DE2517536C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Streckreduzierwalzstraße nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Bei einer bekannten Streckreduzierwalzstraße dieser Art (DE-OS 22 62 391) können auf allen Gerüstplätzen - mit Ausnahme des einlaufseitig ersten Gerüstplatzes - wahlweise Drei- oder Vierwalzengerüste eingesetzt werden. Dreiwalzengerüste werden üblicherweise bei Streckreduzierwalzstraßen benutzt, um im Querschnitt runde Rohre zu erzeugen. Die Vierwalzengerüste sind nur erforderlich, damit ein quadratischer oder rechteckiger Rohrquerschnitt herstellbar ist. In der Praxis werden die Vierwalzengerüste jedoch nur auf den letzten tatsächlich benutzten Gerüstplätzen der Streckreduzierwalzstraße eingesetzt, weil das im Querschnitt runde Ausgangsrohr von den vorderen Walzgerüsten zunächst gestreckt, das heißt in seinem Durchmesser und gegebenenfalls auch in seiner Wanddicke reduziert wird, wohingegen erst auf den letzten tatsächlich benutzten Gerüstplätzen Vierwalzengerüste 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 Drehzahler­ höhung von Walzgerüst zu Walzgerüst bei den hinteren Vierwalzengerüsten wesentlich geringer ist, als wenn dieselben Gerüstplätze mit Dreiwalzengerüsten bestückt wären und zum normalen Streckreduzieren von Rohren mit rundem Querschnitt dienen würden.

Die vorerwähnte bekannte Bauart dient sowohl zum Streckreduzieren von Rohren mit kreisrundem Querschnitt als auch zum Herstellen von im Querschnitt viereckigen Rohren. Mit Ausnahme des einlaufseitig ersten Gerüstplatzes sind alle anderen Gerüstplätze so ausgebildet, daß sie Drei- und Vierwalzen­ gerüste aufnehmen können. Der Antrieb erfolgt auf allen Gerüstplätzen mit jeweils einem gesonderten Motor. Jeder Motor ist einzeln regelbar und treibt über jeweils ein vorgeschaltetes Überlagerungsgetriebe jeweils ein Verteilergetriebe und über dieses das Walzgerüst an. Auf dem ersten Gerüst­ platz fehlt das Verteilergetriebe.

Diese bekannte Bauart mit Einzelantrieb besitzt den Nachteil, daß sie wegen der großen Anzahl von Motoren und der hierdurch notwendig werdenden komplizierten Regeleinrichtung aufwendig ist und entsprechend hohe Investitionskosten verursacht. Außerdem hat die bekannte Walzstraße den Nachteil, daß bei jedem Wechsel des Walzprogramms ein schwieriges und zeitraubendes Einregulieren jedes einzelnen Motors jedes Gerüstplatzes erforderlich ist. Ferner weist die bekannte Walzstraße den Nachteil auf, daß alle Walzgerüste einen relativ großen Gerüstabstand voneinander haben, der nach den Vierwalzengerüsten bemessen ist, die auf jedem Gerüstplatz - mit Ausnahme des ersten - einsetzbar sein sollen. Die bekanntlich nur einen sehr geringen 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. Auch ein größerer Platz­ bedarf der Walzstraße ist die Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Streckreduzierwalzstraße nach Art des Oberbegriffs vom Patentanspruch 1 zu schaffen, mit der bei geringerem konstruktivem Aufwand auch unterschiedlich große Rohre mit verschiedener Querschnittsform gewalzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Durch diese Merkmale wird zunächst erreicht, daß der aufwendige Einzelantrieb eingespart wird. Damit werden wesentliche Kosten und die komplizierte, störanfällige und umfangreiche elektrische Regelung sowie die hiermit verbundenen schwierigen und zeitraubenden Einstellarbeiten vermieden. Dies gilt insbesondere für die vorderen Gerüstplätze, bei denen zusätzlich die zweite Antriebswelle entfällt. Dabei sind die vorderen Gerüstplätze zahlreicher als die hinteren für Drei- und Vierwalzengerüste geeigneten Gerüstplätze, bei denen aber auch kein Einzelantrieb erforderlich ist. Außerdem besitzt die erfindungs­ gemäße Walzstraße den Vorteil, daß die meisten Gerüstabstände deutlich geringer bleiben, was zu einer erheblichen Verkürzung der unbrauchbaren verdickten Enden führt und damit zu einer wirtschaftlich bedeutenden Verringerung des Schrottanteils. Zur Herstellung von Quadrat- oder Rechteckrohren, insbesondere von Rohren mit extrem unterschiedlichen Seitenabmessungen, ist die erfindungsgemäße Walzstraße bestens geeignet. Die wenigen Vierwalzengerüste auf den hinteren Gerüstplätzen reichen völlig aus, um die gewünschten Rohrquerschnitte aus einem Rohr mit runder Querschnittsform herzustellen, das in den Dreiwalzengerüsten auf den vorderen Gerüstplätzen durch Streckreduzieren vorgeformt worden ist. Der gesonderte zweite Gruppenantrieb für die hinteren Gerüstplätze läßt sich ohne weiteres so auslegen, daß er sowohl für das Walzen von eckigen Rohren mit Vierwalzen­ gerüsten als auch für das Walzen von runden Rohren mit Dreiwalzengerüsten geeignet ist. Der hierdurch bedingte Mehraufwand hält sich schon allein deshalb in engen Grenzen, weil die Anzahl der so ausgerüsteten hinteren Gerüstplätze nur klein ist.

Die Erfindung kennzeichnet sich nicht nur dadurch, daß die vorderen und die hinteren Gerüstplätze je einen gesonderten Gruppenantrieb aufweisen, sondern auch dadurch, daß der einlaufseitig zweite bis maximal drittletzte Gerüstplatz ausschließlich für Dreiwalzengerüste ausgebildet ist, wogegen die restlichen hinteren Gerüstplätze sowohl für Drei- als auch für Vier­ walzengerüste ausgebildet sind. Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß es nicht erforderlich ist, die Vierwalzengerüste von den hinteren Gerüstplätzen zur Einlaufseite hin zu versetzen, wenn größere Rohre mit dickerer Wand gewalzt werden sollen, bei denen nicht alle einlaufseitig angeordneten Dreiwalzengerüste benötigt werden. Es kann in einem solchen Fall durchaus eine Lücke zwischen den Drei- und Vierwalzengerüsten gelassen werden, in der Gerüstplätze von Walzgerüsten frei bleiben. Dieser ungewohnte Gedanke, eine Gerüstlücke zuzulassen, ermöglicht die erfindungsgemäße Ausbildung und die damit verbundenen Einsparungen, weil außer den hinteren Gerüstplätzen keine anderen sowohl für Drei- als auch für Vierwalzengerüste ausgelegt werden müssen. Es genügt, vorn und in der Mitte der Walzstraße eine Auslegung auf Dreiwalzengerüsten.

Die Anordnung eines Zwischengetriebes empfiehlt sich, weil die als zusätz­ liche 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 Drehzahlbereich von etwa 1: 12 wünschenswert ist. Das Schaltgetriebe bewirkt diese Vergrößerung des Drehzahlbereiches bei gleicher Antriebsleistung. Der Antrieb der hinteren Gerüstplätze läßt sich in verschiedener Weise ausgestalten.

Es kann zweckmäßig sein, wenn die hinteren Gerüstplätze außer dem oder den zusätzlichen Motoren auch die Grunddrehzahlreihe der vorderen Walzgerüste 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 kleiner dimensioniert werden können, was wirtschaftliche und konstruktive Vorteile bietet. Außerdem ist diese Ausführungsform günstig für den Fall, daß in der Walzstraße Rohre mit rundem Querschnitt hergestellt werden und auch die hinteren Gerüstplätze nur mit Dreiwalzengerüsten besetzt sind, so daß man die bei herkömmlichen Streckreduzierwalzstraßen übliche durchgehende Drehzahlreihe benötigt.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn der zweite Gruppenantrieb für die hinteren Gerüstplätze Differentialgetriebe besitzt. Die Streckreduzierwalzstraße besäße dann zwei gesonderte Gruppenantriebe mit Differentialgetrieben. Derartige Gruppenantriebe besitzen den wesentlichen Vorteil, daß die rechnerisch ermittelten Drehzahlsprünge von Walzgerüst zu Walzgerüst in der Praxis auch tatsächlich eingehalten werden und daß das umständliche und schwierige Einstellen der Motordrehzahlen beim Einzelantrieb ver­ mieden wird. Eine Walzstraße dieser Art ist weniger abhängig von der Geschicklichkeit des Bedienungspersonals und bei einem Wechsel des Walz­ programms schneller wieder einsatzbereit.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Antrieb schematisch dargestellt in der Draufsicht,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Lage der Antriebs­ kupplungen für die Walzgerüste in der Vorderansicht.

In Fig. 1 sind mit 1 bis 21 die Antriebszapfen eines Getriebes 22 bezeichnet, an denen jeweils ein nicht dargestelltes Walzgerüst ange­ schlossen werden kann. Angetrieben werden die Antriebszapfen 1 bis 18 von einem Hauptmotor 23, der diese Antriebszapfen mit einer Grunddrehzahl beaufschlagt. Die Grunddrehzahl ist für jeden Antriebszapfen 1 bis 18 verschieden, und zwar derart, daß die kleinste Drehzahl der Antriebs­ zapfen 1 und die höchste Drehzahl der Antriebszapfen 18 erhält. Diese Drehzahlsteigerung vom Antriebszapfen 1 bis zum Antriebszapfen 18 entspricht im wesentlichen der Streckung des Walzgutes in den einzelnen Walzgerüsten und die dadurch verursachte ständig zunehmende Durchlaufge­ schwindigkeit. Diese Grunddrehzahlreihe 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 zum Antriebszapfen 18 - eine Übersetzung ins Schnelle durchgeführt wird.

Ein Zusatzmotor 25 beaufschlagt zum zweiten die Antreibszapfen 5 bis 18 mit einer Zusatzdrehzahlreihe, die von Stirnrädern 26 übertragen wird, welche im Getriebe 22 auf der den nicht dargestellten Walzgerüsten zuge­ kehrten Seite angeordnet sind. Die Antriebszapfen 1 bis 4 werden mit keiner dieser Zusatzdrehzahlen beaufschlagt, sondern sie laufen lediglich mit einer Grunddrehzahl, angetrieben vom Motor 23, um.

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

Wie ein Vergleich mit Fig. 2 zeigt, ist das Antriebsschema gemäß Fig. 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 Ebenen. Die sich an die Antriebszapfen anschließenden Dreiwalzengerüste besitzen wegen der wechselnden Walzenanordnung abwechselnd einmal oben und einmal unten ihre Antriebswelle. Deshalb muß auch abwechselnd einmal oben und einmal unten der Antriebszapfen angeordnet sein. Da die Antriebszapfen 1 bis 18 ausschließlich zum Antrieb von Dreiwalzengerüsten vorgesehen sind, befinden sich die Antriebszapfen mit ungerader Ordnungszahl auf der unteren Ebene, während alle Antriebszapfen mit gerader Ordnungszahl auf der oberen Ebene angeordnet sind.

Das gleiche vorerwähnte Prinzip wird bei den Antriebszapfen 19, 20 und 21 zwar auch noch eingehalten, da auch diese Antriebszapfen in der Lage sein sollen, Dreiwalzengerüste anzutreiben, wenn die Streckreduzierwalzstraße zur Herstellung von Rohren mit runder Querschnittsform verwendet wird. Deutlich ist jedoch erkennbar, daß die Achsabstände zwischen den Antriebs­ zapfen 18 und 19 sowie der nachfolgenden Antriebszapfen größer sind als die untereinander gleichen Achsabstände der Antriebszapfen mit niedrigerer 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 auch einen anderen Antrieb. Durch die Forderung, daß sie zum ersten entsprechend den Antriebszapfen 1 bis 18 Dreiwalzengerüste antreiben sollen, zum zweiten aber auch für Vierwalzengerüste bestimmt sind, ist es notwendig, diesen verschiedenen Betriebsarten antriebsmäßig Rechnung zu tragen. Die Antriebszapfen 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 bei dem gezeichneten Beispiel als Schaltgetriebe ausgebildet, damit der als regelbarer Gleichstrommotor ausgebildete Motor 28 über einen möglichst großen Drehzahlbereich bei annähernd konstanter Leistung antreiben kann. Über das Zwischengetriebe 29 werden die Antriebs­ zapfen 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 Walzgerüste der Streckreduzierwalzstraße, gleichgültig, ab diese als Drei­ walzen- oder Vierwalzengerüste ausgebildet sind, im wesentlichen Maßwalz­ gerüste 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 Durch­ laufrichtung des Walzgutes auftritt.

In Fig. 2 ist deutlich zu erkennen, daß die Antriebszapfen 19, 20 und 21 die zickzackförmige Anordnung der Antriebszapfen 1 bis 18 fortsetzen, so daß 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 Dreiwalzen­ gerüste antreiben. Für den Fall, daß sie zum Antrieb von Vierwalzengerüsten mit einer unterliegenden Antriebswelle verwendet werden, ist unterhalb des Antriebszapfens 20 ein zusätzlicher zweiter Antriebszapfen 20 a ange­ ordnet, der die gleiche Drehzahl wie der Antriebszapfen 20 besitzt. Infolgedessen ist es möglich, auf dem Gerüstplatz, der dem Antriebszapfen 20 zugeordnet ist, auch ein Vierwalzengerüst anzutreiben, dessen Antriebswelle sich auf der unteren Ebene befindet. Ferner ist es denkbar, in ähnlicher Weise zusätzliche Antriebszapfen in der oberen Ebene über den Antriebs­ zapfen 19 und 21 vorzusehen, die allerdings in Fig. 2 nicht dargestellt sind und bei dem gezeigten Ausführunsbeispiel auch nicht benötigt werden.

Claims (3)

1. Streckreduzierwalzstraße zur Herstellung von Rohren runder oder eckiger Querschnittsform mit mehreren in Walzrichtung in Gerüsthal­ terungen angeordneten, mit variablen Drehzahlen angetriebenen Walz­ gerüsten, bei der wenigstens der einlaufseitig erste Gerüstplatz ausschließlich für Walzgerüste mit drei Walzen und mindestens die auslaufseitig hinteren zwei Gerüstplätze wahlweise für drei oder vier Walzen besitzende Walzgerüste ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß auch der einlaufseitig zweite bis zum maximal drittletzten Gerüstplatz (2 bis 18) ausschließlich für Walzgerüste mit drei Walzen ausgebildet und zusammen mit dem ersten Gerüstplatz (1) mit einem ersten Gruppenantrieb mit Differentialgetrieben versehen ist und die hinteren zwei bis vier Gerüstplätze (19, 20, 21) in an sich bekannter Weise einen gesonderten zweiten Gruppenantrieb (29, 30) mit mindestens einem zusätzlichen stufenlos regelbaren Motor (28) besitzen, wobei zwischen dem oder den zusätzlichen Motoren (28) und den hinteren Walzgerüsten ein Zwischengetriebe (29) vorgesehen ist.

2. Walzstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hinteren Gerüstplätze (19, 20, 21) außer dem oder den zusätz­ lichen Motoren (28) auch die Grunddrehzahlreihe der vorderen Walzen­ gerüste (1 bis 18) mitbenutzen.

3. Walzstraße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der zweite Gruppenantrieb für die hinteren Gerüst­ plätze (19, 20, 21) Differentialgetriebe (27) besitzt.