DE2805708A1

DE2805708A1 - Eintragfuehrung fuer walz- und perforiermaschine

Info

Publication number: DE2805708A1
Application number: DE19782805708
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Clames; Edgardo Gnecchi; Teresio Passoni
Original assignee: Innocenti Santeustacchio SpA
Current assignee: SMS Group SpA
Priority date: 1977-04-21
Filing date: 1978-02-10
Publication date: 1978-10-26
Also published as: FR2387700A1; GB1581100A; ES466997A1; DE2805708C2; HU176116B; JPS613566B2; US4196942A; FR2387700B1; IT1115518B; JPS53132455A

Description

INNOCENTI SANTEUSTÄCCHIO S.p.A.
Via A. Franchi 20
BRESCIA / Italien

Eintragführung für Walz- und Perforiermaschine.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Eintragführung für: eine Walz- und Perforiermaschine.

Eine Walz- und Perforiermaschine, die nachfolgend lediglich mit den Buchstaben PPM bezeichnet wird, ist eine Maschine, die zur Umwandlung eines rechteckigen Stangenmaterials:, das aus einem Stangenwalzwerk oder unmittelbar aus einer Stranggießanlage kommt, in einen axial ausgebohrten runden Rohling, dient. Eine solche Maschine wird gewöhnlich durch ein angetriebenes Walzenpaar mit Walzzylindern mit runden Nuten und durch einen Dorn gebildet, der sich längs der Walzacbsfe uo& von der Austragseite des Walzenpaares aus erstreckt, welcher Dorn gleichachsig an seinem einen Ende mit einer Perforierspitze und einem Schieber versehen isfc_f um ein auszubohrendes Stangenmaterial durch die Walzzylinder hindurch und gegen die erwähnte Perforierspitze zu pressen.

Die notwendige Bedingung, daß d*r erhaltene Rohling genau seiner eigenen Längsachse gebohrt wird, besteht darin, daß das quadratische Stangenmaterial während seines Durchgangs durch die PPM gut zentriert auf der Walz- und Perforierachse

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gehalten wird. Für diesen Zweck ist eine PPM gewöhnlich mit einer Eintragführung und einer Austragführung ausgerüstet, die in geeigneter Weise ausgebildet und bemessen sind. Gegenwärtig wird eine Eintragführung entweder in Form einer geradlinigen Rohrleitung von quadratischem Querschnitt oder in Form eines geradlinigen Tunnels ausgebildet und zwar immer mitquadratischem Querschnitt, der durch eine Anzahl gegebenenfalls motorgetriebenen Rollen bestimmt wird.

Bekanntlich hat ein quadratisches Stangenmaterial vor dem Eintritt in eine PPM eine Temperatur von etwa 1250° C und es ist ferner bekannt, daß wegen dieser erhöhten Temperatur und des auf dieses durch den Schieber ausgeübten Druckes, um es gegen die Perforierspitze der PPM zu drücken, das Stangenmaterial eine Verformung mit einer fortschreitenden Materialausbuchtung von seinem Ende aus erfährt, das sich in Kontakt mit dem Schieber befindet. Eine solche Ausbuchtung des Materials kann in seiner Gesamtheit bis zu 4 % betragen.

Als Folge hiervon und in dem Falle, in welchem die Eintragführung durch eine Rohrleitung von quadratischem Querschnitt gebildet wird, damit das Stangenmaterial durch die Führung hindurchtreten kann, muß diese von Anfang an größere Querabmessungen um mindestens 4 % mit bezug auf den Nennquerschnitt des Stangenmaterials selbst haben. Ausserdem und immer im Zusammenhang mit den Nennquerabmeseungen des Stangenmaterials müssen die Querabmessungen der Eintragführung noch stärker erweitert sein, um den positiven Toleranzen des StangenmaterMs selbst Rechnung zu tragen. Diese notwendige Zunahme der Querabmessungen der Eintragführung ist jedoch derart, daß zu Beginn des Ourchbohrungsvorgangs des Stangenmaterials oder gerade in dem Zeitpunkt, in welchem die Bedingung der Zentrierung des Stangenmaterials zur Walz- und gleichzeitig Durchbohrungsachse von großer Bedeutung ist, diese Zentrierung nicht gewährleistet werden kann.

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Durch eine Eintragführung mit Rollen wird der erwähnte ernste Nachteil ebenfalls wesentlich herabgesetzt, da sie die Verwendung von Durchlässen ermöglicht, deren Querabmessungen kleiner sind und dies als Folge des Umstandes, daß es möglich ist, den Rollen der Führung selbst eine gewisse Verformungsarbeit am Stangenmaterial zu übertragen, welche Arbeit eine Herabsetzung des Spiels und damit eine bessere Führung des Stangenmaterials selbst ermöglicht. Eine Eintragführung mit Rollen hat jedoch trotzdem den technischen Nachteil, der durch den Umstand bedingt ist, daß gerade durch ihre geometrische Ausbildung die Rollen die Lagerung und Führung des Stangenmaterials in den unmittelbaren Nachbarschaft der Walzzylinder und der Perforierstelle der PPM nicht ermöglichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Eintragführung für PPM mit solchen baulichen und funktioneilen Merkmalen zu entwickeln, daß die Nachteile vermieden werden, die vorangehend in Verbindung mit den bekannten Eintragführungen erwähnt wurden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein geradliniger Tunnel verwendet wird, der einen quadratischen Querschnitt hat, durch vier Linealgruppen gebildet wird, die sich parallel zur Walzachse erstrecken und voneinander unabhängig durch einen festen Rahmen gelagert sind, wobei jede Linealgruppe in der Längsrichtung und starr mit einer ebenen und geradlinigen Innenwand versehen ist, wobei mindestens zwei dieser Linealgruppen parallel zu sich selbst entgegen Preßorganen verschiebbar sind, die von dem erwähnten Rahmen getragen werden, wenn auf die erwähnten Wände von der Innenseite des Tunnels ein Druck ausgeübt wird, dessen Wert höher als ein bestimmter Wert ist.

Gemäß einem zweiten Merkmal der Erfindung werden die erwähnten Preßorgane durch entsprechende öldynamische Zylinder gebildet,

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die mit einem unter einem bestimmten Druck stehenden Arbeitsmedium beschickt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer beispielsweisen Ausfuhrungsform einer Eintragführung eines erfindungsgemäßen PPM-Walzwerks in Verbindung mit den beiliegenden ebenfalls beispielsweisen Zeichnungen und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Eintragführung eines erfindungsgemäßen PPM-Walzwerks;

Fig. 2 eine Stirnansicht, teilweise im Schnitt der in Fig. 1 dargestellten Eintragführung;

Fig. 3 und 4 in vergrössertem Maßstab und im Längsschnitt zwei bauliche Einzelheiten der Eintragführung;

Fig. 5 und 6 schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Eintragführung unter verschiedenen Betriebsbedingungen .

In den erwähnten Figuren sind mit 1 und 2 zwei schematisch dargestellte Walzen mit runden Nuten von herkömmlicher Art bezeichnet, welche ein Walzenpaar einer PPM-Maschine bilden, während mit 3 ein Dorn bezeichnet ist, der mit einer Perforierspitze 4 versehen ist und sich zur Walzachse A von der Ausgangsseite des Walzenpaares aus erstreckt. Auf der Eintragseite des Walzenpaares bildet der tragende Unterbau 5 des PPM eine Ebene 5a, auf der abnehmbar und mit Hilfe herkömmlicher schematisch dargestellter Mittel 6 ein starrer fester Rahmen 7 abnehmbar angeordnet ist, der als Träger einer Eintragführung für die erfindungsgemaße PPM dient.

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Diese Eintragführung wird im wesentlichen gebildet durch vier Lineale 8, 9, 10, 11, die sich parallel zur Walzachse A erstrecken und die von dem Rahmen 7 voneinander unabhängig und in symmetrischen Stellungen, bezogen auf die Achse A, getragen werden.

Da die Linealgruppen 8, 9, 10 und 11 untereinander gleich sind, wird der Einfachheit halber nur eine derselben beschrieben, während in den beiliegenden Zeichnungen analoge Elemente, welche jede Linealgruppe bilden, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.

Jede Linealgruppe besitzt einen Führungsträger 12, der sich parallel zur Walzachse A erstreckt und im wesentlichen den Querschnitt eines U hat, das zur Achse A hin offen ist. In diesem Führungsträger 12 ist in der Längsrichtung ein Lineal 13 angeordnet, das beweglich geführt ist, in der Richtung senkrecht zu der erwähnten Walzachse A von den geradlinigen parallelen Schenkeln 12a, 12b des erwähnten Führungsträgers 12.

Wie sich aus Fig. 3 und 4 ergibt, weist das Lineal 13 Wände auf, die dem ebenen Boden des entsprechenden Führungsträgers 12 zugekehrt ist und durch drei aufeinanderfolgende Abschnitte 13a, 13b, 13c gebildet werden, von denen die äusseren Abschnitte 13a, 13c zur Walzachse A mit gleichen Winkeln und entgegengesetzt geneigt sind. Mit diesen geneigten Teilen 13a, 13c wirken Einstellkeile 14, 15 zusammen, welche zwischen dem Lineal 13 und dem ebenen Boden des entsprechenden Führungsträgers 12 zusammenwirken. Die Keile 14, 15 sind durch Schrauben 14a, 15a betätigbar, welche gleichzeitig durch eine Motor-Getriebe-Gruppe bewegt werden können, die allgemein mit 16 bezeichnet ist uad von dem starren Rahmen 7 getragen wird.

An demjenigen Teil des Lineals 13, das der Walzachse & zu-

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gekehrt ist, ist in der Längsrichtung und mit herkömmlichen Mitteln eine geradlinige Platte 17 befestigt, deren Wand 17a, die dem Inneren der erfindungsgemäßen Eintragführung zugekehrt ist, völlig eben und zu der erwähnten Achse A parallel ist. Die Platte 17, die aus einem hitzebeständigen und verschleißfesten Material hergestellt ist, ist über das entsprechende Lineal 13 zum Spalt der Walzzylinder 1, durch ein Ende 17b verlängert, das mit einem Profil verengt ist, das im wesentlichen dem Profil der erwähnten Mündung (Fig. 1) angepaßt ist.

Die Führungsträger 12 der Linealgruppe 8, 9 werden fest von dem starren Rahmen 7 getragen. Die Platten 17 der Linealgruppe 8, 9 bilden zwei benachbarte Wände der Eintragführung zum Tunnel gemäß der Erfindung und können verstellbar zur Walzachse A mit Hilfe der Keile 14, 15 angeordnet werden.

Die Führungsträger 12 der übrigen Linealgruppen 10, 11 sind jeweils in gehäuseförmigen Behältern 18,19 gelagert, die sich parallel zur Walzachse A erstrecken und durch den starren Rahmen 7 in fester Stellung getragen werden. Diese gehäuseförmigen Behälter 18, 19 haben den Querschnitt eines ü, das zur Walzachse A hin geöffnet ist und haben geradlinige parallele Schenkel 18a, 18b und 19a, 19b, welche Gleitführungen für die entsprechenden Linealgruppen 10, 11 bei ihrer Verschiebung in einer Richtung senkrecht zu der erwähnten Achse A bilden. Ausserhalb jedes der erwähnten gehäuseförmigen Behälter 18, 19 ist durch nicht dargestellte herkömmliche Mittel ein Zylinderpaar 20, 20 und 21, 21 befestigt, deren Kolben 22, 22 und 23, 23 sich gleitbar durch entsprechende öffnungen 24, 25 erstrecken, die am Grund der Behälter 18, 19 vorgesehen sind, welche Kolben sich gegen die Führungsträger 12 der Linealgruppen 10, 11 abstützen.

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Das Arbeitsmittel (beispielsweise öl) , das in den erwähnten Zylindern 20, 20 und 21, 21 verwendet wird, ist von einem bestimmten Druck und derart belastet, daß die entsprechenden Linealgruppen 10, 11 in einer Stellung gehalten werden, in welcher die entsprechenden Platten 17 mit den Platten der Linealgruppen 8, 9 ein geradliniges Tunnel bilden, dessen Querschnittsabmessungen gleich dem Nennquerschnitt eines Stangenmaterials (nicht dargestellt) ist, das in der PPM einem Walzvorgang und gleichzeitig dem axialen Durchbohrungsvorgang unterzogen werden soll.

Die Zylinder 20, 20 und 21, 21 sind mit Überdruckventilen versehen (nicht dargestellt, da von herkömmlicher Art), welche den Austritt des Arbeitsmittels ermöglichen, wenn der Arbeitsmitteldruck in den erwähnten Zylindern auf Werte zunimmt, die höher als der vorgenannte Belastungswert sind.

Die Wirkungsweise und die Vorteile der vorangehend beschriebenen Eintragführung sind wie folgt:

Anfänglich hat der geradlinige Tunnel, der durch die Wände 17a der Platte 17 jeder Linealgruppe 8, 9, 10 und 11 begrenzt wird, gleiche Querschnittsabmessungen wie die Querabmessungen des Stangenmaterials, das einem Walzvorgang und gleichzeitig einem axialen Durchbohrungsvorgang unterzogen werden soll. Die Anordnung der verschiedenen Linealgruppen wird durch eine geeignete Betätigung der Keilpaare 14, 15 erreicht, die auf die Lineale selbst wirken. Unter diesen Bedingungen kann die erfindungsgemäße Eintragführung in wirksamer Weise ein Stangenmaterial bis zum Spalt derselben zwischen den Walzen 1 und 2 lagern und führen, wobei es genau auf der Walzachse gehalten wird, auch wenn das Stangenmaterial unter dem Schub eines entsprechenden (nicht dargestellten) Schiebers auf die Perforierspitze 4

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des PPM auftrifft. Diese Anordnung gewährleistet daher einen Beginn der axialen Bohrung des Stangenmaterials mit perfekter Zentrierung.

Wenn dann nach dem Beginn des Ausbohrvorgangs des Stangenmaterials das vorerwähnte Phänomen der Ausbauchung des Materials an dem Querschnitt des Stangenmaterials in Kontakt mit dem Schieber auftritt und der Querschnitt des Stangenmaterials dadurch zunimmt, gewährleistet die Ausbildung der Linealgruppen 10, 11 den ständigen Kontakt des Stangenmaterials mit den festen Linealen 8 und 9 und gewährleistet damit die Kontinuität einer geometrisch bestimmten Position auch bei einer Veränderunc· der Querschnittsabmessungen des Stangenmaterials.

In diesem Zusammenhang und in Verbindung mit Fig. 5, 6 wird in Erinnerung gebracht, daß, wie es in der Praxis bekannt ist, das quadratische Stangenmaterial am Ausgang des Ofens zwei benachbarte kühlere Seitenwände aufweist, nämlich diejenige in Kontakt mit dem Boden des Ofens und die in der Vorschubrichtung des Stangenmaterials durch den Ofen vordere, welche sich unter dem Einfluß der Türen des Ofens befindet. Wenn diese kühleren Aussenwände der Stange mit den Wänden 17a der festen Linealgruppen 8,9 zum Zusammenfallen gebracht werden, wird ein automatisches Korrekturphänomen erhalten.

In der Tat werden bei der erwähnten Ausbauchung des Materials die geometrische Achse 0 und die thermische Achse O' des Stangenmaterials (zu welcher die Perforierspritze 4 das Bestreben hat, unter der Wirkung des geringsten Verformungswiderstandes des Materials vorzudringen), längs der Diagonale des Querschnitts der Stange verlagert, wobei sie sich von den erwähnten festen Linealen 8 und 9 entfernen. Die Perforierspitze 4 hat, wie erwähnt, das Be-

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streben, zur thermischen Achse O¹ vorzudringen und damit von der geometrischen Mitte längs der erwähnten Diagonale abzuweichen.

Mit dem Fortgang der Walzarbeit nimmt auch die Ausbauchung der hindurchtretenden Stange zu, beispielsweise von der mit einer durchgezogenen Linie gezeichneten Gestaltung zu der in Fig. 5 und 6 gestrichelt gezeichneten Form.

Der Klarheit halber wird angenommen, daß die Stange keine Ausbauchung erfährt. Unter der Wirkung der erwähnten Verschiebung der Perforierspitze 4 zur thermischen Achse O¹ beim Durchbohrungsvorgang zwischen den Walzzylindern 1, 2 und der Perforierspitze 4 ist dann weniger Material vorhanden, so daß eine geringere Reaktion seitens der Walzen auf das Material und auf die Führung selbst erhalten wird. Dies hat eine weitere Abweichung der Perforierspitze 4 längs der erwähnten Diagonale usw. zur Folge.

Die Ausbauchung der Stange bestimmt eine natürliche Materialzuführung zwischen den Walzwerkwalzen und der Perforierspitze. Infolge des Vorhandenseins der festen Linealgruppen 8, 9 entwickelt sich die erwähnte Ausbauchung gerade in der Richtung des wärmsten Teils der Stange (Fig.6), was einen höheren Druck des Materials an dieser Stelle zur Folge hat. Unter diesen Bedingungen kommt es nicht nur nicht zu einem Materialmangel, sondern es wird geradezu eine grössere Materialzufuhr zwischen die Walzwerkzylinder und der eigentlichen Perforierspitze in der wärmeren Zone erhalten. Dieses überschüssige Material verursacht eine stärkere Kompression an der Spitze, wodurch deren Neigung zur Abweichung von der geometrischen Achse infolge der thermischen Üngleichmässigkeit aufgehoben wird.

Aus dem Vorangehenden ergibt sich, wie die nach den voran-

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gehenden beschriebenen Gesichtspunkten gestaltete Eintragführung einen wirksamen Ausgleich der natürlichen Tendenz der Perforierspitze ermöglicht, zur wärmeren Zone auszuweichen, welcher Ausgleich nicht durch die Verwendung der bekannten Eintragführungen erreicht werden kann.

Was die bevorzugte Ausfuhrungsform einer erfindungsgemäßen Eintragführung betrifft, so ist die Verwendung von fluiddynamischen und insbesondere ölhydraulischen Zylindern für die gewünschte Wirkung vorgesehen, die auf die beweglichen Linealgruppen 10, 11 ausgeübt werden soll. Diese Zylinder können durch andere technisch äquivalente Mittel ersetzt werden, beispielsweise durch geeignet bemessene Federn von bestimmter elastischer Kraft.

atte:

Der Patentanwalt

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Leerseite

Claims

Ansprüche :

ί 1.J Eintragführung für Walz- und Perforiermaschine, gekennzeichnet durch ein geradliniges Tunnel mit quadratischem Querschnitt, der durch vier Linealgruppen (8, 9, 10, 11) gebildet wird, die sich parallel zur Walzachse (A) erstrecken und unabhängig voneinander durch einen festen Rahmen (7) gelagert sind, wobei jede Linealgruppe (8, 9, 10, 11) in der Längsrichtung und starr mit einer ebenen und geradlinigen Innenwand (17, 17a) versehen ist, mindestens zwei dieser Linealgruppen (10, 11) parallel zu sich selbst und entgegen Preßorganen (20, 21, 22, 23) verschiebbar sind, die durch den Rahmen (7) gelagert sind, wenn auf die erwähnten Wände (17, 17a) vom Inneren des erwähnten Tunnels ein Druck ausgeübt wird, dessen Wert höher als ein bestimmter Wert ist.
2. Eintragführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Preßorgane durch entsprechende ölhydraulische Zylinder (20, 21, 22, 23) gebildet werden, die mit einem Arbeitsmittel von bestimmtem Druck beschickt werden.

ORiGiNAL INSPECTED

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3. Eintragführung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß von den erwähnten Linealgruppen (8, 9, 10, 11) die aufeinanderfolgenden Linealgruppen (10, 11) parallel zu sich selbst verschiebbar sind und die nachfolgenden Linealgruppen (8, 9) am Rahmen (7) befestigt sind.
4. Eintragführung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenen Innenwände (17, 17a) jeder der erwähnten Linealgruppen (8, 9, 10, 11) einstellbar parallel zu sich selbst dadurch verlagert werden können, daß der erwähnte Tunnel den anfänglichen Querdimensionen einer zu führenden quadratischen Stange angepaßt wird.

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