DE3533120A1 - Walzstrasse zum walzen von rohr- oder stabfoermigem gut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzstraße zum Walzen von rohr- oder stab­ förmigem Gut, insbesondere zum Reduzieren von Rohren, mit mehreren, dicht hintereinander in Aufnahmetaschen eines Grundrahmens auswechselbar einge­ spannten Walzgerüsten sowie einlaufseitig vor und/oder auslaufseitig hinter den Walzgerüsten angeordneten, auf dem Gut abrollenden Meßrollen.

Eine bekannte Walzstraße dieser Art (DE-PS 29 47 233) dient zum Streck­ reduzieren von Rohren und sie besitzt eine Vorrichtung zur Regelung der Wanddicke dieser Rohre. Um die Wanddicke regeln zu können, soll unter anderem die tatsächlich vorhandene Iststreckung der Walzstraße laufend festgestellt werden, was dadurch geschieht, daß einlaufseitig vor dem ersten Walzgerüst und auslaufseitig hinter dem letzten Walzgerüst die jeweilige Durchlaufgeschwindigkeit des Gutes gemessen wird. Aus dem Quotienten von Auslaufgeschwindigkeit und Einlaufgeschwindigkeit ergibt sich die Iststreckung. Zum Messen dieser Geschwindigkeiten dienen Meß­ rollen, die auf der Oberfläche des Gutes abrollen. Die Meßrollen treiben Impulsgeber an, deren Impulse als Meßwerte für die jeweilige Geschwin­ digkeit verwendbar sind. Solche Meßrollen sind bei der bekannten Bauart vor der einlaufseitig ersten Aufnahmetasche und hinter der auslaufseitig letzten Aufnahmetasche für die Walzgerüste ortsfest angeordnet. Der Abstand dieser Meßrollen ist bekannt und bleibt bei jedem Betriebszustand der Walzstraße bestehen.

Bei einer solchen Walzstraße ist es oft nicht erforderlich, daß alle vorhandenen Aufnahmetaschen mit einem Walzgerüst bestückt sind. Häufig wird nur ein Teil der maximal einsetzbaren Walzgerüste benötigt, um die gewünschte Querschnittsreduzierung des Gutes zu erzielen. Dies ist im all­ gemeinen dann der Fall, wenn bei gleichbleibendem Vormaterial Gut mit relativ großer Querschnittsfläche erzeugt werden soll. Hierbei ergeben sich kürzere Längen des Gutes. Diese können aber auch durch entsprechend kurze Längen des Vormaterials bedingt sein. Bei kurzen Längen des Gutes ist die Zeit relativ kurz, während der beide Meßrollen gleichzeitig auf dem Gut abrollen und eine einwandfreie Messung und Regelung möglich ist. Demgegenüber ist der Zeitanteil groß, während dem entweder nur die ein­ laufseitig oder nur die auslaufseitig angeordnete Meßrolle arbeitet, weil entweder der Gutanfang die auslaufseitige Meßrolle noch nicht erreicht hat oder das rückwärtige Gutende die einlaufseitige Meßrolle bereits passiert hat. Arbeitet nur eine der beiden Meßrollen, ist beispielsweise bei der bekannten Walzstraße die in diesem Moment vorhandene Iststreckung nicht mehr feststellbar, so daß während dieser Zeit der Gesamtstreckgrad und damit die Querschnittsfläche, insbesondere die Wanddicke des Gutes, nicht optimal geregelt werden kann, was in der DE-PS 29 47 233 auch er­ wähnt ist. Werden nur wenige Walzgerüste benötigt, dann ist der Abstand zwischen dem ersten beziehungsweise letzten Walzgerüst und der vor- be­ ziehungsweise nachgeordneten ortsfesten Meßrolle unnötig groß, was die Unwirksamkeit der Meßrollen erheblich verlängert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zeitanteil immer möglichst lang zu halten, in dem beide Meßrollen arbeiten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jede Meßrolle, gegebenenfalls auch ein anderes Meßgerät oder Sensor, in oder an einem Meßrollengerüst gelagert ist, welches die gleichen Stütz- und Aufnahme­ flächen wie die Walzgerüste besitzt und wie diese in jede Aufnahmetasche wahlweise einsetzbar und dort festspannbar ist.

Hierdurch wird erreicht, daß sich der Abstand zwischen einlaufseitiger und auslaufseitiger Meßrolle und damit die Ausfallzeiten einer der beiden Meßrollen immer dann erheblich verringern läßt, wenn nicht sämtliche vor­ handenen Aufnahmetaschen mit Walzgerüsten bestückt sind, was meistens der Fall ist. Sind zum Beispiel nur die ersten zehn Aufnahmetaschen einer beispielsweise achtundzwanzig Aufnahmetaschen besitzenden Walzstraße mit Walzgerüsten bestückt, dann würde beim Einlaufen des Gutes die auslauf­ seitige Meßrolle und damit die gesamte Regeleinrichtung bei der bekannten Bauart erst dann arbeiten können, wenn der Gutanfang auch die restlichen achtzehn Aufnahmetaschen hinter dem letzten Walzgerüst passiert hat. Bei der erfindungsgemäßen Walzstraße geschieht dies unmittelbar nach Verlassen des zehnten Walzgerüstes, weil die Meßrolle mit ihrem Meßrollengerüst schon in die erste frei gebliebene, also in die elfte Aufnahmetasche, unmittelbar hinter dem letzten Walzgerüst einsetzbar ist. Sinngemäß das gleiche gilt für alle übrigen Walzgerüstanordnungen, so daß es durch die erfindungsgemäße Ausbildung in jedem Fall möglich ist, den Abstand der Meßrollen von dem ersten beziehungsweise von dem letzten Walzgerüst so gering wie möglich zu halten, völlig unabhängig davon, wieviele Walzge­ rüste in welchen Aufnahmetaschen eingesetzt sind. Der auf diese Weise gesicherte kurze Abstand der Meßrollen von dem nächstliegenden Walzgerüst hält die Zeit optimal kurz während der nicht beide Meßrollen arbeiten können. Somit wird jene Zeit wesentlich verlängert, in der eine optimale Messung und Regelung möglich ist. Da die Meßrollengerüste die gleichen Stütz und Aufnahmeflächen wie die Walzgerüste besitzen, lassen sie sich mit denselben ohnehin vorhandenen Wechselvorrichtungen für die Walzgerüste versetzen, so daß bei einer Änderung des Walzprogramms die Walzstraße einschließlich der Meßrollen in kürzester Zeit wieder betriebsbereit ist.

Empfehlenswert ist es, wenn ein- und/oder auslaufseitig vor der ersten beziehungsweise hinter der letzten Aufnahmetasche für die Walzgerüste eine zusätzliche Aufnahmetasche nur für die Meßrollengerüste vorhanden ist. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung müssen keine mit Antriebs­ wellen versehene Aufnahmetaschen für die Walzgerüste durch Meßrollen­ gerüste besetzt werden, so daß die Walzstraße auch mit der maximalen Anzahl von Walzgerüsten bestückt werden kann. Dabei ist es in aller Regel möglich, vorhandene Walzstraßen ein- und/oder auslaufseitig, auch nachträglich, mit zusätzlichen Aufnahmetaschen auszurüsten, so daß die Erfindung auch bei Walzstraßen älterer Bauart noch genutzt werden kann.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Walzstraße mit Meßrollengerüsten in schematischer Darstellung;

Fig. 2 die Walzstraße nach Fig. 1 mit geringerer Anzahl von Walzgerüsten;

Fig. 3 ein Meßrollengerüst in der Vorderansicht;

Fig. 4 ein Meßrollengerüst in der Seitenansicht;

Fig. 5 ein Meßrollengerüst in der Draufsicht.

In Fig. 1 sind eine Anzahl von Walzgerüsten 1 bis 12 dargestellt, die dicht hintereinander in Aufnahmetaschen eines dort nicht gezeichneten Grundrahmens auswechselbar eingespannt sind. Es handelt sich bei dieser Walzstraße um eine Streckreduzierwalzstraße für Rohre, deren Antrieb und weitere Einzelheiten bekannt sind und nicht dargestellt und beschrieben werden brauchen. Das mit 13 bezeichnete zu reduzierende Rohr durchläuft in Pfeilrichtung X die Walzgerüste 1 bis 12 und es ist deutlich erkenn­ bar, daß sowohl der Außendurchmesser als auch die Wanddicke dabei ver­ ringert werden.

Aus den verschiedensten Gründen, hier beispielsweise um die Iststreckung dieser Walzstraße feststellen zu können, benötigt man zwei Meßrollen 14 und 15, die einlaufseitig vor dem ersten Walzgerüst 1 und auslaufseitig hinter dem letzten Walzgerüst 12 angeordnet sind. Bei anderen Walzstraßen können Fotozellen, Wanddickenmeßgeräte oder anderes nötig und vorgesehen sein. Die hier beispielsweise dargestellte Anordnung der Meßrollen 14 und 15 ist prinzipiell bekannt, jedoch sind bei den bekannten Bauarten die Meßrollen 14 und 15 ortsfest installiert und ihr Abstand voneinander unveränderbar. Die schematische Darstellung in Fig. 1 deutet bereits an, daß erfindungsgemäß die Meßrollen 14 und 15 in Meßrollengerüste 16 ge­ lagert sind, welche im wesentlichen die gleichen Abmessungen wie die Walzgerüste 1 bis 12, vor allem aber dieselben Stütz- und Aufnahmeflä­ chen wie diese besitzen. Die Meßrollengerüste 16 befinden sich in zu­ sätzlichen Aufnahmetaschen, die mit den Aufnahmetaschen der Walzgerüste 1 bis 12 mit Ausnahme des Walzenantriebes identisch sind. Diese Aufnahme­ taschen können sowohl zusätzlich im Grundrahmen der Walzstraße vorgesehen sein, als auch in Form von gesonderten Halterungen vor und hinter dem Grundrahmen. Entscheidend ist, daß die Meßrollengerüste 16 auch in die Aufnahmetaschen für die Walzgerüste 1 bis 12 passen und daß sie in diese auswechselbar, jedoch spielfrei eingespannt werden können.

In Fig. 2 ist eine Betriebssituation dargestellt, bei der nur die Walz­ gerüste 4, 5 und 6 benötigt werden, weil das gewünschte Rohr einen größeren Außendurchmesser und eine dickere Wand besitzen soll. Die Auf­ nahmetaschen für die Walzgerüste 1, 2 und 8 bis 12 bleiben deshalb leer, was an der fehlenden Kreuzschraffierung zu erkennen ist. In die Aufnahme­ taschen für die Walzgerüste 3 und 7 sind statt dessen die Meßrollengerüste 16 mit den Meßrollen 14 und 15 eingesetzt und festgespannt, so daß sie sich - entsprechend Fig. 1 - in kurzem Abstand unmittelbar vor dem ein­ laufseitig ersten Walzgerüst 4 und hinter dem auslaufseitig letzten Walzgerüst 6 befinden. Es entsteht kein nachteiliger großer Abstand zwischen den Meßrollen 14 und 15 und dem ersten bzw. letzten arbeitenden Walzgerüst 4 beziehungsweise 6. Gleichgültig, wie viele und welche Walz­ gerüste 1 bis 12 zum Einsatz kommen, stets kann der Abstand der Meßrollen 14 und 15 vom ersten beziehungsweise letzten Walzgerüst und damit auch voneinander so klein wie möglich gehalten werden. Außerdem ist der Abstand dieser Meßrollengerüste und damit der Meßrollen sowie eventuell anderer Geräte stets exakt definiert, weil die Abstände der Aufnahmetaschen be­ kannt sind, welche die Meßrollengerüste 16 und damit die Meßrollen 14 sowie 15 in radialer und auch in axialer Richtung genau fixieren. Diese Abstände können der zugehörenden Steuer- und Regeleinrichtung eingegeben werden, so daß deren einwandfreie Funktion bei allen Betriebszuständen gewährleistet ist.

Das Meßrollengerüst 16 mit der Meßrolle 14 ist in den Fig. 3 bis 5 detaillierter dargestellt. In Fig. 3 ist mit 17 der Grundrahmen und mit 18 Aufnahmetaschen im Grundrahmen 17 bezeichnet. Ein Paßstück 19 und Stützflächen 16 a des Rollengerüstes 16 sowie die Aufnahmetaschen 18 halten das Rollengerüst 16 in seiner korrekten Position. Eingespannt wird das Rollengerüst 16 durch eine von oben drückende, jedoch in Fig. 3 nicht dargestellte, bekannte Spannvorrichtung, die sowohl ein radiales wie auch axiales Festhalten des Rollengerüstes 16 bewirkt. In Fig. 3 dar­ gestellt sind hakenartige Transportmittel 20, die zum Einsetzen beziehungs­ weise Herausheben des Meßrollengerüstes 16 aus den Aufnahmetaschen 18 dienen.

Die Meßrolle 14 ist in den Fig. 3 bis 5 in angehobenem Zustand darge­ stellt, wobei sie die Oberfläche des Rohres 13 nicht berührt. In den Fig. 4 und 5 erkennt man einen druckmittelbeaufschlagbaren Arbeitszylin­ der 21, der über eine Stange 22 und einen Hebel 23 ein Lagergehäuse 24 (Fig. 3) der Meßrolle 14 um eine Drehachse 25 (Fig. 4) schwenkt. Auf diese Weise läßt sich die Meßrolle 14 anheben und mit einem vorherbe­ stimmten Druck auf die Oberfläche der Rohre 13 drücken, wobei der Anpreß­ druck mit der Druckmittelbeaufschlagung des Zylinders 21 regulierbar ist. Durch das kurzzeitige Anheben der Meßrolle 14 kann man vermeiden, daß ein Rohranfang beim Einlaufen anstößt und die Meßrolle 14 beschädigt. Um verschiedene Rohrdurchmesser einstellen zu können, sind Handräder 26 vorgesehen, mit denen eine Stange 27 und mit ihr die Position des Arbeits­ zylinders 21 verstellt und arretiert werden kann. Dies wirkt sich über den Arbeitszylinder 21, die Stange 22 und den Hebel 23 sowie das Lager­ gehäuse 24 so aus, daß die Meßrolle 14 in ihrer Position verändert und dem Rohrdurchmesser angepaßt wird.

Die Meßrolle 14 ist außerdem angetrieben durch einen Gleichstrommotor 28 mit einer sehr weichen Charakteristik, der die Aufgabe hat, lediglich die Drehmomente und die Reibung der Meßrollenlagerung und eines Impuls­ gebers 29 auszugleichen, um ein Durchrutschen der Meßrolle 14 auf dem Rohr 13 zu vermeiden. Die Drehzahl der Meßrolle 14 wird jedoch nicht vom Motor 28, sondern von der Durchlaufgeschwindigkeit des Rohres 13 bestimmt. Eine drehfeste Kupplung zwischen dem Motor 28 und der Meßrolle 14 besteht über die Lagerwelle 30 der Meßrolle 14 und über einen Zahnriemen 31 (Fig. 4). Der Impulsgeber 29 ist ebenfalls drehfest mit dem Motor 28 gekuppelt, so daß die Anzahl der abgegebenen Impulse pro Zeiteinheit ein Maß für die Drehzahl der Meßrolle 14 und für die Durchlaufgeschwin­ digkeit des Rohres 13 ist.

Claims (2)

1. Walzstraße zum Walzen von rohr- oder stabförmigem Gut, insbesondere zum Reduzieren von Rohren, mit mehreren, dicht hintereinander in Auf­ nahmetaschen eines Grundrahmens auswechselbar eingespannten Walzge­ rüsten sowie einlaufseitig vor und/oder auslaufseitig hinter den Walz­ gerüsten angeordneten, auf dem Gut abrollenden Meßrollen, da­ durch gekennzeichnet, daß jede Meßrolle, ge­ gebenenfalls auch ein anderes Meßgerät oder Sensor in oder an einem Meßrollengerüst gelagert ist, welches die gleichen Stütz- und Auf­ nahmeflächen wie die Walzgerüste besitzt und wie diese in jede Auf­ nahmetasche wahlweise einsetzbar und dort festspannbar ist.

2. Walzstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß ein- und/oder auslaufseitig vor der ersten bzw. hinter der letzten Aufnahmetasche für die Walzgerüste eine zusätzliche Auf­ nahmetasche nur für die Meßrollengerüste vorhanden ist.