DE2517536A1

DE2517536A1 - Streckreduzierwalzwerk

Info

Publication number: DE2517536A1
Application number: DE19752517536
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter Gerhards; Hermann Dipl Ing Moeltner
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority date: 1975-04-21
Filing date: 1975-04-21
Publication date: 1976-11-04
Also published as: FR2308434B1; GB1534312A; DE2517536C2; IT1060465B; US4000637A; FR2308434A1

Description

Sie/Eil. 15.4.1975

Firma

Friedrich Kocks, 4 Düsseldorf, Freiligrathstraße 1

Streckreduzierwalzwerk

Die Erfindung betrifft ein Streckreduzierwalzwerk zur Herstellung von Rohren runder oder eckiger Querschnittsform wit mehreren in Walzrichtung hintereinander- in Gerüsthalterungen angeordneten, angetriebenen Gerüsten, bei dem die in Walzrichtung hinteren Gerüstplätze wahlweise mit Drei- oder Vierwalzengerüsten aus— üstbar sind.

Bei einem bekannten Streckreduzierwalzwerk dieser Art können axxf allen Gerüstplätzen wahlweise Drei- oder Vierwala-engerüste eingesetzt werden. Die Vierwalzengerüste sind erforderlich zur Erzielung eines quadratischen oder rechteckigen Rohrquerschnittes. Sie werden in der Praxis jedoch nur auf den letzten Gerüstplätzen eines Streckreduzierwalzwerkes eingesetzt, weil das im Querschnitt runde Ausgang: rohr von den vorderen Gerüsten zunächst gestreckt, d.h. in seinem Durchmesser und ggf. auch in seiner Wanddicke verringert wird, wohingegen erst auf den letzten Gerüstplätzen Vierv.alzengerüste eingesetzt werden, die dem bis dahin im Querschnitt runden Rohr die gewünschte eckige Querschnittsform geben. Hierbei wird das Rohr kaum noch gestreckt, so daß die Drehzahlerhöhung von Gerüst zn Gerüst bei den hinteren Vierwalzengerüsten wesentlich geringer ist als wann die gleichen Gerüstplätze mit Dreiwalzengerüsten bestüclct wären und zum normalen Streckreduzieren von Rohxen mit rundem Querschnitt dienen würden.

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Die vorerwähnte bekannte Bauart soll sowohl zum Streckreduzieren von Rohren mit kreisrundem Querschnitt als auch zum Herstellen von irn Querschnitt viereckigen Rohren dienen. Zu diesem Zweck sind nicht nur alle Gerüstplätze so ausgebildet, daß sie Drei- und Vierwalzengerüste aufnehmen können, sondern auch der Antrieb erfolgt, an allen Gerüstplätzen mit gesonderten Motoren, die einzeln regelbar sind und außerdem jevreils über ein vorgeschaltetes Überlagerungsgetriebe die Verteilergetriebe der einzelnen G^üstplätze jeweils gesondert antreiben.

Diese bekannte Bauart mit Einzelantrieb besitzt den Nachteil, daß sie sehr aufwendig ist und entsprechend hohe Investitionskosten verursacht auf Grund dei" großen Anzahl von Einzelrcotoren und der hierdurch notwendig werdenden komplizierten Regeleinrichtung. Außerdem hat das bekannte Walzwerk den Nachteil, daß bei jedem Wechsel des Wa la Programms ein schwieriges und zeitraubendes Einregulieren jedes einzelnen Motors jedes Gerüstplatzes erforderlich ist. Ferner weist das bekannte Walzwerk den Nachteil auf, daß alle Gerüste einen relativ großen Gerüstabstand voneinander haben, der nach den Vierwalzengerüsten bemessen ist, die auf jedem Gerüstplatz einsetzbar sein sollen. Die bekanntlich einen geringeren Gerüstabstand benötigenden Dreiwalzengerüste müssen zwangsläufig ebenfalls den großen Gerüstabstand der Vierwalzengerüste einnehmen, was zu einer entsprechenden Verlängerung der unbrauchbaren verdickten Enden des Walzgutes und damit zu einer bedeutenden Vergrößerung des Schrottanteils an der Rohrproduktion führt und was außerdem einen größeren Platzbedarf des Walzwerkes zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Streckreduzierwalzwerk der eingangs genannten Art zu schaffen, dem die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern das mit geringerem Aufwand Rohre mit rundem und eckigem Querschnitt von einwandfreier Qualität in wirtschaftlicher Weise walzt.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vorderen Gerüst plätzo; aus schließlich für Dreivalzengerüste vorgesehen und diese bei engstem Gerüstabstand von einem an sich bekannten Gruppenantrieb, vorzugsweise einem solchen mit Differentialgetrieben, angetrieben sind, während nur die hinteren, vorzugsweise die letzten zwei bis vier, Gerüstplätze wahlweise* io.it Drei- oder Vierwalzengerüsten ausrüstbar sind arid nur diese Gerüstplätze einen den Vierwalzengerüsten angepaßten größeren Gerüstabstand sowie ^öirien besonderen .Antrieb gegenüber den vorderen Gerüstplätzen besitzen.

Hierdurch '.rird zunächst erreicht, daß der aufwendige Einzelantrieb, insbesondere bei den vorderen Gerüstplätzen, eingespart wird, weJ.che um ein Vielfaches zahlreicher sind als die hinteren für die Vierwalzengerü^te benötigten Gerüstplätze, bei denen ebenfalls kein Einzelantrieb erforderlich ist. Damit werden wesentliche Kosten eingespart und darüber hinaus vermeidet man die komplizierte, störanfällige und umfangreiche elektrische Regelung sowie die hiermit verbundenen schwierigen und zeitraubenden Einstellarbeiten. Ferner besitzt das erfindungsgemäße Walzwerk den wesentlichen Vorteil, daß iie Gerüsteibstände so gering wie möglich gehalten werden, was zu iner erheblichen Verkürzung der unbrauchbaren verdickten Enden hrt und damit zu einer wirtschaftlich bedeutenden Verringerung

Schrottanteils. Zur Herstellung von Quadrat- oder Rechteckrohren, insbesondere von Rohren mit extrem unterschiedlichen Seitenabmessungen, ist das erfindungsgemäße Walzwerk bestens geeignet. Die wenigen Vi^rwalzengerüste auf den hinteren Gerüstplatzen reichen völlig aus, um die gewünschten Rohrquerschnitte aus einem Rohr rait runder QuerSchnittsform herzustellen, das in den Dreiwalzengerüsten auf den vorderen Gerüstplätzen durch Streckreduzieren hergestellt worden ist. Der gesonderte Antrieb der wenigen hinteren Gerüstplätze läßt sich ohne weiteres so auslegen, daß er sowohl für das

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Walzen von eckigen Rohren mit Vierwalzengerüsten als auch für das Walzen mit Dreiwalzengerüsten geeignet ist. Der hierdurch bedingte geringe Mehraufwand hält sich schon allein deshalb in engen Grenzen, weil die Anzahl der so ausgerüsteten hinteren Gerüstplätze nur ein kleiner Bruchteil der Anzahl aller Gerüstplätze des Walzwerkes sind.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die hinteren Gerüstplätze durch mindestens einen zusätzlichen stufenlos regelbaren Motor angetrieben. Damit ist es möglich, die erforderlichen anderen Drehzahlen der hinteren Gerüstplätze zu erzielen, wenn statt der normalerweise verwendeten Dreiwalzengerüste zur Herstellung von Rohren mit rundem Querschnitt Vierwalzengerüste eingesetzt sind, die Rohre eckiger Querschnittsform erzeugen. Der Antrieb der hinteren Gerüstplätze läßt sich dabei in der verschiedensten Weise ausbilden. So ist es vorteilhaft, wenn die hinteren Gerüstplätze einen gesonderten Gruppenantrieb mit oder ohne Differentialgetriebe besitzen. Das gesamte Streckreduzierwalzwerk besäße dann zwei gesonderte Gruppanantriebe jeweils für die vorderen und für die hinteren Gerüstplätze. Derartige Gruppanantriebe besitzen den wesentlichen Vorteil, daß die rechnerisch ermittelten Drehzahlsprünge von Gerüst zu Gerüst in der Praxis auch tatsächlich eingehalten werden und daß das umständliche und schwierige Einstellen der Motordrehzahlen beim Einzelantrieb vermieden wird. Ein Walzwerk dieser Art ist weniger abhängig von der Geschicklichkeit des Bedienungspersonals und bei einem Wechsel des Walzprogramms schneller wieder einsatzbereit.

Außerdem kann es zweckmäßig sein, wenn die hinteren Gerüst platze außer dem oder den zusätzlichen Motoren auch die Grunddrehzahlreihe der vorderen Gerüste mitbenutzen. Dies hat den Vorteil, daß nicht die gesamte Leistung für die hinteren Gerüstplätze von dem oder den zusätzlichen Motoren aufgebracht werden muß, so daß diese

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kleiner dimensioniert werden können, was wirtschaftliche und konstruktive Vorteile bietet. Außerdem ist diese Ausführungsform günstig für den Fall, daß in dem Walzwerk Rohre mit rundern Querschnitt hergestellt werden und auch die hinteren Gerüstplätze nur mit Dreiwalzengerüsten besetzt sind, so daß raan die bei herkömmlichen Streckreduzierwalzwerken übliche durchgehende Drehzahlreihe benötigt. Grundsätzlich ist es natürlich auch möglich, daß die hinteren Gerüstplätze jeweils für sich angetrieben sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem oder den zusätzlichen 24otoren und den hinteren Gerüstplätzen ein Zwischengetriebe, vorzugsweise ein Schaltgetriebe, zwischengeschaltet. Da die als zusätzliche Motoren verwendeten Gleichstrommotoren eine gleichbleibende Leistung in der Regel nur in einem Drehzahlbereich von etwa 1:3 erbringen, für den Antrieb der hinteren Gerüstplätze aber eine gleichbleibende Leistung über einen Drehzah3.bereich von etwa 1:12 wünschenswert ist, hat das Schaltgetriebe den Vorteil, diese Vergrößerung des Drehzahlbereiches bei gleicher Antriebsleistung zu bewirken.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen erfindungsgemäßen Antrieb'schematisch dargestellt in der Draufsicht;

Figur 2 eine schematische Darstellung der Lage der Antriebskupplungen für die Walzgrrüste in der Vorderansicht.

In Figur 1 sind mit 1 bis 21 die Antriebszapfen eines Getriebes bezeichnet, an denen jeweils ein nicht dargestelltes Walzgerüst angeschlossen werden kann. Angetrieben werden die Antriebszapfen bis 18 von einem Hauptmotor 23, der diese Antriebszapfen mit einer

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Grunddrehzahl beaufschlagt. Die Grunddrehzahl ist für jeden Antriebszapfen 1 bis 18 verschieden, und zwar derart, daß die kleinste Drehzahl der Antriebszapfen 1 und die höchste Drehzahl der Antriebszapfen 18 erhält. Diese Drehzahlsteigerung vom Zapfen bis zum Zapfen 18 entspricht im wesentlichen der Streckung des Walzgutes in den einzelnen Gerüsten und die dadurch verursachte ständig zunehmende Durchlaufgeschwindigkeit. Diese Grunddrohzahlreihe wird von den mit 24 bezeichneten, im Getriebe 22 motorseitig angeordneten Stirnrädern übertragen, wobei vom Motor 23 aus gesehen deutlich erkennbar ist, daß zur Einlaufseite hin - also zum Antriebszapfen 1 - laufend eine Übersetzung ins Langsame erfolgt, wohingegen zur Auslaufseite hin - also zürn Antriebs zapf en 18 eine ständige Übersetzung ins Schnelle durchgeführt wird.

Ein Zusatzmotor 25 beaufschlagt zum zweiten die Antriebszapfen 5 bis 18 mit einer Zusatzdrehzahlreihe, die von Stirnrädern 26 übertragen wird, welche im Getriebegehäuse 22 auf der den nicht dargestellten Walzgerüsten zugekehrten Seite angeordnet sind. Die Antriebszapfen 1 bis 4 werden mit diesar Zusatzdrehzahl nicht beaufschlagt, sondern diese laufen lediglich mit ihrer Grunddrehzahl, angetrieben vom Motor 23, um.

Die jeweilige Grunddrehzahl und die jeweilige Zusatzdrehzahl wird in Überlagerungsgetrieben 27 addiert zu der endgültigen Drehzahl des betreffenden Antriebszapfens. Da die Antriebszapfen 1 bis 4 nur mit eier Grunddrehzahl beaufschlagt zu werden brauchen, erübrigt sich dort auch die Anordnung von Überlagerungsgetrieben 27.

Wie ein Vergleich mit Figur 2 zeigt, ist das Antriebsschema gemäß Figur 1 gestreckt dargestellt, um eine klarere Darstellung zu erreichen. In Wirklichkeit aber liegen die Antriebszapfen 1 bis 18 nicht in einer Ebene, sondern abwechselnd auf zwei verschiedenen

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Ebenen, v/eil nämlich die daran anzuschließenden Dreiwalzengerüste wegen der wechselnden Walzenanordnung abwechselnd einmal oben und einmal unten ihre Antriebswelle besitzen, und deshalb auch abwechselnd einmal oben und einmal unten der Antriebszapfen angeordnet sein muß. Da im vorliegenden Fall die Antriebszapfen 1 bis 18 ausschließlich zum Antrieb von DreiwalzengerüsteVi vorgesehen sind, befinden sich die Antriebszapfen mit ungerader Ordnungszahl auf der unteren Ebene, während alle Antriebszapfen mit gerader Cdnungszahl auf der oberen Ebene angeordnet sind.

Das gleiche vorerwähnte Prinzip wird bei den Antriebszapfen 19, und 21 zwar auch noch eingehalten, da auch diese Antriebszapfen in der Lage sein sollen, Dreiwalzengerüste anzutreiben, wenn das gesamte Streckreduzierwalzwerk zur Herstellung von Rohren mit runder Querschnittsform verwendet wird. Deutlich ist jedoch erkennbar, daß die Achsabstände zwischen den Antriebszapfen 13 und 19 sowie der nachfolgenden Antriebszapfen größer sind als die untereinander gleichen Achsabstände der Antriebszapfen mit nJedrigerer Ordnungszahl. Dies liegt daran, daß die Antriebszapfen 19, 20 und 21 auch zum Antrieb von Walzgerüsten mit vier Walzen vorgesehen sein sollen, bei denen die Walzen im Walzgutquerschnitt betrachtet nicht versetzt zueinander angeordnet sind, deshalb nicht ineinandergeschachtelt werden können und folglich einen größeren Gerüstabstand und damit auch einen größeren Abstand der Antriebszapfen erfordern.

Die Antriebszapfen 19, 20 und 21 erfordern aber nicht nur größere Achsabstände, sondern vor allem auch einen anderen Antrieb. Durch die Forderung, daß sie zum ersten entsprechend den Antriebszapfen bis 18 Dreiwalzengerüste antreiben sollen, zum zweiten aber auch für Vierwalzengerüste bestimmt sind, ist es notwendig, diesen verschiedenen Betriebszuständen antriebsmäßig Rechnung zu tragen. Die An-

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triebszapfen 19, 20 und 21 werden deshalb im dargestellten Beispiel von einem zusätzlichen Motor 28 angetrieben. Zwischen dem Motor 28 und dem Hauptgetriebe 22 ist ein Zwischengetriebe 29 angeordnet. Das Zwischengetriebe 29 ist als Schaltgetriebe ausgebildet, damit der als regelbarer Gleichstrommotor ausgebildete Motor über einen möglichst großen Drehzahlbereich bei annähernd konstanter Leistung antreiben kann, Über das Zwischengetriebe 29 werden die Antriebszapfen 19, 20 und 21 angetrieben. Ihre Wellen sind untereinander verbunden über die mit 30 bezeichneten Stirnräder, welche ein Übersetzungsverhältnis von im wesentlichen 1:1 besitzen. Dies liegt daran, daß die letzten Gerüste des Streckreduzierwalzwerkes, gleichgültig, ob diese als Dreiwalzen- oder Vierwalzengerüste ausgebildet sind, im wesentlichen Maßwalzgerüste bilden, bei denen die Verformung, insbesondere die Streckung des Walzgutes nur noch sehr gering ist, so daß keine oder eine nur noch sehr geringe Drehzahlsteigerung von Antriebszapfen zu Antriebszapfen in Durchlaufrichtung des Walzgutes auftritt.

In Figur 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Antriebszapfen 19, 20 und 21 eine Fortsetzung der zickzackförmigen Antriebszapfen 1 bis darstellen, da auch bei Ihnen die Antriebszapfen mit ungerader Ordnungszahl unten und mit gerader Ordnungszahl oben angeordnet sind. Dies ist erforderlich für den Fall, daß die Antriebszapfen 19, 20 und 21 ebenfalls Dreiwalzengerüste antreiben. Für den Fall, daß sie zum Antrieb von Vierwalzengerüsten mit einer untenliegenden Antriebswelle verwendet werden, ist unterhalb des Antriobszapfens 20 ein zusätzlicher zweiter Antriebszapfen 20a angeordnet, der die gleiche Drehzahl wie der Antriebszapfen 20 besitzt. Infolgedessen ist es möglieh, auf dem Gerüstplatz,der dem Antriebszapfen 20 zugeordnet ist, auch ein Vierwalzengerüst anzutreiben, dessen Antriebswelle sich auf der unteren Ebene befindet. Grundsätzlich ist es auch möglich, in ähnlicher Weise zusätzliche Antriebszapfen in der oberen Ebene

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über den Antriebszapfen 19 und 21 vorzusehen, die allerdings in Figur 2 nicht dargestellt sind und bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel auch nicht benötigt werden.

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Claims

Patentansprüche

( 1.)Streckreduzierwalzwerk, zur Herstellung von Rohren runder oder eckiger QuerSchnittsform mit mehreren in Walzrichtung hintereinander in Gerüsthalterungen angeordneten, angetriebenen Gerüsten, bei dem die in Walzrichtung hinteren Gerüstplätze wahlweise mit Drei- oder Vierwalzengerüsten ausrüstbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vorderen Gerüstplätze (1 bis 18) ausschließlich für Dreiwalzengerüste vorgesehen und diese bei engstem Gerüstabstand von einem an sich bekannten Gruppanantrieb (22,23,25), vorzugsweise einem solchen mit Differentialgetrieben (27), angetrieben sind, während nur die hinteren, vorzugsweise die letzten zwei bis vier, Gerüstplätze (19,20,21) v/ahlweise mit Drei- oder Vierwalzengerüsten ausrüstbar sind und nur diese Gerüstplätze (19,20,21) einen den Vierwalzengerüsten angepaßten größeren Gerüstabstand sowie einen besonderen Antrieb (28,29) gegenüber den vorderen Gerüstplätzen (1 bis 18) besitzen.
2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Gerüstplätze (19,20,21) durch mindestens einen zusätzlichen stufenlos regelbaren Motor (28) angetrieben sind.

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3. Walzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Gerüstplätze (19,20,21) einen gesonderten Gruppenantrieb (28,29,30) mit oder ohne Differentialgetriebe besitzen.
4. Walzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Gerüstplätze (19,20,21) außer dem oder den zusätzlichen Motoren (28) auch die Grunddrehzahlreihe der vorderen Gerüste (1 bis 18) mitbenutzen.
5. Walzwerk nach Anspruch 2, dadxarch gekennzeichnet, daß die hinteren Gerüstplätze (19,20,21) jeweils für sich angetrieben sind.
6. Walzwerk nach Anspruch 2 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichne t, daß zwischen dem oder den zusätzlichen Motoren (28) und den hinterer Gerüstplatzen (19,20,21) ein Zwischengetriebe (29), verzugsweise ein Schaltgetriebe, zwischengeschaltet ist.

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