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Die Erfindung betrifft eine Einlaufseite nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Sogenannte "Einlaufseiten" dienen zur Dornstangen- und Hohlblock-Handhabung 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 Hohlblockanfang, der gemeinsame Längstransport von Hohlblock und Dornstange in die Anwalzposition, die Übergabe von Hohlblock und Dornstange einzeln oder gemeinsam in die Walzlinie.
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Bei Verfahren mit gesteuerter Dornstangengeschwindigkeit kommen 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. Abkoppeln nach Dornstangenrückzug zum Dornstangenwechsel hinzu.
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Bei einer bekannten Einlaufseite (DE-AS 15 27 608) wurden die vorstehend angesprochenen Betriebsabläufe in der Weise durchgeführt, daß mittels eines Kettenbetriebes ein fest angeordneter Arbeitsdorn vor- und zurückbewegt wird. Der größte Teil der Vorwärtsbewegung dient dabei dem Einfädeln der Dornstange in den Hohlblock, während die restliche Bewegung als eigentlicher Arbeitshub ausgenutzt wird. Hierbei stützt sich die am Kettentrieb befestigte Dornstangenhaltevorrichtung kraftschlüssig an einer mittels Spindeltrieben bewegbaren Quertransverse ab.
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Der Arbeitshub ist auf das Maß eines Gerüstabstandes begrenzt und es besteht keine Möglichkeit den Walzdorn zu wechseln, so daß der Einsatz im Betrieb kaum realisierbar sein dürfte.
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Ausgehend von diesen Problemen und Nachteilen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Einlaufseite so auszuführen, daß mit geringem konstruktiven Aufwand das Einfädeln und Positionieren der Dornstange in der Walzlinie möglich ist, wobei für jeden Walzvorgang eine entsprechend abgekühlte und geschmierte Dornstange zugeführt werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe werden die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 beschriebenen Mittel und Maßnahmen erfindungsgemäß vorgeschlagen.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen erfaßt.
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Dabei geht die Erfindung von dem Gedanken aus, daß die ohnehin zum Einfädeln der Dornstange notwendige Vorrichtung auch die während der Anwalzphase auf die Dornstange zu übertragende Druckkraft aufbringen kann.
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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 Dornstangengeschwindigkeit entweder bereits beim Anwalzen im ersten Walzgerüst oder spätestens dann, wenn der Hohlblockanfang vom zweiten Walzgerüst erfaßt wird. Damit wird der notwendige Hub der Einfädel-Einstoßvorrichtung gegenüber dem reinen Einfädeln- und Positionierhub nur unwesentlich 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.
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Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen wird, daß die Ketten als Zweistrang-Kettentriebe ausgebildet sind, zwischen deren Strängen quer zur Walzlinie gelagerte Tragrollen mit auf die Dornstange bzw. den Hohlblock abgestimmten Transportdurchmessern vorgesehen sind, so ist es möglich, daß die Funktion des Einlaufrollganges von den Ketten selbst übernommen wird.
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Des weiteren wird 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 Querschnittsverjüngung umschließt und der durch den Übergang der Querschnittsverjüngung zum Dornstangenquerschnitt gebildete Absatz stirnseitig an die Gabel anlegbar ist. Die bei der bekannten Haltevorrichtung bereits ähnlich 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 Gabel beim Umlenken der Haltekette aus dem Bereich der Dornstange wegschwenkbar ist.
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Das Vorwärtsschieben der Dornstange zum Einfädeln, Positionieren und Einstoßen erfolgt über den Einstößer, der an einer Kettentraverse der anderen Kette befestigt ist.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Einstoßende des Einstößers stirnseitig als stumpfwinkliger Kegel ausgebildet, und beim Einstoßen in einer entsprechend ausgebildeten Gegenform der Stirnseite des Dornstangenkopfes zentrierbar. Dabei wird das Gewicht des langen Einstößers von den Tragrollen des Zweistrang-Kettentriebes abgestützt.
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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.
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Die Funktion der erfindungsgemäßen Einlaufseite wird anhand von Figuren eines Ausführungsbeispiels nachfolgend beschrieben. Es zeigt
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Fig. 1 in sieben Phasen die Arbeitsschritte der erfindungsgemäßen Einlaufseite,
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Fig. 2 einen Querschnitt durch eine der beiden in den Kettentrieben der Haltevorrichtung eingebauten Haltetraversen,
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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine der in die Kettentriebe eingebauten Tragrollen und
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Fig. 4 den Aufbau der Dornstange mit Dornstangenhalter in Halteposition sowie den Einstößer in zurückgezogener Stellung,
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Fig. 5 einen Querschnitt durch die Dornstange entlang der Schnittlinie A-B.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Vorrichtung zum Einfädeln und Positionieren der Dornstange bezeichnet. Sie besteht aus der in umkehrbaren Richtungen um die Umlenkrollen 2 und 3 umlaufenden Kette 4, an deren Oberturm an der Kettentraverse 5 der Einstößer 6 koaxial zur Walzlinie angeordnet ist. Der Einstößer 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 zentrierbar ist.
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Die Vorrichtung zum Halten und Längstransportieren der Dornstange 19 bzw. des Hohlblockes ist in Fig. 1 mit 10 bezeichnet und besteht ebenfalls aus einer um die Umlenktrommeln 11 und 12 umlaufenden endlosen Kette 13, die in der gleichen Ebene angeordnet ist, wie die Kette 4 der Einfädelvorrichtung. An der Kette 13 der Haltevorrichtung sind in gleichem Abstand voneinander am Umfang zwei Haltevorrichtungen 14 und 15 angeordnet, die mit der Kette 13 zusammen umlaufen. Die Haltevorrichtungen 14, 15 bestehen aus Haltetraversen mit zur Dornstange hin offenen, gabelförmig ausgebildeten Haltern 16, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Öffnung 17 der gabelförmigen Halter 16 ist so bemessen, daß in sie das verjüngte Ende 18 der Dornstangen 19 einführbar ist, jedoch der Dornstangenkopf 9 bzw. der normale Dornstangendurchmesser der Dornstangen 19 nicht hineinpaßt. Dadurch läßt sich die Stirnseite 20 des kabelförmigen Halters 16 an den zwischen verjüngtem Ende 18 der Dornstangen 19 und dem Dornstangenkopf 9 gebildeten Absatz 21 zur Anlage bringen (Fig. 4 und 5).
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Im einzelnen ergibt sich folgende Funktionsweise (Fig. 1):
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In der ersten Phase sind Hohlblock 22 und Dornstange 19 aus den Zuführeinrichtungen in die Walzlinie übergeben.
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In der zweiten Phase hat der Einstößer 6 die Dornstangen 19 in den Hohlblock eingeschoben, das verjüngte 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 umläuft.
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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 Einstößers kommt am stirnseitigen Ende des Dornstangenkopfes 9 zur Anlage und drückt dabei den Absatz 21 des Dornstangenkopfes 9 gegen die Stirnseite 20 des Halters 16. Dabei überragt der Einstößer 6 das Ende seiner Transportkette 4 und reicht in den Bereich 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; Hohlblock 22 und Dornstangen 19 werden synchron durch die Bewegung der Kette 4 und 13 zum Anwalzen transportiert. Dabei ist der Dornstangenkopf 9 zwischen Halter 16 und Einstößer 6 eingespannt, wobei der Einstößer eine Druckkraft auf die Dornstange aufbringt. Spätestens, wenn der Anfang des Hohlblockes 22 vom Gerüst 2 des Walzwerkes 23 erfaßt 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 Fig. 1 dargestellten Lage entspricht, gestoppt, so daß sich das Ende 7 des Einstößers 6 vom Dornstangenkopf 9 löst.
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In der fünften Phase fährt die Kette 13 mit gesteuerter Geschwindigkeit weiter, wobei der auf die Dornstange 19 wirkende Längszug 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 sich 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 16 mit der Kette 13 gestoppt und durch Bewegungsumkehr der Kette 13 die Dornstange zurückgezogen oder wie in Phase 6 in Fig. 1 dargestellt die Kette 13 beschleunigt. Dadurch löst sich die Haltevorrichtung 16 vom Dornstangenkopf 9, so daß sich die Dornstange 19 mit ungesteuerter Geschwindigkeit weiterbewegt. Der sich vom Dornstangenkopf 9 in Walzrichtung 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 lösen. Die Dornstange läuft dann ungehindert durch das Walzgerüst 23 hindurch.
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Bei der reservierenden Arbeitsweise der Haltevorrichtung 10, also bei 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. Zusätzlich wird eine Vorrichtung zum seitlichen Auswerfen der zurückgezogenen Dornstangen 19 benötigt, hierzu können z. B. heb- und senkbare Elemente dienen, die zwischen den Tragrollen der stehenden Haltekette 13 hochgefahren werden.
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Bei der Arbeitsweise, bei der die Dornstange das Walzwerk durchläuft, ist vorzugsweise ein zweiter Halter 16 a 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 Laden der Einlaufseite ermöglicht.
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Prinzipiell kann die erfindungsgemäße Einlaufseite so ausgerüstet werden, daß wahlweise nach beiden beschriebenen Verfahren gearbeitet werden kann, was beispielsweise dann gewünscht werden könnte, wenn unterschiedliche Abmessungen der Rohrluppe unterschiedlich gewalzt werden sollen.
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Nachfolgend werden noch die Einzelheiten der Fig. 2 und 3 beschrieben, die einen Querschnitt durch die Kette 13 der Haltevorrichtung darstellen. In Fig. 2 sind mit 26 die beiden Stränge der beidseitig der Walzlinie geführten Kette 13 beziffert, zwischen denen an der Traverse 27 der Halter 16 angeordnet ist. In Fig. 3 sind die Stränge der Kette 13 ebenfalls mit 26 bezeichnet, wobei hier jedoch statt der Traverse 27 eine Tragrolle 28 zwischen den Kettensträngen 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 größer dimensioniert, um den Einstößer 6 in Walzrichtung abzustützen.