DE2503284C3

DE2503284C3 - Walzendrehbank

Info

Publication number: DE2503284C3
Application number: DE2503284A
Authority: DE
Inventors: Friedhelm 4006 Erkrath Funke; Albert 4000 Duesseldorf Quambusch; Theodor 4005 Meerbusch Zacharias
Original assignee: Friedrich Kocks & Co 4000 Duesseldorf GmbH
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1979-11-08
Also published as: DE2503284A1; DE2503284B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Wabendrehbank zum Einarbeiten der Kaliberform in Arbeitswalzen von Walzgerüsten mit vorzugsweise drei eine Kaliberöffnung bildenden Walzen, bei der das jeweilige Gerüst mit betriebsbereit eingebauten Walzen in eine Werkstückaufnahme eingesetzt, ausgerichtet sowie festgespannt ist und bei der die Antriebswellen der Walzen jeweils über lösbare Kupplungshälften mit einem Antrieb verbunden sind, wobei ein verstellbarer Support mindestens ein Drehwerkzeug in den Bereich der Kaliberöffnung bringt.

Walzendrehbänke dieser Art benötigt man beispielsweise zum Fertigstellen und Nacharbeiten der Aibeitswalzen von Streckreduzierwalzwerken für Rohre, bei denen die einzelnen Walzgerüste eine im wesentlichen scheibenförmige Ausbildung besitzen. Diese Wabgerüste werden mit betriebsbereit eingebauten Walzen in die Walzendrehbank eingesetzt, wonach dann die Walzen ähnlich wie im Walzwerk selbst angetrieben werden. Die Drehbewegung der Waizen dient als Schneidbewegung, so daß die Werkzeuge selbst nur noch Anstell- und Vorschubbewegungen ausführen müssen, wobei sie von dem verstellbaren Support gehalten und geführt werden.

Bei einer bekannten Walzendrehbank der eingangs beschriebenen Art sind die einzelnen Antriebswellen der Arbeitswalzen von einem gemeinsamen Motor

ίο angetrieben, der außerdem noch den Support antreibt (Kocks: 3-Walzen-Streckreduzierwalzwerk, bes. Bild 7 und 8).

Diese bekannte Bauart besitzt den Nachteil, daß sie konstruktiv verhältnismäßig aufwendig und daher etwas kompliziert sowie relativ teuer in der Herstellung ist. Dies liegt vor allem daran, daß die Antriebsleistung des gemeinsamen Motors mit Hilfe von Wellen, Zahnrädern und anderen Übercragungsmitteln auf die verschiedenen Antriebsstellen verteilt werden muß. Bei den zu bearbeitenden Walzgerüsten sind nämlich meist mehrere Antriebswellen vorhanden, deren Antriebszapfen über den Umfang des scheibenförmigen Walzgerüstes verteilt angeordnet sind und somit weit auseinanderliegen. Deshalb müssen die Antriebsstellen der Walzendrehbank ebenfalls weit auseinanderüegend angeordnet werden. Die Antriebsleistung ist folglich vom Motor aus in aufwendiger Weise auch dorthin zu übertragen. Durch die Verwendung der hierfür notwendigen Übertragungsmittel, die hergestellt und eingebaut

so werden müssen, sowie durch die wegen dieser Übertragungsmittel erforderliche umfangreiche Bearbeitung des Maschinenständers, wird die bekannte Walzendrehbank relativ teuer und technisch aufwendiger.

)5 Außerdem besitzt die bekannte Bauart den Nachteil, daß für die verschiedenen Gerüstgrößen, die auf einer solchen Walzendrehbank bearbeitet werden sollen, zum Ausgleich der unterschiedlichen Abmessungen doppelseitige Gelenkwellen mit axialer Verstellmöglichkeit verwendet werden müssen, welche umständlich in der Handhabung sind und störende Schwingungen während der Bearbeitung verursachen.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei der bekannten Bauart die Walzgerüste von der dem Support abgekehrten Rückseite oder von der Seite her in die Walzendrehbank bzw. in deren Werkstückaufnahme eingeschoben bzw. aus dieser herausgezogen werden müssen. Die oftmals schweren Walzgerüste muß man dabei mit dem Hallenkran zunächst genau auf

so die erforderliche Höhe der Werkstückaufnahme bringen, auf der sie dann in Längs- oder Querrichtung um ein beträchtliches Maß bis in die Bearbeitungsstellung verschoben werden müssen. Auch diese Handhabung ist umständlich und erfordert zusätzliche stabile Verschiebemitte!, die es ermö^cT!ichen, das schwere WaIz⁰CrUSt in Längs- oder Querrichtung horizontal zu verschieben. Da die Walzgerüste unterschiedlich groß sind und verschiedene Führungsflächen besitzen, vervielfacht sich der hierzu erforderliche Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzendrehbank der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei möglichst einfachem Aufbau den Aufwand für die Bearbeitung der Walzen verringert, und zwar sowohl bei Walzgerüsten mit gleicher als auch unterschiedlicher Größe, mit gleichen oder verschiedenen Walzendurchmessern bzw. Walzenzahlen pro Gerüst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß der Antrieb aus gesonderten, jeweils einer der Antriebswellen zugeordneten Antriebseinheiten besteht, die jeweils einen Motor mit schalt- und/oder regelbarem Untersetzungsgetriebe umfassen und in der von den Antriebswellen gebildeten Ebene verstellbar sind.

Hierdurch wird erreicht, daß die zahlreichen Übertragungselemente, die bei der bekannten Bauart notwendig sind, entfallen, da an jeder Antriebsstelle eine Antriebseinheit und damit ein Motor vorhanden ist Dieser kann such relativ klein ausgebildet sein, da er nur einen Bruchteil der Gesamtantriebsleistung zu erbringen hat. Da die Antriebseinheiten in ihrer Lage verstellbar sind, lassen sie sich den unterschiedlichsten Walzgerüstgrößen und -typen anpassen, so daß die erfindungsgemäße Walzendrehbank universell für viele verschiedene Walzgerüste verwendbar ist Weil Antriebseinheiten, welche sich eventuell oberhalb des eingesetzten Walzgerüstes befinden, ebenfalls verstellbar sind, lassen sich die Walzgerüste auch von oben mit Hilfe des Hallenkrans direkt in die Werkstückaufnahme der Walzendrehbank einsetzen, was wesentlich leichter durchführbar ist als ein horizontales Einschieben. Die Werkstückaufnahme läßt sich dann einfacher gestalten. Auf Mittel zum Verschieben des Walzgerüstes kann verzichtet werden. Man kommt mit den normalen .Spannelementen zum Befestigen des Walzgerüstes aus. Ferner können die doppelseitigen Gelenkwellen, welche bei der bekannten Bauart als Verbindungselemente zwischen den antreibenden Wellen der Walzendrehbank und den Antriebswellen des Walzgerüstes dienen, eingespart werden, weil durch die Verstellbarkeit der Antriebseinheiten diese zu den Antriebswellen des jeweiligen Walzgerüstes passend angeordnet werden. Damit sind auch die von den Gelenkwellen verursachten Schwingungen nicht mehr zu befürchten und ein einwandfreies Bearbeiten der Walzen ist gewährleistet.

Da jede Antriebseinheit einen eigenen Motor sowie ein schalt- und/oder regelbares Untersetzungsgetriebe besitzt, die zu einer Baueinheit zusammengefaßt und gemeinsam relativ zum Walzgerüst verstellbar sind, kann ein Motor für hohe Drehzahlen und einfacher Bauart verwendet werden, insbesondere ein handelsüblicher und daher preiswerter Motor. Auch handelsübliche Getriebemotoren sind verwendbar. Im übrigen lassen sich derartige Antriebseinheiten in gleicher Ausbildung für verschiedene Walzendrehbänke verwenden, da bei Walzendrehbänken anderer Ausführung und Abmessung die Schnittgeschwindigkeiten und die Schnittleistungen oft sehr ähnlich sind. Dies ermöglicht eine wirtschaftliche Fertigung der erfindungsgemäßen Walzendrehbänke.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplurgshälften als axial verschiebbare Kupplungshülsen ausgebildet sind. Dies erleichtert das Ein- und Auskuppeln erheblich und erspart in vielen Fällen ein Verstellen der Antriebseinheiten beim Wechseln der Walzgerüste. Vor allem, wenn mehrere maßlich gleiche Walzgerüste nacheinander bearbeitet werden, brauchen zum Auswechseln der Gerüste nicht unbedingt die Antriebseinheiten verstellt zu werden, sondern es genügt ein axiales Verschieben der Kupplungshülsen zum Kuppeln und Entkuppeln. Das Ausrichten der Antriebseinheiten nach dem Wiedereinkuppeln enthällL

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplungshälften ein Bogenzahngelenk aufweisen. Damit können innerhalb bestimmter Grenzen Versatz und Fluchtfehler der miteinander zu kuppelnden Antriebwellen und Antriebseinheiten ausgeglichen werden. Auch hiermit läßt sich oft ein genaues Ausrichten der Antriebseinheiten einsparen, insbesondere bei nur wenig unterschiedlichen Abmessungen der aufeinanderfolgenden Walzgerüste.

Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung erfolgt das Verstellen der Aniriebseinheiten jeweils durch Drehen um eine Schwenkachse Diese Verstellmöglichkeit ist vor allem bei nur geringfügigen Maßabweichungen der nacheinander zu bearbeitenden Walzgerüsten günstig und für solche Fälle gedacht, bei denen die Winkellage der Antriebswellen sich ändert. Auf diese Weise läßt sich mit besonders einfachen Mitteln die Verstellbarkeit der Antriebseinheiten erreichen.

Es ist jedoch auch vorteilhaft, wenn das Verstellen der Antriebseinheiten jeweils durch Verschieben senkrecht zur und/oder in Achsrichtung der Antriebswellen erfolgt Man erhält dadurch die Möglichkeit, innerhalb eines besonders weiten Bereiches Walzgerüste der verschiedensten Ausführungen und mit den unterschiedlichsten Abmessungen bearbeiten zu können. Je nachdem, wie groß die Abmessungsunterschiede sind und welche Abmessungen der nacheinander zu bearbeitenden Walzgerüste anders sind, benutzt man entweder nur die Verstellbarkeit in Achrichtung oder die senkrecht dazu oder beide Verstellrichtungen. Darüber hinaus läßt sich ein solches Verschieben der Antriebseinheiten mit dem davor erwähnten Schwenken kombinieren, so daß man eine größtmögliche Anpassungsfähigkeit erzielt.

Bei einer empfehlenswerten Ausführungsform der Erfindung sind die Antriebseinheiten ausschließlich seitlich und/oder unterhalb der Werkstückaufnahme angeordnet. Dies bietet den Vorteil, daß der Platz oberhalb des Gerüstes für das Traggeschirr des Hallenkrans zum Einsetzen und Herausnehmen der Walzgerüste freibleibt. Sollte ein solches Einsetzen der Walzgerüste jedoch mit Schwierigkeiten verbunden sein, so lassen sich die Antriebseinheiten auch so verstellen, daß der Bereich oberhalb des Walzgerüstes zum Wechseln desselben freigemacht werden kann.

Darüber hinaus ist es möglich, daß die den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplungshälften mit auswechselbaren Einsätzen versehen sind. Mit solchen Einsätzen lassen sich unterschiedliche Durchmesser der zu kuppelnden Teile bequem ausgleichen.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Walzendrehbank in der Vorderansicht;

Fig. 2 die Walzendrehbank gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht.

In den Zeichnungsfiguren ist ein Fundament 1 dargestellt, auf dem ein im wesentlichen U-förmiger Drehbankständer 2 steht. Im offenen Mittelteil des Ständers 2 ist ein Walzgerüst 3 von oben her eingesetzt, welches drei Arbeitswalzen 4 besitzt, die sternförmig um 120 Grad versetzt angeordnet sind und eine Kaliberöffnung 5 bilden. Das Walzgerüst 3 ist im wesentlichen scheibenförmig gestaltet und bedeutend schmaler als der Ständer 2, so daß es in F i g. 2 nicht zu erken.ien ist.

Angetrieben werden die Walzen 4 über ihre Antriebswellen 6, die innerhalb des Gerüstes 3 angeordnet und in F i g. 1 lediglich durch strichpunktierte Linien angedeutet sind. Aufg;rund der sternförmigen

Anordnung der Walzen 4 sind auch die nicht sichtbaren Antriebszapfen der Antriebswellen 6 über den Umfang des Gerüstes 3 verteilt angeordnet. Die Antriebszapfen stellen Kupplungshälftcn dar, mit denen sie in Kupplungshälftcn der Walzendrehbank eingreifen, welche als axial verschiebbare Kupplungshülsen 7,8 und 9 ausgebildet sind. Die Antriebszapfen bzw. Kupplungshälftcn der Antriebswellen 6 werden auch während des eigentlichen Betriebes des Gerüstes 3 im Walzwerk benutzt und die axial verschiebbaren Kupplungshülsen 7, 8 und 9 entsprechen den Kupplungshälften, die am Antrieb des Walzwerkes angeordnet sind.

Die Kupplungshülse 7 ist axial verschiebbar mit Hilfe des Handhebels 10. In der ausgezogen dargestellten Hcbelstcllung ist die Kupplungshülse 7 eingekuppelt, wohingegen bei der strichpunktiert dargestellten llebclstellung die Kupplungshülse 7 in den inneren Bereich des Ständers 2 zurückgezogen und die Antriebswelle 6 abgekuppelt ist. Angetrieben wird die Kupplungshülse 7 und damit die Antriebswelle 6 sowie deren Walze 4 von einem Motor 11, der über ein schalt- und/oder regelbares Untersetzungsgetriebe 12 mit großer Untersetzung arbeitet. Der Motor 11 und das Getriebe 12 bilden eine fest miteinander montierte Antriebseinheit, die von einem Tragelement 13 im Ständer 2 schwenkbar gelagert ist. Die Antriebseinheit und ihr Tragelement 13 lassen sich ein begrenztes Maß um die Schwenkachse 14 schwenken mit Hilfe eines Hebels 15, der unterhalb des Hebels 10 für die Kupplungsbetätigung angeordnet ist. Eine Verbindungsstange 16 zwischen dem Hebel 15 und dem Tragelement 13 besitzt eine spannschloßähnliche Vcrstcllmuttcr 17, die eine Justierung der Lage der Kupplungshülse 7 unabhängig vom Hebel 15 erlaubt.

Da die Achsen der Antriebseinheiten in der Regel nicht exakt mit der Antriebswelle 6 fluchten, können die im dargestellten Ausführungsbeispiel als axial verschiebbare Kupplungshülsen 7, 8, 9 ausgebildeten Kupplungshälftcn Bogenzahngelenke besitzen, so daß vorhandene Fluchtfehler ausgeglichen werden.

Die Kupplungshülse 8 wird von einem Motor 11 über ein Getriebe 12 angetrieben. Auch diese Antriebseinheit isi in einem Tragelement 13 schwenkbar um eine Achse 14 im Ständer 2 gelagert. An Stelle durch den Hebel 10 wird die Kupplungshälfte 8 jedoch mit Hilfe eines Arbeitszylinders 18 ein- bzw. ausgekuppelt; die Antriebseinheit wird von einem weiteren Arbeitszylinder

19 in die richtige Position gebracht Die Arbeitszylinder 18 und 19 können entweder hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden. Im übrigen entspricht diese Antriebseinheit der zuvor beschriebenen Antriebsein-

L„:, J _L_:_1_* J-O AX_n .*.,irr%i- ItUIl, WClItI lllctII UäVUIl UUMCIll, UUU Uli. £.u wi

beschriebene Antriebseinheit mit einem Kontergewicht

20 ausgerüstet ist, das sich wegen der hydraulischen oder pneumatischen Betätigung der an zweiter Stelle beschriebenen Antriebseinheit bei dieser erübrigt.

Die Kupplungshülse 9 ist gleichfalls von einem Antriebsmotor 11 über ein Getriebe 12 angetrieben und wird von einem Tragelement 13 gehalten. Das Tragelement 13 ist jedoch nicht schwenkbar im Ständer 2 gelagert, sondern auf einem Schlitten 21 geführt, auf dem es zusammen mit der gesamten Antriebseinheit in axialer Richtung verfahren werden kann. Diese Bewegung bewirkt ein Arbeitszylinder 22, der entweder mit einem flüssigen oder gasförmigen Druckmittel beaufschlagt sein kann. Darüber hinaus läßt sich diese Antriebseinheit noch in einer senkrecht zu der ersten Bewegungsrichtung sich erstreckenden Richtung verstellen, weil der Schlitten 21 auf Kniehebeln 23 gelagert ist, die mit Hilfe einer Schubstange 24 von einem Arbeitszylinder 25 verstellt werden können, wodurch sich der Abstand zwischen dem Schlitten 21 sowie den fest am Ständer 2 angeordneten Traglagcrn 26 und damit auch die Lage der Antriebseinheit verändern läßt Die Lage der Kupplungshülse 9 kann mit Hilfe der beschriebenen Mittel so verändert werden, daß sie ebenso wie die Kupplungshälfte 7 den Bereich völlig freigeben kann, den man zum Herausziehen de« Walzgerüstes 3 aus der Walzendrehbank benötigt.

Im vorstehenden sind drei verschiedene Ausführungsformen für die Lagerung der Antriebseinheiler beschrieben und in der Zeichnung an einer Walzendreh bank dargestellt. Obwohl eine derartige Ausführungsform grundsätzlich möglich ist, wird man in der Praxis für alle Antriebseinheiten einer Walzendrehbank eine einheitliche Ausführung wählen und nicht, wie hier, dre verschiedene Ausführungsformen, was lediglich zur Einsparung weiterer Zeichnungsfiguren erfolgt ist. E< sind auch noch andere Ausführungsformen denkbar, wie man die Antriebseinheiten im Ständer 2 verstellbai anordnet.

JO Das Walzgerüst 3 besitzt genau bearbeitete Anlageflächen 27, mit denen es an entsprechenden Führungsflächen 28 des Ständers 2 anliegt. Mit Hilfe einer Spinde 29, die mit einem Handrad 30 gedreht und damit axia verschoben werden kann, wird das Gerüst 3 mit seiner Anlageflächen 27 gegen die Führungsflächen 28 des Ständers 2 angedrückt und somit in Querrichtung exaki justiert. Das Handrad 30 kann mit einer Feststellvorrichtung 31 arretiert werden. In senkrechter Richtung ruht das Gerüst 3 ebenfalls mit eigenen Führungsflächer

«o auf Führungsflächen des Ständers 2, die jedoch nicht erkennbar sind, weil Spannelcmcnte 32 davor angeordnet sind. Die Spannelemente 32 erlauben ein Justierer am unteren Teil des Gerüstes 3 in Längsrichtung — das ist die Walzrichtung beim walzenden Gerüst — während der obere Teil von einem entsprechender Spannelement 33 justiert wird, das mit Hilfe eine; Arbeitszylinders 34 zurückgefahren werden kann, wenr das Gerüst 3 aus der Walzendrehbank nach ober herausgezogen werden soll. Das Spannelement 33

so ermöglicht auch ein zusätzliches Andrücken des Gerüstes 3 nach unten mit Hilfe des Spannhebels 35.

In Γ i g. 2 ist ein Support 36 gezeigt, «reicher in seinei Werkzeugspindel 37 ein nicht dargestelltes Drehwerkzeug aufnehmen und führen kann. Mit Hilfe der Handräder 38, 39 und 40 IaBt sich der Support 36 und mit ihm die Werkzeugspindel 37 sowie das nicht dargestellte Werkzeug in die richtige Arbeitsposition bringen. Ein Motor 41 bewirkt über ein Schaltgetriebe 42 die selbsttätige Vorschubbewegung, wohingegen die Schneidbewegung durch die sich drehenden Walzen 4 vorhanden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Walzendrehbank zum Einarbeiten der Kaliberform in Arbeitswalzen von Walzgerüsten mit vorzugsweise drei eine Kaliberöffnung bildenden Walzen, bei der das jeweilige Gerüst mit betriebsbereit eingebauten Walzen in eine Werkstücksaufnahme eingesetzt, ausgerichtet sowie festgespannt ist und bei der die Antriebswellen der Walzen jeweils über lösbare Kupplungshälften mit einem Antrieb verbunden sind, wobei ein verstellbarer Support mindestens ein Drehwerkzeug in den 3ereich der Kaliberöffnung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus gesonderten, jeweils einer der Antriebswellen (6) zugeordneten Antriebseinheiten besteht, die jeweils einen Motor (11) mit schalt- und/oder regelbarem Untersetzungsgetriebe (12) umfassen und in der von den Antriebswellen (6) gebildeten Ebene verstellbar sind.

2. Walzendrehbank nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplungshälften als axial verschiebbare Kupplungshülsen (7, 8, 9) ausgebildet sind.

J. Walzendrehbank nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplungshälften ein Bogenzahngelenk aufweisen.

4. Walzendrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Antriebseinheiten jeweils durch Drehen um eine Schwenkachse (14) erfolgt.

5. Walzendrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstellen der Antriebseinheiten jeweils durch Verschieben senkrecht zur und/oder in Achsrichtuni» der Antriebswellen (6) erfolgt.

6. Walzendrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheiten ausschließlich seitlich und/oder unterhalb der Werkstückaufnahme angeordnet sind.

7. Walzendrehbank nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die: den Antriebseinheiten jeweils zugeordneten Kupplungshälften mit auswechselbaren Einsätzen versehen sind.