkannt, daß nur eine optimale Rollbewegung der Rohre während des gesamten Querförderweges zu einer befriedigenden Richtwirkung mit hohem Rundheitsgrad führen kann.

Zum weiteren Stand der Technik ist hinsichtlich einer symmetrischen Ortskurve gegenüber den Zahnspitzen der festen Rechen der Gegenstand der DT-AS 10 88 426 als an sich bekannt anzusehen. Auch hierbei sind die beweglichen Rechen mittels Verstellglied gegenüber den festen Rechen verstellbar. Die beweglichen Rechen führen jedoch keine kreisende Bewegung gegenüber den festen Rechen aus, wodurch möglicherweise eine geringfügige Rollbewegung innerhalb der Einkerbungen erfolgen kann. Auch legt die bogenförmige Ausbildung der Einkerbungen eine Betriebsweise im Sinne der vorliegenden Anmeldung nicht nahe.

Die DT-PS 6 10 544 hat im Zusammenhang mit der vorliegenden Anmeldung wenig Gemeinsamkeit, da von der baulichen Ausführung her zwei abwechselnd

M schwenkbewegliche Rechen gegenüber einer glatten Führungsbahn heb- und senkbar sind und eine symmetrische Hubbewegung beweglicher Rechen gegenüber festen Rechen bzw. deren Zahnspitzen nicht

erkennbar ist.

Zu den Unteransprüchen offenbart die GB-PS 10 74 342 einen Kulissenantrieb zum stufenlosen Verstellen der horizontalen Hubkomponente. Der Kulissenantrieb bei der vorliegenden Anmeldung unterscheidet sich jedoch durch seine baulichen Merkmale insofern vorteilhaft, indem durch Teilung des Kuüssenhebels bei kurzem, schnellen Hub ein langer Hebelarm und bei großem, langsamen Hub ein kurzer Hebelarm für eine gute Lastverteilung und günstige Beschleunigungskräfte, bezogen auf den Antrieb, sorgen.

Aufgabe dnr Erfindung ist es, ausgehend von einem Kühlbett für Rohre der vorgenannten Gattung nach der DTPS 19 42 010 dieses dahingehend zu verbessern, daß durch eine fortlaufende Rollbewegung der Rohre längs der Flanken der feste Rechen während des gesamten Querförderhubs der beweglichen Rechen optimal Einfluß auf den Rundheitsgrad der Rohre unter gleichzeitigem Richten ohne Beeinträchtigung des Rohrmantels erzielt wird.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die rechteckige Ortskurve der beweglichen Rechen zu den Zahnspitzen der festen Rechen in an sich bekannter Weise in der Ruhelage symmetrisch liegt, wobei die Zahngründe der beweglichen Rechen und die Zahnspitzen der festen Rechen in einer gemeinsamen senkrechten Ebene versetzt zueinander stehen, und daß der horizontale Hubweg der beweglichen Rechen abhängig von dem jeweiligen Rohrdurchmesser bis zu einer halben Zahnteilung symmetrisch zur Ruhelage in an sich bekannter Weise stufenlos verstellbar ist.

Die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspn.·- ches sind als Gesamtkombination anzusehen.

Vorteil einer derartigen Einrichtung ist, daß das rohrförmige Gut während des gesamten Querförderhubs der beweglichen Rechen, beginnend mit der vertikalen Hubbewegung über die horizontale Verschiebebewegung und endend mit der vertikalen Absenkbewegung einer fortwährenden Rollbewegung längs der ansteigenden und wieder abfallenden Zahnflanken der Zähne der festen Rechen ausgesetzt ist. Dabei kann das rohrförmige Gut bei jedem Rechenhub je nach Durchmesser bis zu mehreren Umdrehungen um seine Längsachse ausführen, wodurch eine optimale Richtwirkung und ein hoher Rundheitsgrad erzielt werden. Dabei wird das zu fördernde Rohr einer schonenden Behandlung ausgesetzt, da weder eine Relativbewegung zwischen den Flanken der beweglichen Rechen und dem Rohr noch eine solche zwischen den Flanken der festen Rechen und dem Rohr erfolgen. Außerdem wechselt bei einem solchen Kühlbett fortlaufend der Teil der Umfangsfläche des Rohres, mit welchem sich dies auf den Rechenflanken abstützt, so daß ein gleichmäßiges Abkühlen des Rohres gewährleistet ist Außerdem wird bei einer solchen Betriebsweise die größtmögliche Lebensdauer der festen und beweglichen Rechen gewährleistet. Das stufenlose Verstellen der Größe des symmetrischen Rechenhubes hat den weiteren Vorteil, daß abgesehen von der Anpassung an den jeweiligen Rohrdurchmesser auch vermieden werden kann, daß ein Rohr bei jeder Querförderbewegung gerade eine volle Umdrehung ausführt, wodurch sich ungünstige Abkühlungsverhältnisse ergeben.

In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Steuerung des Rechteckhubs für die Vertikal- und b5 Horizontalbewegung in an sich bekannter Weise über Kurvenscheiben, wobei die Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Antriebswelle drehfest und derart versetzt zueinander aufsitzen, daß während der Steuerung des Vertikalhubs mittels der Kurvenscheibe die andere Kurvenscheibe zur Steuerung des liorizontalhubes leerläuft und umgekehrt. Die Hubbewegungen für den Vertikal- und den Horizontalhub überlappen einander geringfügig, um einen fließenden Übergang von der vertikalen zu der horizontalen Hubbewegung zu gewährleisten. Die Steuerung der Horizontalbewegung des Rechteckhubs erfolgt mittels eines in einem geteilten Kulissengestänge verschieblich gelagerten, gemeinsamen Gleitsteines, bei welchem die Übertragung des kleinsten Hubs bei langem Hebelarm und die des größten Hubs bei kurzem Hebelarm, bezogen auf die die Exzenterscheiben aufnehmende Abtriebswelle, sich vollzieht.

Die Ansprüche 2 bis 4 sind echte Unteransprüche.

Ein Allsführungsbeispiel der Erfindung stellt die Zeichnung dar. Es zeigt

Fig. 1 das Kühlbett in der Seitenansicht nach der Schnittlinie I —I,

Fig. 2a den Kurvenscheibenantrieb für die Horizontaibewegung nach der Schnittlinie ila— (la vergrößert,

Fig. 2b den Kurvenscheibenantrieb für die Vertikalbewegung nach der Schnittlinie Mb — lib vergrößert,

F i g. 3a den Kurvenscheibenantrieb für die Horizontalbewegung im Schnitt nach der Schnittlinie Ilia —HIa,

F i g. 3b den Kurvenscheibenantrieb für die Vertikalbewegung im Schnitt nach der Schnittlinie IIIb — HIb,

F i g. 4a das Kühlbett in der Draufsicht verkleinert,

F i g. 4b die Kurvenscheiben in der Vorderansicht,

F i g. 5a die Abroilbewegung für kleinere Rohrdurchmesserund

F i g. 5b die Abrollbewegung für größere Rohrdurchmesser schematisch.

In den Fig. 1 und 4a, 4b ist ein Kühlbett mit festen Rechen 1 und beweglichen Rechen 2 dargestellt, welches von einem Rohrwalzwerk kommende Rohre R von einem vorgeordneten Zuförderrollgang Fl übernimmt und die Rohre R während der Querförderbewegung in Richtung des Pfeiles Z abkühlt und zur Weiterverarbeitung an einen Abförderrollgang F2 übergibt. Die Rollen des Zuförderrollganges F\ sind mit 36, die des Abförderrollganges F2 mit 37 bezeichnet.

Der Antrieb der beweglichen Rechen 2 erfolgt von einem Antriebsmotor M über Getriebe G und Antriebswellen 3. Eine der Antriebswellen 3 führt zu einem aus Getriebeteilen 4,5 bestehenden Hubantrieb. Der Hubbewegung wird als rechteckige Ortskurve ausgeführt, die sich aus einer vertikalen Heb- und Senkbewegung und einer horizontalen Hin- und Herbewegung zusammensetzt. Der Vertikalhub V erfolgt über den Getriebeteil 4, während der Horizontalhub Hüber den Getriebeteil 5 ausgeführt wird. Dabei überschneiden sich die Hubbewegungen für den Vertikal- und den Horizontalhub geringfügig, so daß die rechteckige Ortskurve in dem Übergang von einer Bewegungsrichtung in die andere eine leichte Überschneidung hat, wodurch eine geringfügige Rundung des Bewegungsablaufes bewirkt wird, so daß ein weicher Übergang von dem Vertikalhub Vin den Horizontalhub Wdie Folge ist.

Der Vertikalhub Verfolgt mittels der Exzenterscheiben 12 und Abrollführungen 14 über die Wellen 11, während der Horizontalhub H mittels der Exzenterscheiben 33 und Abrollführungen 34 über Antriebswellen 30 auf die beweglichen Rechen 2 übertragen wird. Um die Größe des Horizontalhubs H an die jeweiligen Durchmesser der Rohre R anDassen zu können, ist der

Horizontalhub H stufenlos verstellbar. Das Kühlbett ist in der Förderrichtung gemäß Pfeil Z beispielsweise leicht geneigt ausgebildet, um den Niveauausgleich zwischen Walzstraße und den Adjustageeinrichtungcn herzustellen. Das Kühlbett kann ebenso horizontal und leicht ansteigend angeordnet sein.

In den Fig. 2a, 3a ist der horizontale Hubantrieb in der Seitenansicht und im Querschnitt und in den Fig. 2b, 3b ist der vertikale Hubantrieb in der Seitenansicht und im Querschnitt vergrößert dargestellt.

In den Fig. 2a, 3a ist mit 3 die Antriebswelle bezeichnet, auf welcher ein Paar von Kurvenscheiben 16 drehfest aufsitzt. An dem Umfang der Kurvenscheiben 16 ist der Verlauf der horizontalen Verschiebebewegung der beweglichen Rechen 2 abgebildet. In einer Nut 16a der Kurvenscheibe 16 ist ein Rollenpaar 17 in Gleitschienen 13 geführt, welches an einem Hebel eines Kulissengestänges 18 angreift und an diesem drehbeweglich gelagert ist. Der Hebel des Kulissengestänges 18 ist mit einer hohlen Achse 27 drehfest verbunden. Der Hebel des Kulissengestänges 18 hat eine Ausnehmung 19, in welcher ein Gleitstein 20 von einer Gewindespindel 21 stufenlos verstellbar geführt ist. Die Gewindespindel 21 wird über ein Kegelradgetriebe 22, 23 angetrieben, deren Kegelrad 22 drehfest auf der Gewindespindel und dessen Kegelrad 23 auf einer von einem Getriebemotor 24 angetriebenen Welle 25 drehfest aufsitzen. An dem freien Ende der Welle 25 ist ein Kopierwerk 26 mit vorgeschaltetem Untersetzungsgetriebe zum jeweiligen Einstellen der Größe des Horizontalhubes H abhängig von dem Rohrdurchmesser angeordnet. Der Gleitstein 20 ist mit weiteren Gleitsteinen 28, die in einer Ausnehmung 29 eines weiteren, auf einer Antriebswelle 30 drehfest aufsitzenden Hebelpaares eines Kulissengestänges 31 verschiebbar geführt sind, gelenkig verbunden. Auf der Antriebswelle 30 sitzen Exzenterscheiben 33 bzw. Rollenhebel drehfest auf, die zwischen Abrollführungen 34 die beweglichen Rechen 2 in horizontaler Ebene verschieben und damit den Horizontalhub Hausführen.

In den F i g. 2b, 3b ist mit 3 die gleiche Antriebswelle 3 bezeichnet, auf der ebenfalls ein Paar von Kurvenscheiben 6 drehfest angeordnet ist. Auf dem Umfang der Kurvenscheibe 6 ist der Verlauf der vertikalen Hubbewegung der beweglichen Rechen 2 abgebildet. In einer Nut 6a der Kurvenscheibe 6 ist ein Rollenpaar 7 geführt.welches über einen Gelenkstein 8 in einem Zahnsegment 9 drehbeweglich gelagert ist. Das Zahnsegment 9 ist auf einer Achse 15 befestigt. Der Zahnkranz 9a des Zahnsegments 9 kämmt mit einem Ritzel 10, welches auf einer Welle 11 drehfest aufsitzt und auf deren Verlagerung ebenfalls Exzenterscheiben 12 drehfesl angeordnet sind. Die Exzenterscheiben 12 liegen über Abrollführungcn 14 an den beweglichen Rechen 2 an, auf welche von der Antriebswelle 3 die Drehbewegung auf diese Weise in eine vertikal gerichtete Hubbewegung übertragen wird.

In den Fig. 5a und 5b sind die einzelnen Phasen der Abrollbewcgung von Rohren R\ mil kleinem Durchmesser und Rohre /?? mit größerem Durchmesser dargestellt.

Mit 1 sind die festen Rechen und mit 2 die beweglichen Rechen bezeichnet. In der Fig. 5a liegen Rohre R\ mit kleinem Durchmesser in dem Zahngrund L\, beiderseitig von den Zahnflanken 1,·), \b der festen Rechen 1 eingeschlossen, auf den festen Rechen 1 auf. Mittels Gewindespindel 21 für die siufenlosc Einstellung der Größe des ilori/.ontalhubs /7 ist die Zahnspit/c Z₃ um einen halben Hub /7/2 nach links gegenüber dem Zahngrund L] der festen Rechen 1 vor Beginn des Vertikalhubes V verschoben. Dabei ist die Größe des Hubes /7/2 so bemessen, daß die Zahnspitze Zi der beweglichen Rechen 2 das jeweilige Rohr R\ beim Vertikalhub V derart unterfaßt, daß ein Abkippen der Rohre R\ nach der linken Seite nicht möglich ist, sondern daß das Rohr R] während des Vertikalhubes V sich an der ansteigenden Zahnflanke la der festen

ίο Rechen 1 nach rechts in der Querförderrichtung zu dessen Zahnspitze Z\ hin hochrollt. Mit dem Hochrollen erfolgt gleichzeitig die Querförderbewegung der Rohre R\. Sobald die Rohre R] die Zahnspitze Z\ der festen Rechen erreicht haben, werden die Rohre R\ noch über die Zahnspitze Z] weiter angehoben, und es folgt dem Vertikalhub V wieder ein Horizontalhub H, der die Rohre R] an der abfallenden Zahnflanke \b der Zahnspitze Z] der festen Rechen 1 abrollen läßt. Mit L2 ist der Zahngrund der beweglichen Rechen 2 bezeich-

2fl net. Mit 2a, 2b sind die Zahnflanken der beweglichen Rechen 2 bezeichnet. Dabei werden die Rohre R] von den ansteigenden Zahnflanken 2a derart unterstützt, daß keine Relativbewegung der Rohre R] durch Rutschen möglich ist, sondern auch hier ein Abrollen erfolgt. Durch diese bauliche Ausführung wird bei Kühlbetten für Rohre erreicht, daß die Rohre R beim Querfördern keinen erzwungenen Relativbewegungen unterliegen und daher einerseits ein hoher Rundheitsgrad mit einem hohen Richteffekt durch die Rollbewegung erzielt wird, andererseits aber jede Riefenbildung und Oberflächenbeeinträchtigung durch Einschnürungen im Rohrmantel völlig vermieden wird. Diese baulichen Maßnahmen bedeuten einen ganz erheblichen Fortschritt für das Querfördern von Rohr- und anderem Rundmaterial auf Kühlbetten. Da die Rohre R auch fortwährend in Bewegung sind und die Rechenroste in Förderrichtung auch in bekannter Weise noch versetzt sind, wird ein ungleichmäßiges Abkühlen vermieden.

Die Funktion des vorbeschriebenen Kühlbettes ist folgende:

Nachdem vor Beginn des Querförderns die Größe des Horizontalhubes H durch Verstellen der Kulissenführung infolge Verschiebens des Gleitsteines 20 in den Ausnehmungen 10 des Hebels des Kulissengestänges 18 über den Getriebemotor 24 und die Welle 25 sowie die Gewindespindel 21 erfolgt ist, kann das Überfördern der Rohre oder Rundprofile des betreffenden Durchmessers erfolgen. Die Rohre R werden nacheinander von dem Walzwerk mit nachgeschalteter Teilvorrichtung kommend über den Zuförderrollgang Fi vor das Kühlbett bewegt, dort zum Stillstand gebracht und anschließend von den beweglichen Rechen 2 des Kühlbettes übernommen. Während der Querförderung rollt das Fördergut auf den festen Rechen 1 infolge der Bewegung der beweglichen Rechen 2 längs einer rechteckigen Ortskurve ohne Relativbewegung zwischen den beweglichen Rechen 2 und den festen Rechen 1 ab. Der Rechteckhub der beweglichen Rechen 2 wird im vertikalen Aufwärtshub mit auf der Antriebswelle 3

Wi aufsitzenden Kurvenscheiben 6 gesteuert, der horizontale Querförderhub wird von den auf der gleichen Antriebswelle 3 aufsitzenden Kurvenscheiben 16 gesteuert, und der Abwärlshub des horizontalen Rückhubes wird von den gleichen Kurvenscheiben 6, 16

μ gesteuert. Da diese beiden Paare von angetriebenen Kurvenscheiben 6, 16 auf der gleichen Antriebswelle 3 nacheinander ihre Bewegungstakte der beweglichen Rechen 2 auslösen, laufen diese mit der Antriebswelle 3

während des Querförderbetriebes dauernd mit um, lösen jedoch zu aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten den Fördermechanismus aus.

Die Abrollbewegung des Fördergutes ist in den Fig.5a, 5b ausführlich dargestellt und anhand der

Zeichnungen erklärt. Sobald das Fördergut genügend weit abgekühlt ist, wird dieses von dem Kühlbett auf den Abförderrollgang F₂ übergeben und den Weilerverarbeitungseinrichtungen zugeführt.

Hierzu I? Blatt Zeichnungen

709 584/134

Claims

Patentansprüche:

1. Kühlbett zum Abkühlen und Richten von rollfähigem Walzgut, insbesondere von Rohren, bei gleichzeitigem Querfördern desselben, bestehend aus das Walzgut abwechselnd bewegenden festen Rechen und aus längs rechteckiger Ortskurven bewegbaren, beweglichen Rechen, deren Antriebe für die horizontale und vertikale Bewegung getrennt ausgeführt sind, bei dem die festen und die beweglichen Rechen gleichartig gezahnt und die Zahnflanken beiderseitig symmetrisch unter einem spitzen Winkel zur Zahnspitze ansteigend ausgeführt sind und bei dem die Ortskurve der beweglichen Rechen in bezug auf die feststehenden Rechen bei jedem Förderhub eine Rollbewegung des Walzgutes ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckige Ortskurve der beweglichen Rechen (2) zu den Zahnspitzen (Zi) der festen Rechen (1) in an sich bekannter Weise in der Ruhelage symmetrisch liegen, wobei die Zahngründe (L 2) der beweglichen Rechen (2) und die Zahnspitzen (Zi) der festen Rechen (1) in einer gemeinsamen senkrechten Ebene versetzt zueinander stehen, und daß der horizontale Hubweg der beweglichen Rechen (2) abhängig von dem jeweiligen Rohrdurchmesser bis zu einer halben Zahnteilung symmetrisch zur Ruhelage in an sich bekannter Weise stufenlos verstellbar ist.

2. Kühlbett nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Rechteckhubes für die Vertikal- und die Horizontalbewegung in an sich bekannter Weise über Kurvenscheiben erfolgt und die Kurvenscheiben auf einer gemeinsamen Antriebswelle (3) drehfest und derart versetzt zueinander aufsitzen, daß während der Steuerung des Vertikalhubs (V) mittels der Kurvenscheibe (6) die andere Kurvenscheibe (16) zur Steuerung des Horizontalhubs (H)leerläuft und umgekehrt.

3. Kühlbett nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegungen für den Vertikalhub (V) und den Horizontalhub (H) einander geringfügig überlappen.

4. Kühlbett nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Horizontalbewegung (H) des Rechteckhubes mittels eines in einem geteilten Kulissengestänge (18, 31) verschieblich gelagerten gemeinsamen Gleitsteines (20) erfolgt, bei welchem die Übertragung des kleinsten Hubes bei langem Hebelarm und die des größten Hubes bei kurzem Hebelarm, bezogen auf die die Exzenterscheiben (33) aufnehmende Abtriebswelle (30), sich vollzieht.