DE2450102C3 - Walzensatz für ein Kaltpilgerwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Walzensatz für ein Kaltpilgerwalzwerk mit hin- undd hergehendem Gerüst, bei dem die Drehbewegung der Kaliberwalzen durch auf den Walzenwellen drehfest aufgesetzte mit ortsfesten Zahnstangen im Eingriff stehende, verzahnte Ritzel durch den Gerüsthub erzeugt wird, bestehend aus mindestens zwei Kaliberwalzenpaaren, die abwechselnd in das Gerüst, welches eine Anstellvorrichtung zum Einstellen des Achsabstandes der Kaliberwalzen aufweist, einbaubar sind, wobei der mittlere Abwälzradius des jeweiligen Kaliberwalzenpaares gleich dem Ritzelradius ist.

Bei den Kaltpilgerwalzwerken erfolgt der Antrieb der Walzenwellen über auf die Wellenzapfen aufgesetzte Ritzel, die bei der hin- und hergehenden Bewegung des Gerüstes mit feststehenden Zahnstangen im Eingriff stehen. Hierdurch wird die Voi - und Rückwärtsdrehung der Kaliberwalzen bewirkt. Da sich der Abwälzradius des Walzenkalibers beim Walzenumlauf in weitem Bereich ändert und der Ritzelradius unverändert ist, ergibt sich auf das Rohr ein axialer Schub, der je nachdem ob der Ritzelradius größer oder kleiner ist als der Abwälzradius des Kalibers in Walzrichtung oder gegen Walzrichtung erfolgt. Verändert man die aus diesem Schub resultierende axiale Bewegung des Rohres durch entsprechende Halteeinrichtungen, so werden auf diese Einrichtungen große Kräfte ausgeübt. Außerdem rutschen die Kaliberwalzen auf dem zu walzenden Rohr. Schließlich beeinflussen die axialen Kräfte die Lebensdauer der Walzwerkzeuge, des Vorschubgetriebes, der Dornwiderlager, der Ein- und Auslaufspannfutter, d. h. aller am Rohr mittelbar oder unmittelbar angreifender Elemente. Die Qualität der Rohre verschlechtert sich und die Stirnseiten dünnwandiger Rohre werden durch diese Kräfte am Stoß zwischen zwei Rohren aufgestaucht.

Um diese Nachteile zu beseitigen, ist gemäß der gattungsbildenden DE-OS 17 52 996 vorgeschlagen worden, den Ritzelradius entsprechend einer Spirale auszuführen, d. h. von einem kreisrunden Ritzel abzugehen. Durch eine entsprechende Einstellung des Ritzels zur Walzenkalibrierung kann dabei eine gute Übereinstimmung zwischen Ritzelradius und Abwälzradius erreicht werden. Ein großer Nachteil für die Anwendung dieses bekannten Vorschlages liegt in der ungewöhnlichen Form des Ritzels, für dessen Herstellung normale Verzahnungsmaschinen ungeeignet sind.

Aus dieser DE-OS 17 52 996 ergibt sich auch ein Hinweis auf eine Abstimmbarkeit zwischen Ritzel- und Kalibergeschwindigkeit dergestalt, daß eine Oberein-•3 Stimmung dieser im Bereich der größten Walzkräfte, -d.h. der Vorstreckzone angestrebt wird. Durch einen entsprechenden Kompromiß der Geschwindigkeiten könnten damit auch die Probleme bei der Anpassung an unterschiedliche Rohraußendurchmesser gelöst werden.

ίο Die Erfahrungen mit modernen Kaltpilgerwalzwerken für höchste Leistungen haben nun gezeigt, daß dann gute Erfolge erzielt werden können, wenn der Ritzelradius ungefähr gleich dem mittleren Abwälzradius der Kaliberwalzen ist Aus diesem Grunde werden in der Praxis Kaltpilgerwalzwerke in zunehmendem Maße mit mehreren Ritzeln, die verschiedene Teilkreisdurchmesser haben, ausgerüstet, um eine Anpassung an die differierenden Abwälzradien erreichen zu können. Die Zahnstangen sind aus diesem Grunde durch Keile anstellbar. In Abhängigkeit vum Walzprogramm werden die Kaliberwalzen und die Ritzel ausgetauscht Nachteilig hierbei ist daß nur eine grobe Abstufung der Ritzeldurchmesser möglich ist, auch darf ein kleinster Zahnrnodul aus Festigkeitsgründen nicht unterschritten werden. Die Abstufung der Ritzeldurchmesser ergibt sich deshalb aus dem Produkt Zähnezahl χ Zahnmodul.

Wird der Zahnmodul geändert, so müssen auch die Zahnstangen ausgetauscht werden.

Weiterhin ist zu beachten, daß der Ritzeldurchmesser und die Kaliberlänge, die ein Teil des Walzgerüsthubes ist, Grundlage für die Berechnung des Zentriwinkels des an der Walze zu kalibrierenden Bogens sind. Zu jeder Walzenkalibrierung gehört also der zugrunde gelegte Ritzeldurchmesser oder Ritzelradius-Verlauf. Für jeden Ritzeldurchmesser, oder jede Verdrehung des Ritzels entsprechend der DE-OS 17 52 996 müssen neue Berechnungsunterlagen und daraus folgend neue entsprechende Werkzeuge erstellt werden. Diese Vielzahl von Einflußgrößen, die zu einer Vielzahl von Werkzeugen, Ritzeln und ggf. auch Zahnstangen führt, stellt hohe Anforderungen an das Bedienungspersonal, da Bedienungsfehler beim Einbau derselben leicht möglich sind.

Soll also ein Kaltpilgerwalzwerk für verschiedene Durchmesser jeweils voll ausgefahren werden, so ist es wie oben dargestellt erforderlich, die Werkzeuge und die zugeordneten Antriebselemente auEzustauschen.

Zum Stand der Technik ist weiterhin noch auf die FR 4 39 366, die GB 10 84 168 und die US 19 80 186 zu verweisen, die bereits Lösungen angeben, um das Gleiten der Pilgerwalzen auf dem Rohr zu verhindern. Dies geschieht durch die Vorsehung von radiusveränderlichen Antriebsritzeln bzw. daran angepaßten Zahnstangen (FR 4 39 366, US 19 80 186, Fig. 12) bzw. durch die gezielte Zahnstangenverschiebung im Fall der GB 10 84 168.

Aufgabe der Erfindung ist es daher bei der Berechnung der Walzenkalibrierung bzw. bei der Auslegung des Kaliberwalzen-Antriebes von einem festen und unveränderlichen Wert des Ritzeldurchmessers »R« ausgehen zu können.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß die mittleren Abwälzradien der unterschiedliche Außendurchmesser aufweisenden Kaliberwalzen einander gleich sind und daß der Ritzelradius unveränderlich ist.

Durch diesen Vorschlag, bei dem zur Berechnung der Walzenkalibrierung aufgabengemäß vom konstanten Ritzeldurchmesser ausgegangen wird, erübrigt sich ein

besonderes Einstellen oder gar Auswechseln der Ritzel. Die Anpassung an einem anderen zu walzenden Rohrdurchmesser erfolgt nunmehr allein durch das Auslauschen der in ihrer Ausführung erfindungsgemäß aufeinander abgestimmten Kaliberwalzen und natürlich auch der zugeordneten Innenwerkzeuge. Das weiterhin erforderliche Einstellen des Achsabstandes mittels einer am Gerüst vorgesehenen Einstellvorrichtung bereitet keine Bedienungsschwierigkeiten. Schließlich ist die erfindungsgemäße Einrichtung sowohl für Kurzhub- wie auch für Langhub-Kaltpilgerwalzwerke anwendbar.

Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es zeigt

F i g. 1 ein Kaliberwalzenpaar,

Fig.2 und 3 zwei Kaliberwalzen verschiedener Kaliberwalzenpaare.

Das in F i g. 1 dargestellte Kaliberwalzenpaar besteht aus einer Kaliberwalze 1 und einer Kaliberwalze 2 mit einer entsprechenden Kalibrierung 3. Der mittlere Abwälzradius des Kalibers 3 ist mit r bezeichnet. Die Kaliberwalzen 1, 2 haben einen bestimmten Außendurchmesser D. Die Kaliberwalzen 1 und 2 sind auf entsprechenden Walzenwellen 4, 5 die mittels Lager 6 im nicht dargestelken Gerüst eines Kaltpilgerwalzwerkes gelagert sind, angeordnet Auf den Walzenwellen 4, 5 sind Ritzel 7, 8 befestigt, die mit ortsfesten Zahnstangen 9,10 im Zahneingriff stehen.
F i g. 2 und F i g. 3 zeigen nun zwei Kaliberwalzen, und zwar die Kaliberwalze 1 aus dem in F i g. 1 dargestelken ersten Kaliberwalzenpaar und und die Kaliberwalze 11 aus einem weiteren Kaliberwalzenpaar des Walzensatzes. Die Kalibrierung 3 der Kaliberwalze 1 und eine

ίο entsprechende Kalibrierung 12 der Kaliberwalze 11 sind aabei so auf den Ritzelradius R abgestimmt, daß der mittlere Abwälzradius r in beiden Fällen gleich ist, obwohl unterschiedliche Außendurchmesser D, D' vorliegen. Gleich ist auch in beiden Fällen der Zentriwinkel«.

Die Berechnung der Walzenkalibrierung wird für den Ritzelradius R vorgenommen, der der Kaltpilgerwalzwerkstype zugeordnet ist. Für diesen Ritzelradius R wird ein Walzen-Außendurchmesser D ermittelt, der mit der gegebenen Walzenkalibrierung einen mittleren Abwälzradius r ergibt, der dem Ritzelradius R gleich ist. Der Zentriwinkel <x des Kalibrierbogens auf der Walze ist immer gleich.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Walzensatz für ein Kaltpilgerwalzwerk mit hin- und hergehendem Gerüst, bei dem die Drehbewegung der Kaliberwalzen durch auf den Walzenwel-Jen drehfest aufgesetzte mit orstfesten Zahnstangen im Eingriff stehende, verzahnte Ritzel durch den Gerüsthub erzeugt wird, bestehend aus mindestens zwei Kaliberwalzenpaaren, die abwechselnd in das Gerüst, welches eine Anstellvorrichtung zum Einstellen des Achsabstandes der Kaliberwalzen aufweist, einbaubar sind, wobei der mittlere Abwälzradius des jeweiligen Kaliberwalzenpaar es gleich dem Ritzelradius ist, dadurch gekennzeichnet, daß die mittleren Abwälzradien (r) der unterschiedliche Außendurchmesser (D, D') aufweisenden Kaliberwalzen (1, 11) einander gleich sind, und daß der Ritzelradius (^unveränderlich ist.