DE3321409C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Dornstangenträger nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Aus verschiedenen Gründen, wie zum Beispiel wegen Wärmedehnung der Dornstange, Verformungen, Spiel und unvermeidliche Unge­ nauigkeiten in den Bewegungsorganen der Dornstange, ungenaue Einstellung der "festen" Anschläge bzw. der Haltevorrichtungen und anderer Fehlerquellen ähnlicher Art, ist dieser Dorn­ stangenträger als "grob" einzustufen, weil die Positionierung der Dornstange um einige Zentimeter von einem optimalen Soll­ wert abweichen kann. Daraus hat sich ergeben, daß zur Gewähr­ leistung dieser automatischen Kopplung der Abschnitt zwischen den U-Schenkeln des hakenförmigen Teils des Dornstangenträgers erheblich größer sein muß als die Länge des Dornstangen­ schaftes. Ein so gestalteter Dornstangenträger weist aber ein­ deutige, technische Nachteile auf, die bis heute noch nicht be­ hoben werden konnten. Wird nämlich nach erfolgter Kopplung der Teile das Einführen der Dornstange in die Luppe das Festhalten der Dornstange während des Walzvorganges und das anschließende Rückholen der Dornstange durchgeführt, so treten zwischen Dorn­ stangenschaft und U-förmigem Teil des Dornstangenhalters wiederholt heftige Stoßbelastungen auf, welche die jeweils ge­ koppelten Teile erheblich beschädigen (z. B. verformen oder sogar brechen) können.

Ein weiterer Nachteil ist dadurch gegeben, daß die Belastungs- und Arbeitsdruckwerte auf die Dornstange während des Walzvor­ ganges manchmal vertikale Komponenten solcher Größe aufweisen können, daß dadurch eine vertikale Verschiebung des Dorn­ stangenschaftes und damit eine Entkopplung der Dornstange aus dem Dornstangenträger erfolgt. Dem Fachmann dürften die ernsten Folgen eines solchen Vorfalls sehr wohl gegenwärtig sein.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Dorn­ stangenträger zu realisieren, der so gestaltet ist und funktio­ niert, daß die Nachteile der bekannten Bauarten vermieden werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Dornstangenträger nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 durch die im Kennzeichen dieses Anspruchs erfaßten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter­ ansprüchen erfaßt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht dabei die Betätigungsvorrichtung aus einem Stößelantrieb, dessen Arbeitsachse rechtwinklig zu den Schenkeln des haken­ förmigen Abschnittes des Dornstangenträgers verläuft. Beim Positionieren einer Dornstange auf der Walzachse - wobei zu­ gleich das Einlegen des Dornstangenschaftes in den Dornstangen­ träger erfolgt - wird der bewegliche U-Schenkel des genannten, hakenförmigen Abschnittes auf maximalem Abstand zum anderen U- Schenkel gehalten. Auf diese Weise erfolgt ein sicheres Koppeln der genannten Organe, obwohl bezüglich der Positionierung der Dornstange hinsichtlich der Walzachse noch gewisse Ungenauig­ keiten gegeben sind. Nach erfolgter Kupplung wird der Dorn­ stangenschaft mit Hilfe der Betätigungsvorrichtung zwischen die U-Schenkel des hakenförmigen Abschnittes eingespannt. Nach erfolgtem Einspannen des Dornstangenschaftes kann ein Walz­ vorgang gestartet werden, indem z. B. die Zahnstange, an deren Ende der erfindungsgemäße Dornstangenträger montiert ist, betätigt wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und anhand von Figuren erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Dornstangenträger,

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II von Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie III-III von Fig. 1.

In den Zeichnungen ist mit (1) ein erfindungsgemäßer Dorn­ stangenträger bezeichnet, der einerseits mit einer Zahnstange (2) und andererseits mit dem Schaft (3) einer Dornstange (4) verbunden wird, wobei letztere eine in kontinuierlichen Walz­ werken zum Herstellen von nahtlosen Rohren nach dem sogenannten Stopfenwalzverfahren verwendete Dornstange ist. Die Zahnstange (2) und die Dornstange (4) sind gemeinsam auf einer, mit der Walzachse zusammenfallenden Längsachse A angeordnet. Der Dorn­ stangenträger (1) weist einerseits einen hinteren Abschnitt (5) - der im wesentlichen eine zylindrische Form aufweist und dessen Horizontalachse mit der besagten Achse A zusammenfällt - sowie andererseits einen vorderen Abschnitt (6) auf, der die Form eines horizontal angeordneten Hakens hat. Der Abschnitt (5) besitzt außenseitig ein Gewinde (7) zum Anschrauben einer Hülse (8). Diese Hülse (8) wird auf einen Teil des Schaftes (9) der Zahnstange (2) aufgesteckt und mit Hilfe einer ihrerseits auf ein Gewinde (11) des Schaftes (9) geschraubten Gewindehülse (10) in dieser Position blockiert. Ein selbsttätiges Lösen der Gewindehülse (10) wird durch einen Haltering (12) verhindert, der auf einem Teil des Endbereiches des Schaftes (9) montiert und mit mehreren Schrauben (13) an der Gewindehülse (10) gehalten wird. Der zylindrische Abschnitt (5) weist eine durch­ gehende Axialbohrung (14) auf, die mit einem Sackloch (15) im Schaft (9) der Zahnstange (2) fluchtend angeordnet ist.

In den Bohrungen (14 und 15) ist koaxial ein zylindrisches Gehäuse (16) angeordnet, das auf der Vorderseite eine, durch eine Lippe (17) verlängerte Einmündung (16a) aufweist, wobei über diese Lippe das Gehäuse (16) mit Hilfe von bekannten Mitteln in einer vorgegebenen Position gehalten wird. Im Inneren des Gehäuses (16) ist ein Kolben (19) beweglich angeordnet, welcher an einem Ende einer Kolbenstange (20) befestigt ist, deren anderes Ende (21) am Boden (16b) des Gehäuses (16) herausragt. Am Endbereich (21) ist eine ein­ stellbare Mutter (22) aufgeschraubt, die zum Vorspannen eines Tellerfederpaketes (23) dient, welches zwischen dem Kolben (19) und dem Boden (16b) des Gehäuses (16) auf der Kolbenstange (20) montiert ist.

Der Kolben (19) weist eine durchgehende Vierkantbohrung (24) auf, in der eine Rolle (25) geführt wird, die als Losrolle auf einer am unteren Endbereich eines Tragarmes (27) befestigten Achse (26) läuft. Das andere Ende des Tragarmes (27) ist auf einen Zylinderstift (28) aufgezogen, dessen Horizontalachse vertikal zur Achse A angeordnet ist und der auf konventionelle Weise im Abschnitt (5) des Dornstangenträgers drehbar gelagert ist. Auf einen seitlich vom Abschnitt (5) des Dornstangen­ trägers (1) vorstehenden Bereich (28a) des Zylinderstiftes (28) ist das als Hülse (29) ausgebildete untere Ende eines Hebels (30) aufgezogen, dessen anderes Ende ein frei drehendes Rad (31) trägt. Der Hebel (30) kann auf dem Zylinderstift (28) frei positioniert werden, um zusammen mit dem Tragarm (27) als Druckstück auf dem Kolben (19) zu wirken.

Aus Fig. 1 ergibt sich, daß bei einer Betätigung des Hebels (30) im Uhrzeigersinn um den Zylinderstift (28) der Tragarm (27) über die Rolle (25) den Kolben (19) unter Überwindung der vom Federpaket (23) ausgeübten Kraft in das Gehäuse (16) hineindrückt. Beim Loslassen des Hebels (30) überwiegt wieder die vom Federpaket (23) ausgeübte Kraft, wodurch der Kolben (19) zur Außenseite des Gehäuses gedrückt wird. Nähere Einzel­ heiten dieses Herganges werden noch im weiteren Verlauf der Beschreibung gegeben.

Der hintere, als horizontal liegender Haken ausgebildete Abschnitt 6 des Dornstangenträgers 1 weist in Richtung der Achse A einen U-förmigen Querschnitt mit unterschiedlich hohen U- Schenkeln auf. Insbesondere weist dabei der vordere U-Schenkel 32 eine geringere Höhe als die des hinteren U-Schenkels 33 auf, welcher durch die vordere Wandung des Abschnittes 5 des Dorn­ stangenträgers 1 gebildet wird. Bei diesem hinteren U-Schenkel 33 ist die Mündung 16a bis 17 des Gehäuses 16 offen, wobei der Kolben 19 in der Mündung beweglich angeordnet ist. Die Rückwand 19a des Kolbens 19 bildet im wesentlichen einen Teil des hinteren U-Schenkels 33 des Abschnittes 6 des Dornstangenträgers 1. Bei eingefahrenem Kolben 19 im Gehäuse 16 ist der Abstand zwischen den U-Schenkeln 32, 33 des hakenförmigen Abschnittes 6 deutlich größer als die Länge des Schaftes 3 der Dornstange 4. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß an der vorderen Wandung 19a des Kolbens 19 ein Zahn 34 vorhanden ist, der aus einem Stück mit dem Kolben besteht, oder aber als eigenständiges Bauteil in ent­ sprechender Weise daran befestigt ist. Dieser Zahn ist zum Ein­ greifen in eine an der Rückseite der Dornstange 3 herausgear­ beitete Aussparung 35 vorgesehen.

Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Dornstangenträgers 1 ist folgende:
Zunächst wird zur Aufnahme der Dornstange 4 der Dornstangenträger 1 mittels Betätigung der Zahnstange 2 in einer bestimmten Stel­ lung im Walzwerk vorpositioniert. In dieser Position ist auf dem in Fig. 2 mit 36 schematisch gekennzeichneten und normalerweise zum Tragen sowohl der Zahnstange 2 als auch der Dornstange 4 ver­ wendeten Walzwerk-Unterbau ein Nocken 37 montiert, dessen Mittel­ teil 37a einen geraden und dessen Endbereiche 37b, 37c einen nach oben abgewinkelten Verlauf aufweisen. Kommt beim Positionieren des Dornstangenträgers 1 in Übereinstimmung mit der Lage des Nockens das Rad 31 mit dem Mittelbereich 37a des Nockens in Ein­ griff, so erfolgt eine Winkelbewegung des Hebels 30 im Uhrzeiger­ sinn um den Zylinderstift 28 (bezogen auf Fig. 1), wobei der Hebel 27 und die Losrolle 25 der gleichen Winkelbewegung unterliegen.

Daraus ergibt sich, daß der Kolben 29 entgegen der vom Feder­ paket 23 ausgeübten Kraft in das Gehäuse 16 hineinbewegt wird. In diesem Zustand liegt die Wandung 19a des Kolbens 19 entwe­ der koplanar mit dem hinteren U-Schenkel 33 des Abschnittes 6 des Dornstangenträgers 1 oder aber sie ragt diesbezüglich nur geringfügig heraus. Jetzt kann der Dornstangenträger 1 mit seinem hakenförmigen Abschnitt 6 den Schaft 3 einer Dornstange 4 aufnehmen. Nach erfolgter Kopplung wird der Dornstangenträger 1 in Richtung Walzwerk vorgefahren, wobei schon zu Beginn die­ ser Vorschubbewegung der Eingriff zwischen dem Rad 31 und dem Nocken 37 aufgehoben wird. Daraus ergibt sich, daß die vom Fe­ derpaket 23 ausgeübte Kraft wieder voll auf dem Kolben 19 wirkt. Der vom Federpaket 23 beaufschlagte Kolben 19 drückt nunmehr den Schaft 3 der Dornstange 4 gegen den vorderen U-Schenkel 32 des Abschnittes 6, wodurch die gewünschte Einspannung der Dornstange erreicht wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß in dem Augenblick, in welchem der Kolben 19 an dem Dornstangenschaft 3 zur Anlage kommt, der Ein­ griff des Zahnes 34 des Kolbens in die entsprechende Aufnahme 35 der Dornstange automatisch erfolgt. Durch diesen Eingriff wird ein Lösen der Dornstange aus dem Dornstangenträger 1 während des Walzvorganges verhindert.

Nach Beendigung des Walzvorganges wird die Dornstange 4 aus dem kontinuierlichen Walzwerk zurückgeholt, wobei der Dornstangen­ träger 1 wieder in seine Ausgangsposition zurückfährt. In dieser Stellung befindet sich das Rad 31 wieder im Eingriff mit dem Mittelteil 37a des Nockens 37 und der Kolben 19 wird entgegen der vom Federpaket 23 ausgeübten Kraft wieder in das Gehäuse 16 eingefahren. Daraus ergibt sich, daß der Eingriff zwischen Dorn­ stangenschaft 3 und Zahn 34 aufgehoben wird und die gesamte Dorn­ stange aus dem Dornstangenträger herausgehoben werden kann.

Claims (6)

1. Dornstangenträger für ein Stopfenwalzwerk, bestehend aus einem als Haken in horizontaler Lage ausgebildeten und zur Einspannung eines Schaftes einer Dornstange dienenden Ab­ schnitt, der einen parallel zur Walzachse verlaufenden, ver­ breiterten U-förmigen Querschnitt mit U-Schenkeln unterschied­ licher Höhe aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil (19a) von mindestens einem der U-Schenkel (33) im haken­ förmigen Abschnitt (6) gegenüber dem anderen U-Schenkel (32) beweglich geführt ist, wobei zur Durchführung definierter Bewegungen des Teiles (19) des beweglichen U-Schenkels (33) eine Betätigungsvorrichtung (19, 20, 23) vorgesehen ist.

2. Dornstangenträger nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung (19, 20, 23) im Dorn­ stangenträger (1) eingebaut ist.

3. Dornstangenträger nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Betätigungsvorrichtung aus einem Stößel­ antrieb (16, 19, 20, 23) besteht, dessen geradlinige Arbeits­ richtung rechtwinklig zu dem U-Schenkel (32, 33) des haken­ förmigen Abschnittes (6) des Dornstangenträgers (1) verläuft.

4. Dornstangenträger nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößelantrieb aus einem Kolben (19), der am Ende einer in einem zylindrischen Gehäuse (16) axial verfahrba­ ren Kolbenstange (20) befestigt ist, aus elastisch verform­ baren Elementen (23), die im Gehäuse (16) zwischen dem Kol­ ben (19) und dem Boden (16b) des Gehäuses angeordnet sind sowie aus Druckelementen (25 bis 31) besteht, mit denen der Kolben (19) entgegen der von den elastisch verformbaren Elementen (23) ausgeübten Kraft in das Gehäuse (16) einge­ fahren wird.

5. Dornstangenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (19a) des U-Schenkels (33) des hakenförmigen Abschnittes (6) einen Zahn (34) aufweist, der zum Eingriff in eine entsprechende Aufnahme (35) ausgebildet ist, welche im hinteren Endbereich des Schaftes (33) der Dornstange (4) herausgearbeitet ist.

6. Dornstangenträger nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der bewegliche Teil des U-Schenkels (33) des hakenförmigen Abschnittes (6) durch die vordere Wandung (19a) des Kolbens (19) gebildet wird.