DE2814493B2 - Schrägwalzwerk - Google Patents
SchrägwalzwerkInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Schrägwalzwerk zum Auswalzen von Rohren gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
Ein derartiges Schrägwalzwerk ist aus der DE-AS 19 941 bekannt. Hieraus lassen sich dünnwandige
Rohre mit verdickten Enden herstellen, nicht aber Rohre mit gleichbleibender Wandstärke auch im
Endenbereich und einem Wandstärken/Außendurchmesserverhältnis kleiner als '/π. Beim Rohrquerschnitt
würde bedingt durch die fehlende Abstützung beim Walzen im Endenbereich des Rohrs eine Kleeblattform
im Endenbereich auftreten, durch die der Rohling sehr schnell im Walzspalt blockiert oder reißt, wenn nicht
verdickte Enden in Kauf genommen werden sollen.
Ais Anstellmöglichkeiten ergeben sich aus der DE-AS 19 941:
1) radiale Grundanstellung
(über Stellspindeln)
(über Stellspindeln)
2) Winkel-Grundanstellung
(beweglicher Flansch)
(beweglicher Flansch)
3) Veränderung der Winkelanstellung (beweglicher Flansch)
3a) Veränderung der radialen Anstellung (beweglicher Flansch)
4) Veränderung der radialen Anstellung (Spiridelspiel-Hydraulikzyündcr).
Es liegt damit eine vorrichtungsgemäße Trennung von Anstellung 3/3a und 4 vor, d. h. die Anstellung 3/3a
und 4 sind nicht voneinander abhängig bezüglich Zeit und Größe der Verstellung. Der Verlauf der Ortskurve
'. des Hohen Punktes von Anstellung 3/3a und 4 ist offengelassen, d. h. es ist offen, ob die Anstellung 3/3a
vor oder nach der Anstellung 4 erfolgt (verschiedene Ortskurven des Hohen Punktes bei gleicher Ausgangsund
Endlage desselben).
in Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das
eingangsgenannte Schrägwalzwerk so auszubilden, daß bei Veränderung der Winkel-Radiusanstellung der
Schrägwalzen durrh Verdrehen des beweglichen Flansches der Hohe Punkt einer einzigen, vorgegebenen
Ortskurve zwangsläufig folgt.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen
Merkmale.
Durch die erfindungsgemäße Kopplung der Verstel-
2i) lung des beweglichen Flansches mit der Verstellung der
Sieiispindei wird sichergestellt, daß der sogenannte
Hohe Punkt der mit einer Schulter versehenen Schrägwalzen, d. h. der den Außendurchmesser des
gewalzten Rohres bestimmende Kaliberbereich der
2ί Schrägwalzen seine Lage gegenüber der Walzachse im
wesentlichen beibehält. Die verringerte Schräglage dagegen verringert den Vorschub des Rohlings und
führt damit zu einer verminderten Breitung, so daß die eingangs geschilderten unerwünschten Verformungen
ίο des Rohrquerschnittes im Bereich des Rohrendes
vermieden werden.
Vorzugsweise Ausgestaltungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
Die Abbildungen zeigen Ausführungsbcispiele der Γι Erfindung. Dabei zeigen in schema tischer Durstellung
Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein Schrägwal/.werk nach der Linie A-Bm Fig. 2.
Fig. 2 ein Dreiwalzenschrägwalzwcrk in der WaI/-richtung
gesehen,
F i g. 3 eine Einzelheit aus Fig. I und F i g. 2.
F i g. 3 eine Einzelheit aus Fig. I und F i g. 2.
Fig.4 ein Diagramm des Weges des Hohen Punktes
der Schrägwalze,
Fig. 5 ein Dreiwalzenschrägwalzwerk mit erweiterter Verstellbarkeit.
Fig. 6 einen Teilschnitt nach der Linie A-B durch
Fig. 5.
Fig. 7, 8 und 9 Diagramme des Weges des Hohen Punktes der Schrägwalze.
Das in Fig. I ausschnittsweise dargestellte Dreiwalzenschrägwalzwerk
zeigt eine von drei Schrägwalzen 1. die als Schulterwalze ausgebildet ist. An dieser
Schrägwalze 1 ist die Lage des Hohen Punktes 38 angegeben, an dem die Umformung eines Rohlings zum
Rohr vollendet wird. Zur Schrägwalze 1 gehört eine Walzenachse 2, die über Pendellager 3 und 4 in
Einbaustücken 6 und 7 gelagert ist. Eine Kupplung 5 dient zum Anschluß einer nicht dargestellten Gelenkwelle,
über die der Antrieb der Schrägwalze 1 erfolgt.
Das Walzgerüst besteht aus einem feststehenden Flansch 8 und einem in ringförmigen feststehenden
Ständerteilen 26 drehbar gelagerten beweglichen Flansch 9, wobei in den Flanschen 8,9 die Einbaustücke
7, 6 über die Stellspindeln 11, 14 quer zur Walzachse verschieblich gelagert sind. Dem Antrieb der Stellspindein
11, 14 dienen Anstellvorrichtungen 10, 13, denen Antriebswellen 12, 15 zugeordnet sind. Dabei sit die
Stellspindel des feststehenden Flansches 8 über eine fest mit dem feststehenden Flansch 8 verbundene hülsenarti-
ge Spindelmutter 16 mittels der Anstellvorrichtung 10 drehbar und verschiebt während ihrer Drehung das
Einbaustück 7. Während des Walzens selbst wird eine einmal eingestellte Lage der Stellspindel 11 beibehalten.
In ähnlicher Weise erfolgt auch die Grundanstellung des Einbaustückes 6 über die dem beweglichen Flansch
9 zugeordnete Stellspindel 14, wobei hier eine Gewindehülse 17 als Spindelmutter dient.
Die Gewindehülse 17 weist jedoch eine AuQenverzahnung
18 auf, die im Zahneingriff steht mit einem Zahnrad 19, welches drehbar auf einer Achse 23 am
beweglichen Flansch 9 gelagert ist und seinerseits wiederum im Zahneineriff steht mit der Verzahnung 20
einer Zahnstange 21. Die Zahnstange 21 ist über einen Zwischenring 22 am feststehenden Flansch 8 befestigt,
Im übrigen ist die Gewindehülse 17 über Radiallager 25 und ein Radiai-Axiallager 24 im beweglichen Flansch 9
gelagert.
Der bewegliche Flansch 9 ist also mit dem feststehenden Flansch 8 über ein Getriebe gekoppelt,
von dem das Zahnrad 19 ein Teil ist. Diese Getriebeverbindung ist in F i g. 3 übersichtlicher dargestellt.
Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie C-D durch Fig. I. Es ist zu sehen, daß das Zahnrad 19 zwei
unterschiedliche Zahnsegmente 30, 31 aufweist, wovon das Zahnsegment 30 mit der Gewindehülse 17 und das
Zahnsegment 31 mit der Zahnstange 21 im Zahneingriff steht.
Fi g. 2 zeigt nun das Drciwalzenschrägwulzwerk. ein
Schulterwalzwerk, auch Asselwalzwerk genannt, in der Ansicht, wobei der feststehende Flansch 8 und die
feststehenden Ständericilc 26 fest mit einem Ständer 27
verbunden sind. Zum Drehen des beweglichen Flansches 9, der der Deutlichkeit halber mehrfach
bezeichnet ist, dienl eine Verdrehvorrichiung 28 in
Form eines pneumatischen oder hydraulischen Zylinders, dessen Stellkolben 29 am beweglichen Flansch 9
gelenkig angeschlossen ist. In Fig. 2 sind neben dem Pendellager 3 und dem Einbaustück 6 der ersten
Schrägwalze 1 auch die entsprechenden Pendellager 3' und Einbaustücke 6'der übrigen Schrägwalzen zu sehen.
Mit 14' sind die Stellspindeln der übrigen Schrägwalzen bezeichnet.
Im nachfolgenden wird die Funktion des in den
F i g. 1 — 3 dargestellten Schrägwalzwerkcs erläutert.
Während des Auswalzens eines Rohlings hat das Schrägwalzwerk beispielsweise die in F i g. I dargestellte
Position, wobei der Hohe Punkt 38 seine der Rohrachse nächste Position innehat, also ein Rohr mit
dünner Wand walzt, wobei die Schräglage der Walzenachse 2 relativ groß ist, wodurch ein relativ
großer Walzvorschub gegeben ist. Kurz vor Erreichen des rückwärtigen Endes des Rohlings wird nun die
Schräglage der Walzenachse 2 durch Betätigen der Verdrehvorrichtung 28 und damit durch Verdrehen des
beweglichen Flansches 9 vermindert. Beim Verdrehen des beweglichen Flansches 9 walzt sich das Zahnrad 19
auf der Zahnstange 21 des feststehenden Flansches 8 ab und dreht dabei die Gewindehülse 1/'. Da die
Gewindehülse 17 axial unverschieblich im beweglichen Flansch 9 gelagert ist, verschiebt sie bei der Drehung
das Einbaustück 6 in Richtung auf die Walzlinie und kompensiert auf diese Weise die durch das Vermindern
der Schräglage der Walzenachse 2 an sich gegebene Abwanderung des Hohen Punktes 38 von der Walzlinie
weitgehend.
Die Kinematik die er Getriebebewegung, d. h. diese mechanische Koppelung berücksichtigt durch die
beiden unterschiedlichen Zahnsegmente 30 und 31, daß das Auswandern des. Hohen Punktes aufgrund der
Veränderung der Schräglage entlang einer gekrümmten Linie erfolgt, die in Fig.4 durch die strichpunktierte
Linie A angedeutet ist. Dieser Linie A wird die lineare Gegenbewegung durch das Verdrehen der Hülse
überlagert, die in dem Diagramm mit B bezeichnet ist. Es resultiert aus den beiden Bewegungsüberlagerungen
eine weitere gekrümmte Linie C, die gewisse Abweichungen, und zwar in der Größenordnung von
0,3-0,4 mm von der Wanddicke des gewalzten Rohres bringt. Diese geringfügigen Abweichungen lassen sich
ohne besondere Maßnahmen in der Weiterverarbeitung des gewalzten Rohres zum Fertigrohr kompensieren.
r. Im wesentlichen wird jedenfalls Rohr ohne verdicktes
Ende gewalzt.
In Fig. 5 ist nun ein Dreiwalzenschrägwalzwerk dargestellt, mit dem es möglich ist, sowohl Rohre ohne
verdick'.es Ende zu walzen, in dem es wie das Walzwerk
jo nach den Fig. 1-4 betrieben r.ird, oder Rohre mit
normal verdicktem oder übermäßig vrdicktem Ende zu walzen. Dies wird dadurch erreicht, daß nunmehr die
Zahnstange 21 selbst an einem beweglichen verdrehbaren Ring 35 befestigt und der verdrehbare Ring 35 über
:ϊ eine Drehrichtung 36 verschiedene Positionen einnehmen
oder bestimmte Bewegungen ausführen kann. Dabei ist, wie Fig. 6 zeigt, die Koppelung der
Gewindehülse 17 des beweglichen Flansches 9 mit dem feststehenden Flansch 8 wiederum über eine Art
i<> Getriebe vorgenommen, wobei nun die Gewindehülse
17 im Zahneingriff steht mit einem im beweglichen Flansch 9 auf einer Welle 34 gelagerten Zahnrad 32.
welches drehfest mit einem weiteren. Zahnrad 33 verbunden ist. das seinerseits mit der Verzahnung 20 der
)■■> Zahnstange 21 im Zahneingriff steht. Die Zahnstange 21
ist fest mit dem beweglichen Ring 35 verbunden, an dem die Drehvorrichtung 36 angreift.
Ist die Drehvorrichtung 36 gleichsam au' Leerlauf geschaltet, so verschiebt beim Verdrehen des beweglichen
Flansches 9 das Zahnrad 33 die Zahnstange 21 und .erdreht dabei den beweglichen Ring 35, die Gewindehülse
17 bewegt sich jedoch nicht. Wird während des Verdrehens des beweglichen Flansches 9 der bewegliche
Ring 35 über die Drehvorrichtung 36 in gleicher
4S Richtung oder in entgegengesetzter Richtung gedreht,
so führt dies zu einem Rohr mit übermäOig verdicktem Ende bzw. zu einem Rohr ohne verdicktem Ende. Dies
wird anhand der Fig. 7-9 näher erläutert. Dabei entspricht Fig. 7 in der zeichnerischen Gestaltung
V) Fig. 4. Dabei ist noch zu erwähnen, daß durch die
unterschiedlichen Teilkreisdurchmesser der Zahnsegrnente 30 und 31 nach Fig.3, d.h. bei einem
Schrägwalzwerk nach den Fig. 1-3 und durch unterschiedliche Teilkreisdurchmesser der Zahnräder
ss 32 und 33 nach F i g. 6 eine gewisse Kompensation der
Abweichungen der gekrümmten Kurve A von der linearen Kurve B auf eine in der richtigen Lage
liegenden Kurve C erreicht werden kann. Auch ist dabei davon auszugchen, daß normalerweise mit einem
Vorschubwinkel der Walze von 8° gewalzt und dieser im Bereich des Rohrendes auf 3° reduziert wird.
Um also die in F i g. 7 oder in F i g. 4 dargestellten
Gegebenheiten mit einem Schrägwalzwerk nach den F i g. 5 und 6 zu erreichen, wird der bewegliche Ring 35
b5 durch Blockieren der Drehvorrichtung36 festgehalten.
Um nun zu einem Rohr mit normal verdicktem L'nde.
also mit einer Endenverdickung von ca. 2.2 — 2,4 mm zu kommen, wird der bewegliche Ring 35 ihnen die
Drehvorrichtung Jh bei dem Verdrehen des beweglichen
Flansches 9 auf gleiche Richtung und gleichen Winkelweg geschaltet, womit Bedingungen erreicht
werden, wie sie bei der gattungsgemiißen Anlage üblich
sind.
In Fig. 9 nun ist die Herstellung von Rohren mit
übermäßig verdicktem Hnde dargestellt, wobei hier der
schon in F i g. 8 enthaltenen strichpunktierten Kurve A eine weitere gestrichelte Kurve B überlagert wird und
sich etwa die Kurve C ergibt. Dies wird dadurch erreicht, daß der bewegliche Ring 35 um ein bestimmtes
Maß in der gleichen Drchrichtiing des beweglichen
Flansches 9 bewegt wird, während sich der bewegliche
Flansch verdreht. Dabei kann man, wie dies F ig. 9 offenbart, die Bewegung des beweglichen Ringes 35 mit
etwas Verzögerung heginnen, jedoch gleichzeitig mit Beendigung ties Verdrehen* des beweglichen Flansches
9 enden lassen.
F'iir den normalen Wal/betrieb von untergeordneter Bedeutung ist eine nicht dargestellte Variante, mit der
durch eine entsprechende Gegenbewegting des beweglichen
Ringes 35 sogar ein Verjüngen des Röhrendes
erreicht werden kann.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Schrägwalzwerk zum Auswalzen von Rohren mit in Einbaustücken pendelnd gelagerten Schrägwalzen,
bei dem die Einbaustücke der Schrägwalzen sowohl in einem feststehenden als auch in einem um
die Walzachse drehbaren Flansch angeordnet sind, wobei für die Schrägwalzen über die Verdrehung
des beweglichen Flansches eine Winkel- und Radiusanstellung und über Stellspindeln und -muttern
eine zusätzliche Radialanstellung vorgesehen ist, die zur Veränderung der Walzbedingungen der
Rohre während des Walzens eines Rohres verstellbarsind,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stellsindeln (14) im beweglichen Flansch (9)
bei Drehung des beweglichen Flansches (9) gegenüber dem feststehenden Flansch (8) über eine
kinerca'ische Kopplung (21, 20, 19, 18, 17) bzw. (21,
20,33,32,18, i/) verstellbar bsi.
2. Schrägwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Zahnrad (19) zwei Zahnsegmente (30, 31) unterschiedlichen Teilkreisdurchmessers aufweist
und der Teilkreisdurchmerser des der Gewindehülse (17) zugeordneten Zahnsegmentes (30) um etwa 5%
größer ist als der Teilkreisdurchmesser des der Zahnstange (21 /zugeordneten Zahnsegmentes (31).
3. .Schrägwalzwerk nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet.
daß die Zahnstangen (24* fest mit einem konzentrisch
zur Walzachsc angeordneten Ring (35) verbunden sind, der drehbar am feststehenden
Flansch (8) gelagert ist und an dem eine verriegelbare Drehvorrichtung (36) zum begrenzten Verdrehen
des Ringes (35) angeschlossen ist.
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