DE3231071A1

DE3231071A1 - Einlaufseite einer mit gesteuerter dornstangengeschwindigkeit arbeitenden rohrkontistrasse

Info

Publication number: DE3231071A1
Application number: DE19823231071
Authority: DE
Inventors: Hermann Josef Ing.(Grad.) Frentzen; Manfred Ing.(grad.) 4050 Mönchengladbach Hien; Alfred Ing.(grad.) 4156 Willich Lampe
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-08-18
Filing date: 1982-08-18
Publication date: 1984-03-08
Also published as: SU1313335A3; FR2531881B1; DE3231071C2; IT8322512A0; FR2531881A1; JPH0311846B2; JPS5947005A; IT1163885B

Description

Die Lrfindung bu t/r if ft die Einlaufseite einer mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit arbeitenden RohrkontistraÖe, mit Vorrichtungen zum Einfädeln der Dornstange in den Hohlblock und zürn Positionieren der Dornstangenspitze zum Hohlblockanfang, zum Längstransport von Hohlblock und Dornstange in Anwalzposition sowie zum Halten der Dornstange gegen die auf diese wirkenden Lä'ngskräfte.

Sogenannte "EinlaufSeiten" dienen zur Dornstangen-Hohlblockmanipul ation und sind Teile einer kontinuierlichen, mit Dornstangen arbeitenden Rohrwalzanlage. Zu den allgemeinen Aufgaben einer Einlaufseite gehören in jedem Fall das Einfädeln der Dornstange in den Hohlblock und das Positionieren der Dornstangenspitze zum riohlblockanfang, der gemeinsame Längstransport von Hohlblock und Dornstange in die Anwalzposition, die übergabe von Hohlblock und Dornstange einzeln oder gemeinsam in die Walzlinie.

Bei Verfahren mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit kommt das Ankoppeln der Dornstange an eine entsprechend verfahrbare Haltevorrichtung, das Aufnehmen der auf die Dornstange wirkenden Längskräfte und das Abkoppeln der Dornstange zum freien Auslauf bzw. das Abkoppeln nach Dornstangenrückzug zum Dornstangenwechsel ninzu.

Grunnsätzlich kann davon ausgegangen werden, daß die Taktzeiten und damit die Produktivität einer Anlage im wesentlichen Maße von der Funktion der Einlaufseite bestimmt werdun. Diese Funktion ist auch abhangig von dem verwendeten Wal/verfahren. Das konventionelle Rohrkontiwalzverfahren sieht vor, die Dornstangengeschwindigkeit nicht zu steuern, das Einfädeln, Positionieren und Längstransportieren von Hohlblock und Dornstange erfolgt in der WaTzIime durch ein Kettentransportsystem.

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Ein anderes bekanntes Verfahren sieht vor, die Dornstangengeschwindigkeit zu steuern, wodurch ein Länyszuy auf den Dornstangenhalter entsteht. Nach Beendigung des Walzprozesses wird die Dornstange zurückgefahren, dabei ist die Dornstange wie auch bei der Vorwärtsbewegung an einen Zahnstangenantrieb angekoppelt. Das Einfädeln und Positionieren in Walzlinie erfolgt ebenfalls über den Zahnstangenhub. Dadurcn ergibt sich eine zwei- bis dreimal größere Taktzeit als oei anderen Verfahren.

i einem weiteren Verfahren, das ebenfalls mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit und entsprechendem Längszuy arbeitet, wird cne Dornstange nach dem Ende des Walzprozesses zuglos freigegeben und Vauft mit dem Walzgut aus.

Während der gesteuerten Vorwärtsbewegung ist die Dornslange un einen Kettentrieb gekoppelt, das Einfädeln und Positionieren erfolgt außerhalb der Walzlinie.

Es ist auch vorgeschlagen worden, die DornstangengeschwindigKe■. ι zu steuern, wodurch sich ebenfalls ein Längszug auf den Dornslar.^finnalter ergibt. Am Ende des Walzprozesses hört der i_änyszu'j auf und die Dornstange wird freigegeben und durchlauft dds Walzwerk. Die Dornstange wird an einen Kettentrieb gekoppelt, das Einfädeln und Positionieren erfolgt außerhalb der Walzlinie.

Zwei weitere Verfahren, in denen die vorliegende Erfindung besonders günstig einsetzbar ist, sind dadurch gekennzeichnet, daß die Dornstangengeschwindigkeit so gesteuert wird, daß Langsdruck und Länyszuy (Lastwechsel) auf den Dornstangenhalter wirken. Die Dornstange wird an einen Zahnstangentrieb angekoppelt, das Einfädeln und Positionieren erfolgt außerhalb der Walzlinie in einer separaten, parallel zur WaIz-Iinie angeordneten Einrichtung. Bei den hier beschriebenen Verfahren erfolgt die Freigabe der Dornstange (oder das Stoppen der Dornstangenbewegung mit nachfolgendem Ruckzug) während des Walzprozesses unter Längszug, vorzugsweise wenn das HohlblocKende das vierte Walzgerüst erreicht hat. Bei diesem Verfahren werden gegenüber den anderen Verfahren die größten Anforderungen an ύ\ν Funktion der ünlaufseUe yes LoI It. Besondere Schwierigkeiten (!njeben ·, u.n durcn don wi eier Anwalzphase auftretenden Luftwechsel sowie durch du; tniiijul»· (!er Dornstange unter Zugbelastung.

Doch gerade die Arvwondung der beiden zuletzt beschriebenen Verfahren ist anzustreben, weil bestimmte Verfahrensvorteile damit einnergehen, wie z. B. die Herstellbarkeit großer Rohrlangen bei minimaler Taktzeit.

Es ist bereits eine Haltevorrichtung fur die Dornstange vorgeschlagen worden, um die Bedingungen, die die Durchführung dieser Verfahren stellt, zu erfüllen. Die gewählte technische Losung erfordert jedoch einen beträchtlichen Konstruktionsaufwand, insbesondere im Hinblick auf die eigentliche Dornstangenhaltevorrichtung. Dies ergibt sich aus den verfahrensbedingten Forderungen, den auf die Dornstangen wirkende tastwechsel spielfrei aufzunehmen und die Dornstange zu einem vorgegebenen Zeitpunkt unter Längszug freizugeben. Die bekannte Losung benutzt dazu ein Kniehebel system, das an einem als Wagen ausgebildeten Dornverschiebeblock vorgesehen ist, wobei mit dem Kniehebel system die eigentliche als Gabel ausgebildete Haltevorrichtung ZusammenwirKt. Die Bewegung der Haltevorrichtung erfolgt über eine neben der Walzlinie gelagerte Zahnstange, deren Geschwindigkeit durch Gleichstromantriebe gesteuert wird. Zur Freigabe der Dornstange wird der gabelförmige Halter in Walzrichtung durch Einknicken des Kniehebel systems freigegeben und beschleunigt, so daß Kantenpressungen an den Berührungsflächen vermieden werden. Das Auslösen des Kniehebel systems erfolgt weyabhangig durch das überfahren von Steuerkurven. Wie bereits geschildert, ist dieses System sehr kontruktionsaufwendig, dazu kommt als weiterer Nachteil, daß das Einfädeln und Positionieren der Dornstange außerhalb der Walzlinie in einer unabhängigen separaten Einrichtung erfolgen muß.

Ausgehend von diesen Problemen und Nachteilen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Einlaufseite einer mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit arbeitenden Rohrkontistraße zu entwickeln, die neben einer wesentlichen Vereinfachung und Verminderung des bisherigen konstruktiven Aufwandes auch das Einfädeln und Positionieren der Dornstange in die Walzlinie übernimmt. Zur Lösung dieser

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Aufgabe werden die· im gekennzeichneten ersten Teil des Patentanspruches beschriebenen Mittel und Maßnahmen verwendet.

Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß die ohnehin zum Einfädeln der Dornstange notwendige Vorrichtung auch die wahrend der Anwalzphase auf die Dornstange zu übertragende Druckkraft aufbringen kann. Damit entfällt diese Aufgabe für die eigentliche Haltevorrichtung, die somit nur die aus dem Walzprozeß resultierende Zugkraft übernimmt. Verfahrensbedingt erfolgt der Lastwechsel an der Dornstange von Druck auf Zug in Abhängigkeit von der Dornstangengeschwincngkeit entweder bereits beim Anwalzen im ersten Walzgerüst oder spätestens dann, wenn der Hohlblockanfang vom zweiten Walzgerüst erfaßt wird. Damit wird der notwendige Hub der EinfädeH-Einstoßvorrichtung gegenüber dem reinen Einfädel- und Positionierhub nur unwesentlicn vergrößert. Durch die Aufteilung der Druck-Zug-Belastung auf zwei unabhängige Kettenvorrichtungen besteht keine Notwendigkeit, eine komplizierte Haltevorrichtung in Verbindung mit einer Zahnstange einzusetzen. Stattdessen können die beiden jeweils nur in eine Richtung wirkende Belastung aufnehmenden Kettentriebe als Transport- und Kraftübertragungselemente verwendet werden.

Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen w,rci, daß die Ketten als Zweistrang-Kettentnebe ausgebildet sind, zwiscnen deren Strängen quer zur Wal zu me gelagerte Trag roll en mit auf die Dornstange bzw. den Hohlblock abgestimmten Transportdurchmessern vorgesehen sind, so ist es möglich, daß die Funktion des Cinlaufrollganges von den Ketten selbst übernommen wird.

Des weiteren wir vorgeschlagen, daß die Haltevorrichtung aus zwei oder mehreren auf den Umfang der Kette verteilten Haltetraversen besteht, an denen zur Dornstange hin offene, gabelförmig ausgebildete Halter angeordnet sind, wobei die Gabel des Halters die Dornstange im Bereich einer vor dem Dornstangenende vorgesehenen Querschnittsverjungung umschließt und der durch den übergang der Querschmttsverjungung zum

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Dornstangenquerschnitt gebildete Absatz stirnseitig an die Gabel anlegbar ist. uie bei der bekannten Haltevorrichtung bereits annlicn ausgebildete Dornstange ermöglicht ein problemloses Ankoppeln und Freigeben der Dornstange durch die Haltevorrichtung. Zum Freigeben der Dornstange wird die Haltekette mit der Gabel auf eine Geschwindigkeit beschleunigt, die über der Geschwindigkeit liegt, die die Dornstange beim ungehinderten Durchlaufen annehmen würde. Dadurch entfällt die Zugkraft auf die Haltevorrichtung, so daß die GaDeI beim Umlenken der Haltekette aus dem Bereich der Dornstange wegschwenkoar ist.

Das Vorwä'rtsschleben der Dornstange zum Einfädeln, Positionieren und Einstoßen erfolgt über den Einstoßer, der-an einer Kettentraverse der anderen Kette befestigt ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Einstoßende des Einstoßers stirnseitig als stumpfwinkliger Kegel ausgebildet, und beim Einstoßen in einer entsprechend ausgebildeten Gegenfora u&r Stirnseite des Dornstangenkopfes zentrierbar. Dabei wird das Gewicht des langen Einstößers von den Tragrollen des Zweistrang-Kettentriebes abgestützt.

Schließlich wird vorgeschlagen, zwischen der Kette zum Halten der Dornstange und dem ersten Walzgerüst einen heb- und senkbaren Blockanschlag zu installieren, mit dem die Lage des Hohlblockes, für die Dornstangenpositionierung fixierbar ist.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einlaufseite wird anhand eines Ausführungsbeispiels nachfolgend beschrieben. Es zeigt: 30

Fig. 1 in sieben Phasen die Arbeitsschritte der erfindungsgemäßen Einlaufseite,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine d^r beicien in den Kettentrieben der Haltevorrichtung eingebauten Haltetrctversen,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine der in die Kettentriebe einer gebauten Tragrollen und

Fig. 4 den Aufbau der Dornstange mit Dornstangenhalter in Halteposition sowie den Einstoßer in zurückgezogener Stellar¹¹ .

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Dornstange entlang der Schnittlinie A-ß.

Unter Bezugnahme auf Figur 1 ist festzustellen, daß die Funktion der Einlaufseite bis einschließlich Phase b in Figur 1 identisch ist fur ein Verfahren, bei dem die Dornstange nach Loslassen das Walzgerüst durchläuft und ein Verfahren bei dem die Dornstange zurückgezogen wird.

In Figur I ist mit 1 die Vorrichtung zum Einfädeln und Positionieren der Dornstange bezeichnet. Sie besteht aus der in umkehrbaren Kicntungen um die UmIenkroll en 2 und 3 umlaufenden Kette 4, an aeren Obertrum an der Kettentraverse b der Einstoßer ο Koaxial zur w<Tizlinie angeordnet ist. Der Einstoßer 6 besteht aus einer zylindrischen Stange, die an ihrem stirnseitigen Ende 7 eine stumpfwinklig Keglige Vertiefung 8 aufweist, die mit einer entsprechend ausgebildeten kegligen Erhöhung der Stirnseite des Dornstangenkopfes 9 zentrierbur ist.

Die Vorrichtung zum Halten und Langstransportieren der Dornstange 19 bzw.des Hohlblockes ist in Figur 1 mit 10 bezeichnet und besteht ebenfalls aus einer um die Umlenktrommel η 11 und 12 umlaufenden endlosen Kette 13, die in der gleichen Ebene angeordnet ist, wie die Kette 4

der Lin fad«.;"Ivorrichtung. An der Kette 13 der Haltevorrichtung sind in gleichem Abstand voneinander am umfang zwei Haltevorrichtungen 14· und Ib angeordnet, die mit der Kette 13 zusammen umlaufen. Die Haltevorrichtungen 14, Ib bestehen aus HaHetraversen mit zur Dornstange hin offenen, gabelförmig ausgebildeten Haltern 16, wie in Figur 2 dargestellt. Die Öffnung 17 aar gabelförmigen Halter ist so bemessen, aaß in sie das verjungte Ende 18 der Dornstangen 19 einführbar ist, jedoch der Dornstangenkopf 9 bzw. der normale Dornstangendurchmesser der Dornstangen 19 nicht hineinpaßt. Dadurch laßt sich die Stirnseite 20

IQ des kabeiförmigen Halters 16 an den zwischen verjüngten Ende 18 der Dornstangen 19 und dem Dornstangenkopf 9 gebildeten Absatz 21 zur Anlage bringen (Fig. 4 und Fig. 5).

im einzelnen ergibt sich folgende Funktionsweise (Figur 1): In der ersten Phase sind Hohlblock 22 und Dornstange 19 aus den Zufuhreinrichtungen in die Walzlinie übergeben.

In der zweiten Phase hat der Einstoßer 6 die Dornstangen 19 in den Hohlblock eingeschoben, das verjungte Ende 18 der Dornstange liegt iⁿ einer Position, die das Einschwenken des gabelförmigen Halters 16 erlaubt, was dadurch erfolgt, daß die Kette 13 in Walzrichtung umlauf*

[IU.

in der dritten Phase ist der Halter 16 eingeschwenkt, der Hohlblock 22 wurde durch die Bewegung der Kette 13 in Richtung Walzwerk 23 verfahren und vor dem Walzwerk 23 durch den hochgefahrenen Blockanschlag 24 zurückgehalten. Das in Walzrichtung liegende Ende 7 des Einstbßers kommt am stirnseitigen Ende des Dornstangenkopfes 9 zur Anlage und druckt dabei den Absatz 21 des Dornstangenkopfes 9 gegen die Stirnseite 20 des Halters 16. Dabei überragt der Einstoßer 6 das Ende seiner Transportkette 4 und reicht in den Bereicn der Kette 13 der Haltevorrichtung. In der in Phase 3 geschilderten Weise wird die Dornstangenspitze 25 zum Anfang des Hohlblockes 22 auf ein verfahrensabhängiges Maß positioniert.

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In der vierten Phase ist der Blockanschlag 24 abgesenkt; rtohl öl ock 22 und Dornstangen .19 werden synchron durcn die Bewegung der Kette 4 und 13 zum Anwalzen transportiert. Dabei ist der Dornscangenkopf ¹^ zwischen Halter 16 und Einstofier 6 eingespannt, wobei der Emstoßer eine Druckkraft auf die Dornstange aufbringt. Spätestens, wenn der Anfang des hohlblockes 22 vom Gerüst 2 des Walzwerkes 23 erfa.it wird, erfolgt verfahrensbedingt ein Lastwechsel von Druck- auf Zugbelastung. Der Einstößer 6 wird in seiner vordersten Endlage, die etwa der in der Phase 4 in Figur 1 dargestellten Läge entspricht, gestopt, so daß sich das Ende 7 des Einstoßers 6 vorn Dornstanger.Kopf 9 lost.

In der fünften Phase fährt die Kette 13 mit gesteuerter Geschwindigkeit weiter, wobei der auf die Dornstange-19 wirkende Langszug vom Halter 16, der nach wie vor mit seiner Stirnseite 20 an dem Absatz 21 des Dornstangenkopfes 9 anliegt, aufgenommen wird. Die Kette 13 mit dem Halter 16 wird solange gesteuert weiterbewegt, bis sicn das Ende des Hohlblockes 22 in dem vierten Gerüst des Walzwerkes 23 befindet. Je nach Art des durchgeführten Verfahrens wird an dieser Stelle entweder die Vorwärtsbewegung des halters Ib mit der Kette 13 gestopt und uurch Bewegungsumkehr der Kette 13 die Dornstange zurückgezogen oder wie in Phase 6 in Figur 1 dargestellt die Kette 13 beschleunigt. Dadurch lost sich die Haltevorrichtung 16 vom Dornstangenkopf 9, so daß sich die Dornstange 19 mit ungesteuerter Geschwindigkeit weiterbewegt. Der sich vom Dornstangenkopf 9 in WaIzrichtung infolge seiner größeren Geschwindigkeit entfernende Halter 16 kann wie in Phase 7 dargestellt, an der Umlenkstelle der Kette 13 nach unten wegschwenken und sich dadurch aus dem verjüngten Bereich 18 der Dornstange 19 losen. Die Dornstange läuft dann ungehindert durch das Walzgerüst 23 hindurcn.

Bei der reversierenden Arbeitsweise der Haltevorrichtung 10, also oei einem Verfahren mit zurückgezogener Dornstange ist nur ein Halter 16 erforderlich, weil die Bewegung des Halters 16 lediglich im Bereich zwischen den beiden Umlenkrollen 11 und 12 erfolgen muß. Zusatzlicn

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- ι?

wird eine Vorrichtung /um seitlichen Auswerfen der zurückgezogenen Dorn^tangen 19 benötigt, hier/u können z. B. heb- und senkbare Elemente dienen, die zwischen den Tragrollen der stehenden Ha'itekette 13 hochgefahren werden.

Bei der Arbeitsweise, bei der die Dornstange das Walzwerk durchläuft,

ist vorzugsweise ein zweiter Halter 16a an der Kette 13 angeordnet, der in den Bereich des Obertrums gelangt, wenn der Halter 16 ins Untertrum der Kette 13 abschwenkt. Dadurch ist ein besonders schnelles IQ Laden der Einlaufseite ermöglicht.

Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Ei n'i aufsei te so ausgerüstet werden, daß wahlweise nach beiden beschriebenen Verfahren gearbeitet werden kann, was beispielsweise dann gewünscht werden konnte, wenn unterschiedliche Abmessungen der Rohrluppen unterschiedlich gewalzt werden sollen.

Nachfolgend werden noch die Einzelheiten der Figuren 2 und 3 beschrieben, die einen Querschnitt durch die Kette 13 der Haltevorrichtung darstellen. In Figur 2 sind mit 26 die beiden Strange der beidseitig der Walzlmie geführten Kette 13 beziffert, zwiscnen denen an der Traverse 27 der Halter 16 angeordnet ist. In Figur 3 sind die Stränge der Kette 13 ebenfalls mit 26 bezeichnet, wobei hier jedoch statt der Traverse 27 eine Tragrolle 28 zwischen den Kettenstrangen 26 gelagert ist, die im hier gezeigten Bereich dem Durchmesser des Hohlblocks 22 (strichpunktiert) angepaßt ist. Im Bereich der Kette 4 der Einfädelvorrichtung sind die Rollen 28 großer dimensioniert, um den Einstbßer 6 in Walzlinienrichtung abzustützen.

- 13 Zus ammertf as sun ρ

-.73-Leerseite

Claims

M-annesmann Aktiengesellschaft

Mannesrnannufer 2 - 21 757

Düsseldorf

Einlaufseite einer mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit arbeitenden Rohrkontistrafte

Patentansprüche

Einlaufseite einer mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit arbeitenden Rohrkontistraße, mit Vorrichtungen zum Einfädeln der Dornstange in den Hohlblock und zum Positionieren der Dornstangenspitze zum Hohlblockanfang, zum Längstransport von Hohlblock und Dornstange in Anwalzposition sowie zum Halten der Dornstange gegen die auf diese wirkenden Längskräfte, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

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ά) Die Vorrichtung zum Einfädeln und Positionieren der Dornstange (19) ist in der WdIzIinie angeordnet und besteht aus einer in umkehrbaren Richtungen umlaufenden Kette (4), an deren Obertrum ein mit dem hinteren Dornstangenende zusammenwirkender Einstößer c (6) an einer Kettentraverse (5) angeordnet ist,

b) Die Vorrichtung zum Halten und Längstransportieren der Dornstange (19) bzw. des Hohlblockes bestent aus einer in Walzrichtung endlos umlaufenden Kette (13) mit der mindestens eine daran angeordnete Haltevorrichtung (14, 15} für das Dornstangenende (18) umläuft,

c) Beide Ketten (13, 4) sind unabhängig voneinander geschwindigkeitssteuerbar und in einer in der Walzlinie liegenden Ebene unmittelbar benachbart hintereinander angeordnet, wobei die Kette (13) zum Halten der Dornstange näher zum Walzwerk (23) vorgesehen ist,

d) Der Einstößer (6) besteht aus einer zylindrischen, koaxial zur Walzlinie angeordneten Stange, deren Länge derart bemessen ist, daß ihr vorderes Ende in einer Endstellung der Kettentraverse (5) in den Bereich der Kette (13) zum Halten der Dornstange (19) hineinreicht.
2. Einlaufseite naen Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Ketten (13) als Zweistrang-Kettentriebe ausgebildet sind, zwischen deren Strängen (26) quer zur Walzlinie gelagerte Tragronen (28) mit auf die Dornstange (19) bzw. den Hohlblock abgestimmten Transportdurchmessern vorgesehen si no.
3. Ein!aufseite nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Haltevorrichtung (10) aus zwei oder mehreren auf dem Umfang der Ketten (13) verteilten Haltetraversen (14, Ib) bestent, an denen zur Dornstange (19) hin offene, gabelförmig ausgebiltete Halter (16) angeordnet sind, wobei die Gabel des Halters die Dornstange (Ί9) im Bereich einer vor dem Dornstangenende (18) vorgesehenen Querschnittsverjüngung umschließt und der durch den übergang der QuerscnnrUsverjungung zum Dornstangenquerschnitt gebildete Absatz (21) stirnseitig

(20) an die Gabel (16) anlegbar ist.
4. Pinlaufseite nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Einstoßende (7) des Einstößels (6) stirnseitig als stumpf wmkliger Kegel (8) ausgebildet ist und beim Einstoßen in einer entsprechend ausgebilde Gegenform der Stirnseite des Dornstangenkopfes (9) zentierbar ist.
5. Ein!aufsei te nach Anspruch 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen der Kette (13) zum Halten der Dornstange (19) und dem ersten Walzgerüst ein heb- und senkbarer BlocKanschlag (24) installiert ist, mit dem die Lage des Hohlblockes fur die Dornstangenpositionierung fixierbar ist.