DE2603345A1

DE2603345A1 - Spannkopf fuer eine kant- und verschiebevorrichtung

Info

Publication number: DE2603345A1
Application number: DE19762603345
Authority: DE
Inventors: Jean-Paul Foures
Original assignee: Forges & Acieries Bonpertuis
Current assignee: Forges & Acieries Bonpertuis
Priority date: 1975-07-24
Filing date: 1976-01-29
Publication date: 1977-02-17
Also published as: FR2318692A1; IT1053597B; AT368409B; FR2318692B1; ATA79076A; ES445090A1; SE7600537L

Description

Patentanwälte

Patentanwälte OCHOO/ ET

Dip!. - ing. E. Eder Z D U 0 O 4 0

Dipl.-!ng. K. Schieschke
8 Μΰηύίϋΐι -20, £li3a'oethsiraße34

SOCIETE DES FORGES ET AGIERIES DE BONPERTUIS

F-38140 - Bonpertuis par Apprieu Frankreich

Spannkopf für eine Kant- und Verschiebevorrichtung

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Kant- und Verschiebevorrichtung für stabförmiges, insbesondere im Warmwalzwerk zu bearbeitendes Walzgut sowie auf den Spannkopf einer derartigen Vorrichtung.

Im zunehmenden Maße wird die Automatisierung veralteter Walzwerke erforderlich, sei es nun aus Gründen wachsender Anforderungen an Produktivität und Sicherheit, oder sei es zur Verbesserung der Arbeitsbedingungen.

Bei Warmwalzwerken mit in einer Linie hintereinander angeordneten und von einem einzigen Motor angetriebenen Gerüsten, wie sie noch zahlreich in Betrieb sind, muß das Walzgut zunächst durch mehrere Kaliber im ersten Gerüst oder in den ersten Gerüsten gestochen werden, um eine maximale Abnahme des Ausgangsquerschnittes des Walzgutes zu erhalten. Sobald das Walzgut durch die Walzung eine ausreichende Streckung erfahren hat, so daß pro Gerüst nur noch ein Stich durchgeführt

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zu wenden braucht, wird es über dem Walzfachmann bekannte Umführungen oder Zick-Zack-Walzwerke geschickt.

Je nach Kaliberfolge oder Kalibrierung, deren technische Berechnung für jedes gewünschte Endprofil jeweils abhängig von Stahlgüte und von der Greifbedingung erfolgt, ergeben sich schließlich von einer Walzfolge zur anderen sehr unterschiedliche Profilformen und Dimensionen. Grundsätzlich soll aber immer eine maximale Reduzierung des Anfangsquerschnitts zwischen Beginn und Ende einer Walzfolge erreicht werden. Die Kant- und Verschiebevorrichtungen müssen daher große Anpassungsfähigkeit an die Walzprogramme ermöglichen. Dies ist insbesondere für alte, nicht spezialisierte Walzwerke wichtig, die im Stande sein müssen, ein breitgefächertes Programm abzuwickeln.

Soweit möglich, soll außerdem eine Abkühlung des Walzgutes vermieden werden. Es ist daher unbedingt erforderlich, Wärmeverbindungen zwischen dem Walzgut und der Kant- Tind Verschiebevorrichtung auf ein Mindestmaß zu beschränken, die Bewegungen des Walzgutes mit hoher Präzision zu steuern sowie die sich durch die Massen und Geschwindigkeiten des Walzgutes ergebende Trägheit unter Kontrolle zu bringen.

Abgesehen von den vorgenannten Erfordernissen, die häufig nur schlecht mit der jeweiligen Warmverformbarkeit des Metalls vereinbar sind, darf das Walzgut im Laufe seiner Bearbeitung nicht durch Kratzer oder Riefen beschädigt werden, da dies die weitere Bearbeitung sowie das Aussehen des Endproduktes stark beeinträchtigt.

Obwohl die bisher bekannten Kant- und Verschiebevorrichtungen die Gesamtheit der sich durch die Handhabung des stabförmigen Walzgutes ergebenden Schwierigkeiten lösen, d.h. Entnahme aus dem Kaliber, Abbremsung, Kanten um 4-5° oder 90°_? horizontaler

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Vorschub von einem Kaliber zum anderen bzw. von einem Gerüst zum anderen, vertikale Verschiebung und Einführung in das nächste Kaliber, so ermöglichen sie doch keine Programmerweiterung größeren Ausmaßes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kant- und Verschiebevorrichtung mit einem speziellen Spannkopf zu schaffen, welche über manuelle oder automatische Steuerung die Gesamtheit oder einen Teil der vorgenannten Manipulationen, die stabförmiges Walzgut oder dergleichen im Laufe der Walzfolge erfährt, unter Berücksichtigung aller vorgenannten Erfordernisse durchführen kann.

Die Erfindung geht aus von einem Spannkopf für eine Kant- und Verschiebevorrichtung für Walzstäbe oder dergleichen, über welche der Spannkopf mindestens in einer gegebenen Richtung bewegbar ist, mit einer Montageplatte für den Spannkopf, auf welcher Führungen angeordnet sind sowie mindestens zwei Klemmorgane, von denen das eine gegenüber dem anderen beweglich ist, und Betätigungsvorrichtungen für die den Walzstab festlegenden und in der festgelegten Lage gegenüber dem Spannkopf während der Bewegungsvorgänge halternden Klemmorgane. Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Klemmorgan mit einem Einschnitt versehen ist, dessen Profil zusammen mit dem anderen Klemmorgan bei einer bestimmten Stellung des beweglichen Klemmorgans ein der Poim des Querschnittprofils des zu handhabenden Walzstabes entsprechendes öffnungsmaul begrenzt.

Nach einem Merkmal der Erfindung ist das bewegliche Klemmorgan eine drehbare, kreisförmige Rolle, in welcher der Einschnitt mindestens über einen Teil ihres Umfangs verläuft.

Nach einem weiteren Merkmal ist der Einschnitt exzentrisch ausgebildet mit sich von einem Ende zum anderen kontinuierlich verändernder Profilweite.

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Fach einem anderen Merkmal ist das zweite Elemmorgan eine zweite drehbare, kreisförmige Rolle. Über mindestens einen Teil des TJmfangs dieser zweiten drehbaren Rolle erstreckt sich ein Einschnitt, der zusammen mit dem Einschnitt in dem beweglichen Klemmorgan in dessen einer Stellung das öffnungsmaul bildet.

Nach weiterer Ausbildung der Erfindung sind die Rollen über die Betätigungsvorrichtungen synchron gegeneinander drehbar.

Außerdem bestehen die Betätigungsvorrichtungen aus zwei Wellen, auf welchen die Rollen drehfest sitzen, aus zwei miteinander kämmenden und auf den Wellen drehbar angeordneten Zahnrädern, einem Antrieb der Zahnräder, insbesondere einem Schnekkengetriebe und einer Übersetzung (zur Drehung der Wellen über das Schneckengetriebe).

In weiterer Ausbildung der Erfindung schließt sich hinter den Klemmorganen eine zahgenartige Klemmführung an, die zwei Führungswangen aufweist,wovon mindestens eine angelenkt ist, sowie eine "Vorrichtung zur elastischen Belastung der angelenkten Führungswange gegen die andere Führungswanne. Ferner ist in der angelenkten Führungswange eine Rinne ausgebildet, die zusammen mit der anderen Führungswange eine trichterförmige Durchführung bildet mit einem der Profilform des zu handhabenden Walzstabes entsprechenden Querschnitt, der ausgehend von dem den Klemmorganen benachbarten Ende über eine gewisse Länge der Rinne allmählich abnimmt.

Die zweite Führungswange ist ebenfalls angelenkt und weist eine Rinne auf, die gemeinsam mit der Rinne in der ersten Führungswange die Durchführung begrenzt.

Im weiteren Sinne bezieht sich die Erfindung auf eine Kant- und Verschiebevorrichtung für Walzstäbe, mit einem Spannkopf nach einem der vorbeschriebenen Merkmale, welche ein

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Drehwerk aufweist, in welchem der Spannkopf in Längsrichtung des zu handhabenden Walzstabes verschiebbar ist, einen Schlitten, in welchem das Drehwerk drehbar angeordnet ist, und einem feststehenden Rahmen, in welchem der Schlitten in Querrichtung verschiebbar ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Spannkopf nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 eine schema.tische Perspektive des Spannkopf es nach Fig. 1;

Fig. 3 einen schematischen Längsschnitt durch einen Spannkopf nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen Spannkopf nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5a

bis 5g jeweils die Form eines öffnungsmauls für einen Spannkopf nach Fig. 1;

Fig. 5h

bis 5j jeweils die Form eines öffnungsmauls für Spannköpfe nach Fig. 3 und 4;

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Fig. 6 einen schematischen Längsschnitt durch Klemmorgane eines Spannkopfes nach der Erfindung, in offener Stellung;

ig. 7 einen Schnitt analog Mg. 6 bei Schließstellung der Klemmorgane;

Fig. 8 einen Schnitt nach Linie 8-8 in Fig. 7;

Fig. 9

und 10 einen schematischen Längsschnitt durch die Klemmorgane nach einer weiteren Ausführungsform bzw. deren Stirnansicht;

Fig.11 zum Schnitt nach Fig. 9 eine schematische Stirnansicht einer abgewandelten Ausführungsform der Klemmorgane nach Fig. 10;

Fig.12 einen schematischen Längsschnitt durch die Klemmorgane des Spannkopfes nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig.13 eine schematische Perspektive einer Kant- und

Verschiebevorrichtung nach der Erfindung; und

Fig.14 eine Seitenansicht der Vorrichtung in Fig. 13, zum Teil im Schnitt.

Fig. 1 und 2 zeigen einen Spannkopf 1 am Ausgang eines Triowalzgerüstes, dessen Walzen 2, 3 "und 4 schematisch dargestellt sind. Der Spannkopf 1 liegt mit dem sich durch Einschnitte und 6 in den Arbeitswalzen 3 und 4 ergebenden Kaliber auf einer Achse, so daß er den am Ausgang des Gerüstes ankommenden Walzstab 7 erfassen kann.

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Als Klemmorgane besitzt der Spannkopf zwei kreisförmige, einander berührende Rollen 8a und 8b mit einem exzentrischen Einschnitt 9a bzw. 9b über einen Teil ihres Umfanges, dessen Profilweite sich von seinem einen Ende zum anderen kontinuierlich verändert. Vorzugsweise ist die Profilform der Einschnitte auf deren gesamten Länge konstant; es lassen sich aber auch Einschnitte mit veränderlichem Profil vorsehen. Das Profil wird derart gewählt, daß die Einschnitte 9a und 9b zwischen den Rollen in deren gemeinsamen Durchführungsebene gemeinsam ein öffnungsmaul begrenzen, dessen Porm dem Querschnittsprofil des zu erfassenden Walzstabes entspricht. IPür Querschnittsprofile mit in Längsrichtung verlaufender Symmetrieachse sind die beiden Einschnitte vorzugsweise symmetrisch zur Berührungsebene der Rollen ausgebildet. Pig. 5a bis 5b zeigen "b&spielsweise eine Anzahl von öffnungsmäulern, wie sie sich durch die Einschnitte 9a und 9b in den Rollen 8a und 8b ergeben können.

Die Rollen 8a und 8b sitzen drehfest auf Wellen 10a und 10b. Aufgrund der Form der Einschnitte 9a und 9b verändert sich daher durch Drehung der Rollen mit ihren Wellen die öffnungsweite. Auch bei Einschnitten mit veränderlichem Profil ändert sich die öffnungsweite durch diese Drehung. Auf der Welle 10a sind ein Kettenrad 11 und ein mit dem Zahnrad 12b auf der Welle 10b kämmendes Zahnrad 12a angeordnet. Das Kettenrad 11 ist über eine Kette 13 mit einem (nicht dargestellten) Getriebe mit zwei gegenläufigen Abtrieben verbunden. Dieses Getriebe kann z.B. ein Schneckengetriebe sein. Dieses Schneckengetriebe dient zur Synchronsteuerung der Drehung der Rollen 8a und 8b in entgegengesetzter Richtung. Diese Synchronisierung ist im allgemeinen gewünscht, um eine zur Berührungsebene der Rollen 8a und 8b symmetrische öffnung der Einschnitte 9a und 9b zu erhalten. Wie noch im Zusammenhang mit den Ausführungsformen nach Pig. 3 und 4- beschrieben wird, ist diese Synchronisierung aber nicht zwingend erforderlich. Das Merkmal, daß die Rollen einander im wesentlichen berühren, ist erwünscht, um ein Öffnungsmaul in Form eines geschlossenen Kanals zu er-

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halten, aber auch diese Bedingung ist nicht zwingend. Schließlich läßt sich auch der nur beispielshalber angegebene Antrieb der Rollen 8a und 8b über Schneckengetriebe, Kettenrad und Zahnräder durch jeden anderen Antrieb ersetzen, der je nach Erfordernissen eine synchrone oder asynchrone Drehung der Rollen gewährleistet.

Hinter den Rollen 8a und 8b schließt sich eine Klemmführung 14 mit zwei Führungswangen 15a und 15b an, welche an zwei an den Wellen 10a und 10b angelenkten Montageplatten 16a und 16b befestigt sind.

In den Führungswangen 15a und 15b sind Rinnen 17a und 17b symmetrisch zur Berührungsebene der Rollen 8a und 8b ausgebildet.

Je nach Bedarf können diese Rinnen gleiches Profil wie oder anderes als die Einschnitte 9a und 9b haben.Sie bestehen aus einem langen Eintrittsabschnitt, über dessen Länge das Profil von dem den Rollen 8a und 8b benachbarten Ende allmählich abnimmt, und aus einem Endabschnitt mit konstantem Profil, um den Anlagedruck der Führungswangen 15a und 15b auf den zu handhabenden Walzstab über eine gewisse Länge zu verteilen. Bei gegenseitiger Beaufschlagung der IFührungswangen 15a und 15b bilden die Rinnen 17a und 17b somit ein trichterförmiges Maul in der Klemmführung 14.

Die Montageplatten 16a und 16b sind an ihren den Rollen 8a und 8b benachbarten Enden mit einem Zahnprofil 18a und 18b ausgebildet, um eine synchrone Drehung der beiden Führungswangen 15a und 15b um die Wellen 10a und 10b zu erhalten. Diese synchrone Drehung ist erwünscht, weil sie z.B. im Fall der Rollen 8a und 8b eine gleichmäßige Verteilung der in der öffnung wirkenden Kräfte zu beiden Seiten der Berührungsebene, in welcher die Walzstäbe durchlaufen, gewährleistet. Diese

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Sync hronisierung kann aber auch entfallen bzw. läßt sich durch eine andere Vorrichtung gleicher Wirkung ersetzen. Die Führungswangen 15a und 15b sind an ihren hinteren Enden elastisch gegeneinander belastet, wie noch anhand einer besonderen Ausführungsform im Zusammenhang mit Fig. 14 näher beschrieben wird.

Der Spannkopf 1 arbeitet wie folgt:

Sobald ein Walzstab zwischen den Arbeitswalzen 3» 4 austritt, durchläuft er die in maximaler öffnungsstellung befindlichen Rollen 8a und 8b des bereitgestellten Spannkopfes und wird dann zwischen den Führungswangen der Klemmführung 14· festgehalten, welche, obwohl dies nicht ihre Hauptfunktion ist, einen Teil der Trägheit des Walzstabes aufnimmt. Die Klemmführung verhindert dadurch ein Kippen und Verdrehen des Stabes um seine Achse und gewährleistet dessen gute Einführung zwischen die Rollen. Sowie die Walzen des Walzgerütes den Walzstab freigeben, übersetzt sich die Drehung der Rollen 8a und 8b in der durch die Pfeile fa und fb in Fig. 2 angegebenen Richtung aufgrund der exzentrischen Form der Einschnitte 9a imd 9b in eine allmähliche Verengung des öffnungsmauls bis auf Höhe des Stabes 7· Durch dies ergibt sich eine wirksame, allmählich zunehmende Klemmwirkung der Rollen auf den Walzstab. Der Walzstab läßt sich nun rasch aus den Ausführungen des Gerüstes ziehen durch Rückbewegung des Spannkopfes 1 in der durch y-y angegebenen Richtung mittels im Zusammenhang mit Fig. 13 und 14 noch zu beschreibender Vorrichtungen. Der Walzstab ist nun in seiner in Fig. 2 gezeigten Lage festgespannt. In dieser festgespannten Lage ist der Walzstab in seiner Längsachse festgelegt, so daß sich gefahrlos und mit hoher Präzision die Kantbewegungen (Drehung 0-0 des Stabes um seine Achse) und die Verschiebebewegungen in Längsrichtung y-y, in Querrichtung x-x und vertikal in Richtung z-z nach Fig. 2 durchführen lassen. Fig. 13 und 14 zeigen eine Vorrichtung, mit welcher dem Spannkopf 1 diese Bewegungen übertragen werden können, wie nachfolgend noch beschrieben wird.

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Nach Abschluß dieser Zwischenbewegungen (Kant- und ■Verschiebebewegungen) kann der Walzstab einem neuen Kaliber zugeführt werden. Die in Fig. 1 und 2 gezeigte exzentrische Form der Einschnitte 9a und 9t> ermöglicht das Stechen des Stabes 7 in das neue Kaliber, selbst wenn eine gewisse"Rückstau"-wirkung besteht, wie sie bei manchen Stahlgüten vorkommt. Dabei wird die gesamte Trägheit des Spannkopfes 1 zur Überwindung dieser dem Walzfachmann bekannten Erscheinung ausgenutzt. Die exzentrische Form ermöglicht sozusagen eine "Selbstbefreiung" des Walzstabes, sobald er bei Einführung in das nächste Kaliber von den Arbeitswalzen wieder erfaßt wird. Auf diese Weise werden selbst im Falle einer auch bei automatischen Steuerungen möglichen Übersetzungsungenauigkeit jegliche Stöße vermieden, die die Haltekraft der mechanischen Elemente beeinträchtigen und zur Beschädigung des Metalls im Laufe seiner Bearbeitung sowie zu einem vorzeitigen "Verschleiß der Rollen führen würden. Abgesehen von der oben beschriebenen vorteilhaften Funktion bewirkt die Klemmführung 14- auch die Festlegung der Stabachse in horizontaler Ebene und verhindert ein Kippen über die Rollen, was bei ungleicher Verteilung der Masse zu den Rollenachsen auftreten würde. Auf dieseWeise läßt sich der Walzstab den Einführungen des Walzgerüstes in korrekter Stichstellung für das nächste Kaliber zuführen. Die Klemmführung 14 gestattet zudem ein Arretieren und Rückführen sehr kurzer Stäbe, wie sie häufig am Beginn einer Walzfolge oder im Laufe von Einstellarbeiten vorkommen können, wobei sie den Stab in ausreichender Länge vor die Rollen zurücktreten läßt, damit sein Ende bei Einführung in das nächste Kaliber an die Achse der Arbeitswalzen des Walzgerüstes reicht.

TJm die Aufnahme eines Teils der Trägheit des Walzstabes 7 durch die Klemmführung 7 noch zu verbessern, kann eine Bremsvorrichtung vorgesehen sein, die z.B. aus zwei Bremsrollen 19a und 19b bestehen kann (Fig. 1), welche drehbar am Ende von an den hinteren Enden der Führungswangen 15a und 15"b montierten

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Bügeln "befestigt sind, und zwei die Rollen 19a und 19b elastisch beaufschlagenden Bremsschuhen 20a und 20b aufweisen. Sobald ein Walzstab 7 am hinteren Ende der Klemmführung 14 herausschießt, wird er von den Bremsrollen 19a und 19b, die vorzugsweise mit einem dem Profil des Stabes angepaßten Einschnitt versehen sind, beaufschlagt, so daß ein Teil seiner Trägheit durch die Bremswirkung der Bremsschuhe 20a und 20b aufgefangen wird.

Fig. 3 und 4 zeigen abgewandelte Ausführungsformen des Spannkopfes nach I¹Xg. 1, die sich insbesondere für Walzgut mit ebenflächigem oder irregulärem Profil, z.B. ohne Symmetriebene, eignen (Dreiecksprofile, Halbrunde, etc.)

Der Spannkopf nach Fig. 3 weist als einziges Klemmorgan eine Rolle 8a auf, welche mit einer frei drehenden Gegenrolle 22 zusammenwirkt, und besitzt nur eine einzige Führungswange 15a, die zusammen mit einer Auflageplatte 23 die Klemmführung bildet.

Fig. 5h und 5d zeigen drei Formen irregulärer öffnungsmäuler für Spannköpfe nach Fig. 3 und 4.

Fig. 6 bis 8 zeigen eine einfachere Ausführungsform der Rollen 8a und 8b, welche Einschnitte 9a und 9b mit konstantem Profil haben und exzentrisch auf ihren Wellen 10a und 10b angeordnet sind. In ihrer in Fig. 6 gezeigten offenen Stellung bilden die Einschnitte 9a und 9b eine Öffnung, durch welche ein Walzstab durchtreten kann. Durch Drehung der Rollen um 9°° im Uhrzeigersinn aus ihrer Stellung in Fig. 6 gelangen sie in ihre Schließstellung nach BLg. 7·

Bei der in Fig. 9 dargestellten Ausfüh? ungsform bestehen die Klemmorgane aus einem oberen Backenpaar 24a, zwischen welchem eine untere Klemmbacke 24b eingeschoben ist. Diese mit konstanten Profileinschnitten 25a und 25b ausgebildeten Klemm-

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backen können senkrecht zur Durchlaufrichtung des Valzstabes verschiebbar sein, wie Pig. 10 zeigt, und zwar z.B. über Gleitflächen und (nicht dargestellte) Schneckengetriebe oder können als Endstücke der zwei Anne einer zangenartigen Klemmführung nach Fig. 11 ausgebildet sein.

Nach einer weiteren Abwandlung (Fig. 12) bestehen die Klemmorgane aus einer unteren Rolle 26b und einer Auflageplatte 27 _s zwischen welchen eine obere Solle 26a drehbar angeordnet ist. Diese Rollen 26a und 26b sind rechteckig ausgebildet und mit Einschnitten 28a bzw. 28b versehen, deren Querschnitt ausgehend von der Angriffskante 29a bzw. 29b der Rollen allmählich abnimmt, um dann über seine restliche Länge konstant zu bleiben, so daß über diese Rollen eine allmähliche zunehmende Klemmwirkung erreicht wird.

Alle Ausführungsformen der Klemmorgane nach Fig. 6 bis 11 können mit einer Klemmführung 14 nach Fig. 1 und 2 oder dgl. zusammenwirken, obwohl dies hier nicht dargestellt ist.

In Fig. 13 und 14 ist eine Kant- und Verschiebevorrichtung gezeigt, mit einem Spannkopf 1 nach Fig. 1 und 2, einem Drehwerk 30, gegenüber welchem der Kopf 1 in Richtung y-y verschiebbar ist, einem Schlitten 311 in welchem das Drehwerk 30 Drehbewegungen 0-0 beschreiben kann, und einem feststehenden Rahmen 32 eines Wagens, gegenüber welchem der Schlitten 31 in Richtung x-x verschiebbar ist.

Auf einer Montageplatte 33 des Spannkopfes 1 sind die Rollen 8a, 8b, die zangenartige Klemmführung 14, ein Führungsteil 34 mit einer Durchtrittsöffnung 35 und zwei Lenksegmente 36 zur seitlichen Führung der Montageplatte 16a,16b der Klemmführung 14 angeordnet. Die Durchtrittsöffnung 35 des Führungsteils 34 ist mit de: Achse der durch die Einschnitte 9a und 9b und die Rinnen 17a, 17b begrenzten Öffnungen ausgerichtet und wird im folgenden als Achse des Spannkopfes 1 bezeichnet. Auf der Montageplatte 33

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ist außerdem das Gehäuse eines DruckluftZylinders 37 angeordnet, dessen Kolbenstange an einem dreieckförmigen Kurvensegment 38 angelenkt ist. Dieses Kurvensegment 38 ist an seiner zweiten Spitze an der Platte 33 angelenkt und trägt an seiner dritten Spitze eine Rolle 39? welche die Führungswange 15a abwälzend beaufschlagt. Durch die Zusammenwirkung von Druckluftzylinder, Kurvensegment und Rolle wird auf das hintere Ende der Führungswange 15a eine elastische Kraft aufgebracht, und über die mit Zahnprofil ausgebildeten, miteinander kämmenden vorderen Enden 18a und 18b der Montageplatten 16a, 16b werden die ITührungswangen 15a und15b elastisch gegeneinander belastet.

Das Drehwerk 30 besteht aus zwei Rundprofilschienen 40 und einem (nicht dargestellten) Verstärkungsträger, die sich in der Richtung y-y erstrecken und an ihren Enden an einer kreisförmigen Stirnplatte 4-1 bzw. einer kreisförmigen Endplatte befestigt sind. Der Spannkopf 1 ist auf den Schienen 40 über vier Laufrollenpaare 43 gelagert und läßt sich längs der Schienen über einen Druckluftzylinder 44 verschieben, dessen Gehäuse fest an der Endplatte 42 montiert und mit seiner Kolbenstange an der Montageplatte 33 angelenkt ist. In der Stirnplatte 41 ist ein Fenster 45 vorgesehen, durch welches der Spannkopf 1 mit seinem vorderen Ende vorschiebbar ist, um den Walzstab aus den Ausführungen des Walzgerüstes zu erfassen und ihn nach erfolgten Verschiebe- und/oder Kantbewegungen einem neuen Kaliber einzuführen.

Die Kantung erfolgt durch Drehung des Drehwerks 30 im Schlitten 31. Dieser Schlitten 31 ist als rechteckiges Parallelepiped konstruiert mit einer Stirnfläche 46, in welcher eine Ausnehmung die Rollbahn für die die kreisförmige Stirnplatte 41 tragenden Rollen 48 bildet. Die Endplatte 42 des Drehwerks sitzt fest auf einer Achse 49, die sich durch ein Lager 50 am hinteren Querträger 51 des Schlittens 31 erstreckt. Die geometrische Achse der Achse 49 ist in Richtung y-y mit der

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Drehachse der Stirnplatte 41 ausgerichtet. Die Drehung des Drehwerks JO erfolgt über einen Elektromotor 52 und eine Übersetzung, bestehend aus einem an der Abtriebswelle des Motors 52 angelenkten Kurbelarm 53 und einer am Kurbelarm 53 und der Endplatte 42 angelenkten Pleuelstange 54.

Die Drehung des Drehwerks 30 nimmt den Spannkopf 1 mit, so daß ein in dem Spannkopf festgelegter Walzstab eine Kantdrehung z.B. um 45° oder 90° erfährt. Bei dieser Ausführungsform ist außerdem die Achse des Spannkopfs 1 seitlich zur Drehachse des Drehwerks 30 verschoben. Folglich wird bei jeder Drehung des Drehwerks ein in dem Spannkopf 1 gehaltener Walzstab nicht nur gekantet, sondern erfährt auch eine Drehung um die Drehachse des Drehwerkes 30. Diese Drehung entspricht einer Verschiebung in Richtung x-x sowie einer Verschiebung in Richtung z—z. Da die Lage des Walzstabes andererseits durch Verschiebung des Schlittens 41 steuerbar ist, dient das Drehwerk 30 sowohl zur Kantbewegung als auch zur vertikalen Bewegung in Richtung z-z.

Im Rahmen der Erfindung kann aber die Achse des Spannkopfes 1 mit der Drehachse des Drehwerks 30 auch genau ausgerichtet sein, um einfache Kantbewegungen der zu handhabenden Walzstäbe durchzuführen. In diesem Fall könnte die Verschiebung des Walzstabes in Richtung z-z über einen, nun nicht mehr feststehenden Rahmen 32 erfolgen, der in Richtung z-z gegenüber einem feststehenden Hilfsrahmen verschiebbar ist. Zu diesem Zweck könnten auf dem Hilfsrahmen G-Ie it führungen und am Rahmen 32 Rollen vorgesehen sein, wobei die Führung des Rahmens 32 über einen Arbeitszylinder, ein Zahnstangengetriebe oder dgl. Vorrichtungen steuerbar wäre.

Der Schlitten 31 ist an seiner Stirnseite in der Mitte seines oberen Querträgers 55 über ein Rollenpaar 56 aufgehängt, welche auf einer die zwei Ständer 58 des Rahmens 32 verbindenden

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Rundprofilschiene 57 abrollen. An seinem hinteren Ende ist der Schlitten 31 über zwei an seinen unteren Enden angeordnete Laufrollen 59 auf dem hinteren Querträger 60 des feststehenden Rahmens 32 gelagert.

Die seitliche schrittweise Verschiebung des Schlittens 31 in der Richtung x-x erfolgt über zwei Gewindespindeln 61 und 62, die sich durch den vorderen otecen Querträger 5^ und den hinteren unteren Querträger 51 erstrecken und mit jeweils zwei (nicht dargestellten) Gegengewinden ausgebildeten Abschnitten dieser Querträger zusammenwirken. Die beiden Gewindespindeln werden über eine Untersetzung durch zwei Wellen 63 und 64 synchron getrieben. Die Welle 63 wird ihrerseits über einen Motor 65 in Drehung versetzt und überträgt ihre Bewegung über eine Winkeluntersetzung 66 auf die Welle 64.

Der feststehende Rahmen 32 ist als Wagen konstruiert und lagert über vier Laufrollen 67 auf Schienen 68. Vorzugsweise hat dieser Wagen einen eigenen Antrieb, so daß die Vorrichtung für Einstell- oder Austauscharbeiten aus dem Arbeitsbereich des Walzwerkes gefahren werden kann.

Die vorstehend beschriebene Kant- und Verschiebevorrichtung arbeitet wie folgt:

Sobald ein Walzstab 1 an der Ausführung des Walzgerüstes ankommt, wird er von dem in Vorschubstellung nach E"ig. 1 bereitgestellten Spannkopf 1, vie vorstehend beschrieben, erfaßt. Der Walzstab wird dann aus der Ausführung des Walzgerüstes . gezogen durch Rückholung des Spannkopfes 1, was durch Rückzug des DruckluftZylinders 44 erfolgt. Durch Anschalten der Motoren 42 und 65 wird nun das Drehwerk 30 in Drehung versetzt und der Schlitten 31 schrittweise seitlich verschoben, wodurch der im Spannkopf gehalterte Walzstab die Kant- und Verschiebebewegung erfährt. Vorzugsweise lassen sich all diese

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Bewegungen durch eine selbsttätige Steuereinrichtung gleichzeitig durchführen. Sowie der Walzstab wieder exakt mit dem nächsten Kaliber'ausgerichtet ist, wird er in dieses Kaliber eingeführt, und zwar durch Vorschub des DruckluftZylinders 44 und durch entsprechende Drehung der Hollen 8a und 8b unter dem nachlassenden Druck des Arbeitszylinders 37·

Ein wesentlicher Vorteil des Spannkopfes nach der Erfindung ist darin zu sehen, daß der zu bearbeitende Walzstab im Laufe der Stichfolge durch die einzelnen Kaliber nie freigegeben wird, und zwar unabhängig von seiner Form oder seiner Querschnittsgröße. Dank der Rollen 8a und 8b erfolgen das Erfassen und die Freigabe des Walzstabes stets in fortschreitender Bewegung unabhängig von Schwankungen in der Ansprechzeit der automatischen Steuerung dieser Sollen. Zudem bewirken die Rollen eine gewisse Verkeilung des Walzstabes, so daß während der Manipulationsbewegung keine große Andruckkraft auf die Rollen zu wirken braucht. Darüber hinaus ermöglicht es die Vorrichtung nach dar Erfindung, die Kantung oder Verschiebung der Walzstäbe auf eine sehr kurze Zeit zu beschränken, so daß zwischen der Vorrichtung und dem Walzstab kein wesentlicher Wärmeaustausch stattfindet. Außerdem verkürzt sich dadurch auch die Gesamtdauer der Stichfolge, was eine erhöhte Leistungsfähigkeit eines mit einer Vorrichtung nach der Erfindung ausgerüsteten Walzwerkes zur Folge hat.

Beispielshalber sei erwähnt, daß ein mit zwei beiderseits des ersten Walzgerüstes angeordneten Spannköpfen nach der Erfindung ausgerüstetes Doppelduowalzwerk bereits zu voller Zufriedenheit arbeitet und zwar mit folgenden Kennwerten:

- Durchmesser der Arbeitswalzen: 220 cm

- Umfangsgeschwindigkeit der Arbeitswalzen: 3,3 m/s

- Arbeitsbreite: 600 cm

- maximale Stichzahl: 12

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maximaler Anstichquerschnitt: im letzten Kaliber erhältlicher kleinster Querschnitt:
normalerweise gewalzte Güten:

Masse der normalerweise "bearbeiteten Knüppel:

mm

2O mm (vorgesehen nicht oxydierbarer Stahl und gekohlter Stahl Typ

35 kg (vorgesehen für 1OOkg'₍

Im allgemeinen wird die Kaliberfolge "Quadrat-Quadrat" verwendet, es sind aber auch Folgen wie "Quadrat-Oval" und "Quadrat-Raute" vorgesehen und durch einfaches Austauschen der Rollen und Klemmführungen durchführbar.

Patentanwälte Dipl.-ing. =. r <_er DiPl-In₈. K. Sc

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Claims

Patentansprüche

ί 1 .J Spannkopf für eine Kant- und Verschiebevorrichtung für Walzstäbe, über welche der Spannkopf mindestens in einer gegebenen Richtung bewegbar ist, mit einer Montageplatte für den Spannkopf, auf welcher Führungen angeordnet sind sowie mindestens zwei Klemmorgane, von denen das eine gegenüber dem anderen beweglich ist, und Betätigungsvorrichtungen für die den Walzstab festlegenden und in der festgelegten Lage gegenüber dem Spannkopf während der Bewegungsvorgänge halternden Klemmorgane, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Klemmorgan (8a; 24a; 26a) mit einem Einschnitt (9a; 25a; 28a) versehen ist, dessen Profil zusammen mit dem anderen Klemmorgan (8b; 21; 22; 24b) bei einer bestimmten Stellung des beweglichen Klemmorgans ein der Form des Querschnittprofils des zu handhabenden Walzstabes entsprechendes öffnungsmaul begrenzt.
2. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Klemmorgan eine drehbare, kreisförmige Rolle (8a) ist, in welcher der Einschnitt (9a) mindestens über einen Teil ihres ümfangs verläuft.
3. Spannkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt (9a) exzentrisch ausgebildet ist und sich seine Profilweite von seinem einen Ende zum anderen kontinuierlich verändert.

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4. Spannkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klemmorgan eine zweite drehbare kreisförmige Rolle (8b; 22) ist.
5- Spannkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß., sich mindestens über einen Teil des Umfangs der zweiten drehbaren. Rolle (Sb)- ein Einschnitt (9b) erstreckt, der zusammen mit dem Einschnitt (9a) im beweglichen Klemmorgan in dessen einer Stellung das öffnungsmaul bildet.
6. Spannkopf nach .Anspruch 3 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Einschnitt; ('9b) in der zweiten Rolle (8b) ebenfalls exzentrisch ausgebildet ist mit sich von einem Ende zum anderen kontinuierlich verändernder Profilweite.
7. Spannkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rolle eine frei um ihre Achse drehbare Gegenrolle (22) ist. .■-.-■- '. . _ ■■■ ■ .
8. Spannkopf nach einem der Ansprüche 4 bis 7 ·> dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (8a; 8b; 22) einander berühren.
9. Spannkopf nach Anspruch 6 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnitte (9a, 9b) symmetrisch zur Berührungsebene der Rollen (8a, 8b) verlaufen.
10. Spannkopf nach Anspruch 2 oder 3ν dadurch gekennzeichnet, • daß das zweite .Klemmorgan eine Auflageplatte (21) ist.
11. Spannkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Klemmorgan eine zweite drehbar angeordnete, kreisförmige Rolle (8b) ist mit einem Einschnitt (9b) über mindestens einen Teil ihres Umfangs, daß die Einschnitte (9a, 9b) ein konstantes Profil aufweisen und gemeinsam in der einen Stellung das öffnungsmaul bilden, ferner dadurch ge-

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kennzeichnet, daß die Bollen (8a, 8b) exzentrisch drehbar angeordnet sind, so daß die Weite des öffnungsmauls durch Drehung der Rollen veränderbar ist.
12. Spannkopf nach einem der Ansprüche 5, 6, 8 bzw. 6, 9

11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (8a, 8b) über die Betätigungsvorrichtung^dOa, 10b, 11, 12a, 12b, 13) synchron gegeneinander drehbar sind.
13. Spannkopf nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsvorrichtungen aus zwei Wellen (iOa, 1Ob) bestehen, auf welchen die Rollen (8a, 8b) drehfest sitzen, aus zwei miteinander kämmenden und auf den Wellen drehbar angeordneten Zahnrädern (12a, 12b), einem Schneckengetriebe und einer übersetzung (11, 13).
14. Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Klemmorgan eine o"be?e Klemmbacke (24a) und das zweite Klemmorgan eine bewegliche untere Klemmbacke (24b) mit einem Einschnitt (25b) ist, der mit dem Einschnitt (25a) in der oberen Klemmbacke in der einen Stellung das Öffnungsmaul bildet.
15. Spannkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (24a, 24b) durch die Betätigungsvorrichtung verschiebbar sind.
16. Spannkopf nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmbacken (24a, 24b) als Endstücke der Arme einer angelenkten Klemmvorrichtung ausgebildet sind.
17· Spannkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Klemmorgan eine erste drehbare Rolle (26a) mit einem Einschnitt (28a) ist und als Gegenorgane beiderseits der ersten Rolle (26a) eine zweite drehbare Rolle (26b) mit einem Einschnitt (28b) sowie eine Auflageplatte

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(27) vorgesehen sind, daß die Einschnitte (28a, 28b) ein Profil mit sich mindestens über einen Abschnitt ihrer Länge veränderlicher Weite aufweisen, so daß durch Drehung der Rollen eine zunehmende Klemmwirkung auf den erfaßten Walzstab ausübbar ist.
18. Spannkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich hinter den Klemmorganen eine zangenartige Klemmführung (14) anschließt, die zwei Führungswangen (15a; 15b; 21; 23) aufweist, wovon mindestens eine (15a) angelenkt ist, sowie eine Vorrichtung zur elastischen Belastung der angelenkten Führungswange gegen die andere Führungswange (15b; 21; 23), ferner dadurch gekennzeichnet, daß in der angelenkten Führungswange (15a) eine Rinne (17a) ausgebildet ist, die zusammen mit der anderen Führungswange eine trichterförmige Durchführung bildet mit

einem der Profilform des zu handhabenden Walzstabes entsprechenden Querschnitt, der ausgehend von dem den Klemmorgänen benachbarten Ende über eine gewisse Länge der Rinne allmählich abnimmt.
19. Spannkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Führungswange (19b) ebenfalls angelenkt ist und eine Rinne (1?b) aufweist und daß die Rinnen (17a, 17b) gemeinsam die Durchführung begrenzen.
20. Spannkopf nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Führungswange (21; 23) ein feststehendes Auflageteil ist.
21. Spannkopf nach Anspruch 13 bzw. 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswangen (15a, 15b) der Klemmführung (14) an zwei Platten (16a, 16b) befestigt sind, welche an ihrem einen Ende um die Wellen (10a, 1/b) angelenkt und mit miteinander kämmenden Zahnprofilen (18a, 18b) zur synchronen Drehung der Führungswangen um die Wellen ausgebildet sind.

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22. Spannkopf nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur elastischen Belastung der Führungswangen gegeneinander aus einem Druckluftzylinder (37) und einem an der Montageplatte (33) angelenkten Kurvensegment (38) besteht, daß das Kurvensegment eine Rolle (39) trägt, welche die Führungswange (15a) an ihrem den Klemmorganen abgewandten Ende wälzend beaufschlagt und daß die Kolbenstange des Druckluft Zylinders (37) an dem Kurvensegment (38) zur Steuerung dessen Bewegung und Auflage an der üihrungswange (15a) angelenkt ist.
23- Spannkopf nach Anspruch 18,bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die angelenkte Mihrungswange (15a, 15b) mit einer Bremsvorrichtung für den zu handhabenden Walzstab versehen ist, bestehend aus einer den Walzstab beaufschlagenden Bremsrolle (I9a, 19b), die auf einem fest auf der Führungswange montierten Bügel drehbar angeordnet ist, und aus einem die Bremsrolle elastisch beaufschlagenden Bremsschuh (20a, 20b),.
24. Kant- und ^Verschiebevorrichtung für Walzstäbe, mit einem Spannkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Drehwerk (30), in welchem der Spannkopf (1) in Längsrichtung (y-y) des zu handhabenden Walzstabes verschiebbar ist, einen Schlitten (31)» in welchem das Drehwerk (30) drehbar angeordnet ist, und einem feststehenden Rahmen (32), in welchem der Schlitten (31) in Querrichtung (x-x) verschiebbar ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehwerk (30) aus einer Stirnplatte (41), einer Endplatte (42) und zwei in Längsrichtung zwischen den Platten verlaufendem Führungsschienen (40) besteht und mit einem Druckluftzylinder (44) zusammenwirkt, dessen Gehäuse an einer der Platten befestigt ist und dessen Kolbenstange an der Montageplatte (33) des Spannkopfes (1) befestigt ist und daß ferner der Spannkopf (1) über Laufrolen (43) die Schienen (40) beaufschlagt und längs der Schienen bewegbar ist.

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26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannkopf gegenüber dem Drehwerk drehbar in einer Lage angeordnet ist, in der sein Öffnungsmaul seitlich gegenüber der Drehachse des Drehwerkes verschoben ist.
27- Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (31) ein rechteckiges Parallelepiped ist mit einer Stirnfläche (46) zur drehenden Aufnahme der - Stirnplatte (41) des Drehwerks, einem hinteren Querträger (51), auf welchem ein Lager (50) zur drehenden Halterung der Endplatte (42) montiert ist, unddaß ein Antriebsmotor (52) für das Drehwerk sowie eine Übersetzung aus Pleuelstange (54) und Kurbelarm (53) zwischen der Endplatte (42) und der Abtriebswelle des Motors (52) vorgesehen sind.
28. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Rahmen (32) aus zwei vorderen Seitenständern (58) besteht, einer Aufhängeschiene (57) zwischen den Ständern und einem hinteren Querträger (60) als Rollenführung, daß der Schlitten (31) an seinem vorderen Ende an der Aufhängeschiene (57) über ein Rollenpaar (56) aufgehängt und geführt ist und über Rollen (59) an seinem hinteren Ende auf dem hinteren Querträger (60) des feststehenden Rahmens gelagert ist, daß ferner der feststehende Rahmen (32) zwei synchronisierte, mit Gewindeteilen des Schlittens zusammenwirkende Gewindespindeln (61, 62) zum Antrieb des Schlittens aufweist sowie einen Antriebsmotor (^) für die Gewindespindeln (61, 62) und eine Übersetzung (63, 64, 66) zwischen dem Motor und den Schneckenwellen.

Patentanwälte Dip!. -lne£ E. Ed«

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