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M 608 - Uberlastsicherung des Walzgerüstes bei Kaltpilgerwalzwerken
Die Erfindung bezieht sich auf eine Überlastsicherung des Walzgerüstes an Kaltpilgerwalzwerken,
bei denen das Walzgerüst die mit den Arbeitskalibern versehenen Arbeitswalzen trägt
und durch Kurbeltrieb hin- und herbewegt wird, wobei eine nach jedem Doppelhub von
einem Vorschub-Schaitgetriebe um einen einstellbaren Betrag ruckweise sorgeschobene
Rohrluppe von den mittels Zahnstangen in eine oszillierende Bewegung versetzten
Arbeitswalzen über einen ortsfesten annEhernd konisch geformten Dorn ausgewalzt
wird.
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Bekanntlich wird die Rohrluppe bei derartigen Kaltpilgerwalzwerken
bei jedem Walzhub unter Erzeugung einer die Arbeitswalzen und die sie stützende
Walzgerüstkonstruktion beanspruchenden Walzkraft auf den Dorn aufgewalzt, wobei
zwischen Rohrluppe und Dorn eine Haftreibung auftritt, deren Größe bei gegebenem
Walzprogramm maßgeblich vom Luppenvorschub abhängig ist.
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Der nach erfolgtem Arbeitsspiel vom Vorschub-Schaltgetriebe unter
Uberwindung der normalen Haftreibung maximal ausführbare Luppenvorschub ist derart
mit der Auslegung der Walzgerüstkonstruktion abgestimmt, daß die beim Walzhub entstehende
Walzkraft die zulässige Belastung des Walzgerüstes nicht überschreitet.
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Aus der Praxis sind jedoch Fälle bekannt, in denen auf Grund anormaler
Walzbedingungen zwischen Rohrlippe und Dorn eine so hohe Haftreibung entsteht, daß
sich die Rohrluppe unter dem Einfluß der vom Vorschub-Schaltgetriebe aufgebrachten
Vorschubkraft nicht vom Dorn list und statt dessen das System Rohrluppe - Vorschubeinrichtung
- Dornstange durch Vorspannung elastisch verformt wird. Erst die nach erfolgtem
Arbeitssplel erneut aufgebrachte Vorschubkraft bewirkt ein plötzliches Lösen der
Rohrluppe und deren "Einschießen" in die geöffneten Arbeitskaliber der Arbeitswalzen,
wobei "Vorschübe" auftreten, die die maximal zulässige Größe wesentlich überschreiten
und damit das Walzgerüst durch unzulässig hohe Walzdrücke überbeanspruchen.
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Die bekannten VorschlEgc, ein Zubruchgehen des Walzgerüstes zu verhindern,
gehen davon aus, durch Einbau einer zwischen eine der beiden Walzen und dem sie
stützenden Walzgerüst sich befindlichen Einrichtung die Voraussetzung dafür zu schaffen,
daß die Walze unter Einwirkung einer unzulässigen Walzkraft nachgibt, wobei diese
Einrichtung sowohl mechanisch (z.B. PS 1 lol 328,
PS 356 543) als
auch hydraulisch (z.B. PS 951 801) arbeiten kann.
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Abgesehen von der Tatsache, daß alle diese Überlastsicherungen das
Gesamtgewicht des Walzgerüstes sehr ungünstig beeinflussen, haben die mechanisch
arbeitenden Einrichtungen den Nachteil, daß nach dem Auftreten der Bruchlast das
Walzwerk zwecks Erneuerung des oft sehr teuren und schwer zu montierenden Bruchgliedes
für längere Zeit stillstehen muß, während die hydraulisch arbeitenden Einrichtungen
einer ständigen Wartung unterliegen.
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Die Erfindung will den bisher beschrittenen Weg, bei dem die aufgetreteneJunzulässig
hohe Walzkraft eine Überlastsicherung betätigt, verlassen und hat sich die Atifgabe
gestellt, durch Einbau einer entsprechen den Einrichtung zu verhindern, daß der
die Überbeanspruciiung auslösende erhöhte Vorschub überhaupt auf treten kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die im Vorschub-Schaltgetriebe
vorhandene Schaltkupplung in an sich bekannter Weise als einstellbare Rutschkupplung
ausgebildet ist, die bei. Überschreiten des maximal zulässigen Drehmomentes unter
Abgabe eines elektrischen Impulses durchrutscht und dex- Impuls zum Ausschalten
der Kupplung und des Hauptantriebsmo-@o@s verwendet wird.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird an Hand der
Zeichnungen
beispielsweise erläutert.
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Es bedeuten: Fig. 1 die Gesamtansicht des Kaltpilgerwalzwerkes, Fig.
2 die Funktionszeichnung eines Schaltgetriebes mit. der erfindungsgemäßen Kupplung.
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In Fig. 1 sind dl@ die zum Verständnis notwendigen Teile eines
Kaltpilgerwalzwerkes dargestellt, um zu zeigen, aii welcher Stelle sicll das Vorschub-Schaltgetri@be
1, im vorliegenden Beispiel als Vorschub-Drehgetriebe ausgeführt, innerbalb der
Gesamtanlage befindet.
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An Hand der Fig. 2 wird die @unktion des Vorschub-Schaltgetri@bes
beschrieben, wobei die der Vollständigkeit halber mit dargestellten Getriebeteile
zum Drehen von Dornstange und Rohrluppe unerwähnt bleiben, da sie im Zusammenhang
mit der Erfindung nicht voh Interesse sind.
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Nach jedem Doppelhub des Walzgerüstes 2 in Fig. 1 wird der Rohrluppe
3 während des Zeittraumes, in dem die Kaliber der Arbeitswalzen diese freigenben,
mit Hilfe des auf der Spindel 4 sitzenden Vorschubschlittens @ ein vorher eingestellter
Vorschub erteilt. Die hie@zu notwendige an der Spindel 4 eingeleitete @@aft hat
die Haft@eibung zwischen Ro@@@uppe und Do@n zu überwinden und wird durch Übe@@age@ung
von @wei @@mpo@@nt@n er@eicht, die aus den D@@l@@@@ent @esulti@@en, wel@her die
mit dem Hauptant@i@l v@@bundene Antrieb@@elle 6
flberträg t, Die
erste Komponente ist eln vom Zahnrad 7 eingeleitetes Drehmoment, welches der Spindel
4 von der Antriebswelle 6, dem Zahnrad 8, den in einem stufenlos einstellbaren Getriebe
9 sitzenden ZahnrSdern lo und 11, der Schaltkupplung 12 und den Räderpaar 13 und
14 vermittelt wird.
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Die zweite Komponente ist in Form einer Kraft vorhanden, die von dem
um den Drehpunkt 15 schwenkbaren Rollenhebel 16 herrührt, wobei die Schwenkbewegung
von der Kurvenscheibe 17 erzeugt wird, die von der Antriebswelle 6, den Zahnrädern
18 und 19 sowie dem Kegelradpaar 2o in Drehung verb setzt wird.
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Die Rohrluppe 3 erhält also ihren Vorschub von Vorschubschlitten 5
nach Art eines Summengetriebes durch eine zusammengesetzte Dreh- und Hubbewegung,
wobei die Leistungsanteile sich bei bekanntem Schaltwinkel der Kurvensche@be 17
genau ernittein lassen. Diese Tatsache nutzt die Erflndung aus und bildet die ursprUnglich
lediglich zum Zwecke des von Motor 21 bewirkten schnellen Rücklaufes des Vorschubschlittens
5 vorhandene Schaltkupplung 12 so aus, daß das maxim@l Obertragbare Drehaonent einstellbar
ist und das Überschreiten dieses Wertes die Kupplung bei gleichzeitiger Abgabe eines
elektrischen Impulses, der in bekannter Weise, z.B. auf induktivem Wege, erzeugt
werden kann, zum Durchrutschen bringt.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Kupplung ist folgende: Bel der
normalen Walzbedingungen entsprechenden Haftreibung zwischen Rohrluppe und Dorn
erftigt das Lösen der Luppe durch das Vorschub-Schaltgetrlebe unter Erzeugung des
eingestellten Vorschubes in der beschriebenen Weise, während bei zu großer Haftreibung
das an der Kupplung 12 eingestellte Drehmoment nicht mehr ausreicht, um im Zusammenwirken
mit der vom Rollenhebel 16 erzeugten Kraft die Reibung zu überwinden und bei rutschender
Kupplung und ausbleibendem Vorschub sowie eintretender elastischer Verformung das
System vorgespannt wird. In diesem Fall wird die Erzeugung der erneuten das "Einschließen"
der Rohrluppe bewirkenden Vorschubkraft, die eine Überbelastung des Walzgerüstes
durch erhöhte Walzkraft zur Folge hätte, dadurch verhindert, daß der beim Durchrutschen
der Kupplung entstandene Impuls schon vor Beendigung des Arbeitsspiel es des Walzgerüstes
die Kupplung 12 ausgeschaltet hat.
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Zweckmäßigerweise löst der Impuls auch die sofortige Abschaltung und
Abbremsung des Hauptantriebes aus, damit das Fertigrohrstück nicht zu oft an gleicher
Stelle überwalzt wird und umgehend die Voraussetzungen für ein erneutes Anfahren
des Kaltpilgerwalswerkes geschaffen werden können.
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Die so geschaffene wartungsfreie Überlastsicherung verhindert bei
kürzestmöglichen Stillstandszeiten
nach jedem Ansprechen und ohne
das Walzgerüstgewicht zu erhöhen, daß durch zu großen Vorschub eine das Walze@üst
gefährdende Walzkraft auftreten kann.
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Ihre Anwendung ist selbstverständlich nicht auf solche Kaltpilgerwalzwerke
beschränkt, bei denen Vorschub-Schal@getriebe in der beschriebenen Art verwendet
werden, sondern kann, ohne den Erfindungsgedan@en zu verlassen, auch angewendet
werden, wenn z.B. Vorschub- und Drehgetriebe in getrennten Gehäusen untergebracht
sind oder wenn bei Vorschubgetrieben die genannte zum Vorschieben der Rohrluppe
notwendige @raft über die erfindungsgemäße Kupplung geht.
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Anspruch :