DE3621786A1 - Schraegwalzgeruest zum lochen von bloecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Schrägwalzgerüst zum Lochen von Blöcken zu Hohlblöcken, bei dem auslaufseitig ein Walzdorn an einer drehbaren, axial verschiebbaren, in einem Widerlager gelagerten Dornstange angeordnet ist, die an mehreren Stellen ihrer axialen Länge von Führungselementen einer Dornstangenführung mit veränderbarem Führungsdurchmesser in radialer Richtung koaxial zur Walzachse gehalten und geführt ist.

Bei einem bekannten Schrägwalzgerüst dieser Art wird die Dornstange in kurzen axialen Abständen von jeweils drei nichtangetriebenen Rollen umgeben, welche die drehbare und axial verschiebbare Dornstange in radialer Richtung führen und so ein Ausknicken derselben verhindern. Dies ist notwendig, weil die Dornstange beim Lochen einem großen axialen Druck auf den die Dornstangenspitze bildenden Walzdorn ausgesetzt ist, so daß ohne derartige Führungen ein Ausknicken der Dornstange nicht zu vermeiden wäre. Da sich beim Lochen von Blöcken die entstehenden Hohlblöcke in axialer Richtung auf die Dornstange aufschieben und diese Hohlblöcke einen größeren Außendurchmesser als die Dornstange besitzen, müssen die Rollen der Führungselemente in radialer Richtung auseinander­ gefahren und so auf den neuen Führungsdurchmesser, also den Außendurch­ messer der Hohlblöcke, eingestellt werden. Dies geschieht immer erst kurz bevor der Anfang des Hohlblockes das betreffende Führungselement erreicht hat. Ist dies der Fall, dann wird der Hohlblock von den Rollen dieses Führungselementes in radialer Richtung geführt und dabei auch die in ihm liegende Dornstange.

Um große axiale Kräfte auf die Dornstange ausüben zu können, ohne daß diese ausknickt, ist man bestrebt, die Abstände zwischen den einzelnen Führungselementen möglichst kurz zu halten. Dies ist im mittleren und hinteren Teil der Dornstangenführung unproblematisch, weil dort genügend Raum für die Führungselemente zur Verfügung steht. Schwieriger ist es demgegenüber, den vorderen, den Walzen zugekehrten Längenabschnitt der Dornstange zuverlässig und sicher koaxial zur Walzachse zu führen. Dort wird der Walzdorn und die Dornstange von den Walzen, ihren Lagerungen und vielfach auch ihrer Antriebsgelenkwellen umgeben, so daß in radialer Richtung nicht viel Platz für eine Dornstangenführung zur Verfügung steht. Man hat deshalb bei den bekannten Bauarten den vordersten Längenabschnitt der Dornstange ungeführt gelassen, was jedoch nachteilig ist. So läßt sich vor allem die Spitze des Walzdornes nicht in der Walzachse halten, so daß man gezwungen ist, vorher eine Zentrierbohrung in die Stirnseite jedes Blockes einzubringen, um ein Aufsetzen der Walzdornspitze außerhalb der Mitte zu vermeiden. Eine solche Zentrier­ bohrung hilft jedoch nur zu Beginn des Lochvorganges, so daß das tiefere Eindringen des Walzdorns in den Block bei unzureichend geführter Dornstangenspitze durchgeführt wird.

Beim Lochvorgang will man außerdem vermeiden, daß es zu einem unkontrollierten Aufreißen des Blockes beim Entstehen der Innenbohrung kommt. Dies läßt sich dadurch erreichen, in dem man die Walzdornspitze und damit die Dornstange weiter zur Einlaufeite hin vorschiebt. Dadurch erhöhen sich aber die auf die Dornstange einwirkenden axialen Kräfte deutlich, wobei gleichzeitig der ungeführte vordere Längenabschnitt der Dornstange größer wird. Auch die Anwendung von drei Walzen im Schrägwalzgerüst vermindert ein unkontrolliertes Aufreißen des Blockes beim Lochen, bewirkt aber ebenfalls eine Vergrößerung der auf die Dornstange einwirkenden axialen Kräfte, und zwar um 20 bis 30 Prozent. Die auftretenden Axialkräfte müssen bei der bekannten Bauart mit Rücksicht auf den großen Abstand bis zum ersten Führungselement auf ein relativ niedriges Niveau begrenzt werden, so daß die Spitze des Walzdorns nicht so weit zur Einlaufseite hin vorgeschoben werden kann, wie dies gewünscht wird. Außerdem begrenzt der relativ große Abstand bis zum ersten Führungselement den kleinsten erreichbaren Innendurchmesser des Hohlblockes, weil dieser eine entsprechend dünne Dornstange verlangt, die bei dem großen Abstand zur ersten Führung besonders weit von der Walzachse abweicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schrägwalzgerüst zum Lochen von Blöcken zu schaffen, bei dem die Dornstange auslaufseitig bereits sehr kurz hinter den Walzen zuverlässig geführt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auslaufseitig in unmittelbarer Nähe der Walzen eine büchsenartige Radialführung mit einem dem Außendurchmesser der Hohlblöcke entsprechenden Führungs­ durchmesser angeordnet ist, welche zu Beginn des Lochens eine in ihr liegende Führungshülse mit etwa gleichem Außendurchmesser in radialer Richtung führt, die auf der Dornstange und in der Radialführung längsverschieblich gelagert ist. Die büchsenartige Ausbildung der Radialführung benötigt in radialer Richtung wesentlich weniger Platz als die bekannten Führungselemente und kann daher in unmittelbarer Nähe der Walzen angeordnet werden. Das Problem der unterschiedlichen Außen­ durchmesser von Dornstange und Hohlblock wird durch die innenliegende Führungshülse gelöst, welche die Dornstange längsverschieblich umschließt und einen Außendurchmesser besitzt, welcher dem der Hohlblöcke entspricht. Letzteres bedeutet, daß die Bohrung der büchsenartigen Radialführung etwas größer ist, als der Außendurchmesser der Hohlblöcke beziehungsweise der Führungshülse, wobei das Spiel der Führungshülse durch einen wenig größer gewählten Außendurchmesser kleiner ist als beim Hohlblock. Die Radialführung führt beim Beginn des Lochvorganges die Führungshülse der Dornstange und damit auch diese. Erst mit fortschreitendem Lochvorgang wird der jeweilige Hohlblock geführt. Dieser schiebt die Führungshülse auf der Dornstange vor sich her aus der Radialführung heraus auf das Widerlager zu. Der mittlere und hintere Teil der Dornstange wird dabei von den bekannten Rollenführungen in der bekannten Weise geführt, wobei diese Führungen bereits beim Annähern der Führungshülse ausreichend weit geöffnet und dann nach Einlaufen des Hohlblockes auf dessen Außendurchmesser eingestellt werden.

Hierdurch wird erreicht, daß der vordere Teil der Dornstange und mit ihm der Walzdorn noch in unmittelbarer Nähe der Walzen zuverlässig in radialer Richtung in der Walzachse geführt wird. Folglich benötigt man keine Zentrierbohrungen mehr in den Stirnflächen der Blöcke, so daß die zum Einbringen dieser Bohrungen erforderlichen Vorrichtungen, Arbeits- und Transportvorgänge eingespart werden können. Außerdem ermöglicht es die erfindungsgemäße Führung, den Walzdorn und die Dornstange in axialer Richtung wesentlich höher zu belasten als bei der bekannten Bauart. Infolgedessen kann man den Walzdorn weiter zur Einlaufseite hin vorschieben und so ein unkontrolliertes Aufreißen im Blockinnern vermeiden. Auch die Verwendung von drei Walzen pro Kaliber ist besser als zuvor möglich, weil die dabei entstehende größere axiale Belastung der Dornstange, vor allem im vorderen Teil derselben, ohne Schwierigkeiten aufgenommen werden kann. Dabei ist es ferner möglich, Dornstangen mit besonders kleinen Außendurchmessern zu verwenden, also Hohlblöcke mit besonders kleinen Innendurchmessern zu erzeugen.

Besonders vorteilhaft ist es, die Führungshülse der Dornstange direkt hinter dem Walzdorn in axialer Richtung arretierbar anzuordnen. Diese Arretierung empfiehlt sich vor allem deshalb, weil beim Vorschieben der Dornstange in ihre Anfangsposition vor Beginn des Lochens die Führungshülse in die büchsenartige Radialführung eingeschoben werden muß, was bei in axialer Richtung arretierter Führungshülse ohne Schwierigkeiten durchgeführt werden kann. Dabei empfiehlt es sich, die Führungshülse in eine vorzugsweise ringförmige Vertiefung der Dornstange federnd einrasten zu lassen. Eine solche Arretierung ermöglicht ein erwünschtes Verschieben der Führungshülse auf der Dornstange durch den Hohlblock, verhindert aber auch ein unerwünschtes axiales Verschieben der Führungshülse beim Einschieben derselben in die Radialführung. Demgegenüber ist es jedoch auch möglich, die Passung zwischen Führungshülse und Dornstange, zumindest im Bereich eines kurzen Längenabschnittes, so zu wählen, daß man zum axialen Verschieben eine bestimmte Kraft benötigt, die größer ist als die, welche zum Einschieben der Führungshülse in die büchsenartige Radialführung erforderlich ist, welche aber von der aus dem Kaliber auslaufenden Rohrluppe aufgebracht werden kann.

Ferner ist es zweckmäßig, im Bereich des auslaufseitigen Endes der Dornstangenführung eine die Führungshülse auf den vordersten Dornstangenabschnitt schiebende und gegebenenfalls dort arretierende Verschiebevorrichtung vorzusehen. Beim Herausziehen der Dornstange und des Walzdorns aus dem Hohlblock nach Beendigung des Lochens wird von dieser Vorrichtung die Führungshülse wieder in ihre Anfangsposition auf dem vordersten Dornstangenabschnitt gebracht, wo sie entweder durch das erwähnte Einrasten oder die besondere Passungswahl bleibt. Später wird sie dann mit der Dornstange wieder in die büchsenartige Radialführung eingeschoben.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Schrägwalzgerüst in der Draufsicht;

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Verschieben der Führungshülse;

Fig. 3 eine Führungshülse mit Arretiervorrichtung;

Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1 zu Beginn des Lochens;

Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1 während des Lochens.

Fig. 1 zeigt ein Schrägwalzgerüst mit einem Gerüstständer (1) in schematischer Darstellung, bei dem die nicht erkennbaren Walzen von Antriebsmotoren (2 und 3) über lange Gelenkwellen (4 und 5) angetrieben sind. Einlaufseitig ist der Endabschnitt einer Blockführungsrinne (6) zum Einbringen der Blöcke zu erkennen. Auf der Auslaufseite befindet sich eine drehbare, axial verschiebbare Dornstange (7) mit einem Walzdorn (8), die in einem Widerlager (9) gelagert ist. Das Widerlager (9) erlaubt die Drehbewegung der Dornstange (7) und ist in axialer Richtung verfahrbar, kann jedoch in jeder beliebigen Position arretiert werden.

Die Dornstange (7) ist in Fig. 1 aus dem Gerüstständer (1) herausgezogen dargestellt, und zwar in ihrer Endposition. Ein zuletzt gewalzter Hohlblock (10) wird von Führungselementen (11) bekannter Bauart gehalten, die sowohl auf den größeren Außendurchmesser des Hohlblocks (10) als auch auf den kleineren der Dornstange (7) wahlweise einstellbar sind und welche die Dornstange (7) daran hindern, unter den in axialer Richtung gegen das Widerlager (9) gerichteten Kräfte in radialer Richtung auszuknicken. Der Hohlblock (10) wird außerdem von Treibrollen (12) in axialer Richtung zurückgehalten, wenn die Dornstange (7) mit dem Walzdorn (8) aus dem Hohlblock (10) herausgezogen wird. Erst dann kann der Hohlblock (10) über nicht dargestellte Transporteinrichtungen seitlich abtransportiert werden.

Am auslaufseitigen Ende der Hohlblock- und Dornstangenführung, bestehend aus den Führungselementen (11), ist eine Verschiebevorrichtung (13) für eine Führungshülse (14) der Dornstange (7) vorgesehen. Die Führungshülse (14) hat einen Außendurchmesser, der dem Außendurchmesser des Hohlblockes (10) entspricht. Folglich schiebt die Stirnseite des Hohlblockes (10) diese Führungshülse (14) während des Lochens vor sich her durch die Führungselemente (11) hindurch weiter auf die Dornstange (7) in Richtung Widerlager (9). Wenn am Ende des Lochens die Dornstange (7) vom Widerlager (9) aus dem Gerüstständer (1) und aus dem von den Treibrollen (12) gehaltenen Hohlblock (10) herausgezogen wird, dann streift die Verschiebevorrichtung (13) die Führungshülse (14) auf der Dornstange (7) zurück bis zum Walzdorn (8). Dieser Betriebszustand ist in Fig. 1 und in Fig. 2 dargestellt. Die Verschiebevorrichtung (13) besitzt ein Gehäuse (15), in dem ein Ringkolben (16) längsverschieblich geführt ist. Wird ein Ringraum (17) mit Druckmittel beaufschlagt, schiebt sich der Ringkolben (16) zum Walzdorn (8) hin, wobei er die Führungs­ hülse (14) gegen den Walzdorn (8) andrückt. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Führungshülse (14) nur auf einem kurzen Teil ihrer axialen Länge, nämlich im Bereich ihres elastisch ausgebildeten Endabschnittes (14 a) mit Hilfe einer engen Passung auf der Dornstange (7) längsverschieblich geführt, so daß es einer, wenn auch begrenzten Kraft bedarf, um die Führungshülse 14 in axialer Richtung zu verschieben.

Eine andere Ausführungsform der Führungshülse (14) ist in Fig. 3 dargestellt. Der elastische Endabschnitt (14 a) der Führungshülse (14) greift mit einem Vorsprung (14 b) in eine Ringnut (7 a) der Dornstange (7) ein, wodurch die Führungshülse (14) zwischen dem Walzdorn (8) und der Ringnut (7 a) arretiert ist.

Nach dem seitlichen Auswerfen des Hohlblocks (10) aus den Führungsele­ menten (11) wird die Dornstange (7) und mit ihr der Walzdorn (8) sowie die Führungshülse (14) von dem vorfahrenden Widerlager (9) zum Gerüstständer (1) hin bewegt, bis die Betriebsstellung beim Lochen erreicht ist. Diese Betriebsstellung zeigt Fig. 4. Dabei ist die Spitze des Walzdorns (8) bis weit in den Bereich der mit 18 bezeichneten Schrägwalzen vorgeschoben, die in Lagern (19) gelagert sind.

Die Führungshülse (14) ist in dieser Betriebsstellung in eine büchsenartige Radialführung (20) eingeschoben, welche direkt am Gerüstständer (1) befestigt ist. Die Radialführung (20) besitzt ein Führungsgehäuse (21) mit Gleitlagerbüchsen (22 und 23), in denen eine weitere Büchse (24) drehbar gelagert ist, die aber in axialer Richtung gehalten wird. Die Büchse (24) besitzt einen Innendurchmesser, der nur wenig größer ist, als der Außendurchmesser der Rohrluppe (10) und der Führungshülse (14), die annähernd gleiche Außendurchmesser besitzen. Der in Fig. 4 sich bildende Hohlblock (10) wird von den Walzen (18) auf die Dornstange (7) aufgeschoben, wobei er die Führungshülse (14) vor sich herschiebt, was der elastische Endab­ schnitt (14 a) der Führungshülse (14) zuläßt. Dabei führt die Büchse (24) die Führungshülse (14) und die in dieser gelagerte Dornstange (7). Wenig später wird der Hohlblock (10) direkt in der Büchse (24) geführt, weil die Führungshülse (14) dann aus der Büchse (24) herausgeschoben ist. Kurz bevor die Führungshülse (14) das erste Führungselement (11) herkömmlicher Bauart erreicht, stellt sich dieses weit auf und nach Einlauf des Hohlblockes (10) auf dessen Außendurchmesser ein. Folglich wird die Führungshülse (14) von den Führungselementen (11) nicht geführt, sondern nach der Dornstange (7) erst wieder der Hohlblock (10). Der zuletzt beschriebene Betriebszustand, bei dem die Führungshülse (14) aus der Büchse (24) herausgeschoben ist und der Hohlblock (10) von der Büchse (24) direkt geführt wird, ist in Fig. 5 zu erkennen. Die Drehbe­ wegung des Hohlblocks (10) überträgt sich von dem Walzdorn (8) auf die Dornstange (7), aber auch auf die Führungshülse (14). Eventuell ist mit einer Relativbewegung zwischen der Führungshülse (14) und der Dornstange (7) zu rechnen. Die Büchse (24) wird entweder durch die Führungshülse (14) oder durch den Hohlblock (10) angetrieben und läuft in den Gleitlagerbüchsen (22 und 23) um. Insgesamt ergibt sich so eine sehr zuverlässige Führung der Dornstange (7) und des Walzdornes (8) bis in den Bereich der Walzen (18) hinein.

Claims (4)

1. Schrägwalzgerüst zum Lochen von Blöcken zu Hohlblöcken, bei dem auslaufseitig ein Walzdorn an einer drehbaren, axial verschiebbaren, in einem Widerlager gelagerten Dornstange angeordnet ist, die an mehreren Stellen ihrer axialen Länge von Führungselementen einer Dornstangenführung mit veränderbarem Führungsdurchmesser in radialer Richtung koaxial zur Walzachse gehalten und geführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auslaufseitig in unmittelbarer Nähe der Walzen (18) eine büchsenartige Radialführung (20) mit einem dem Außendurchmesser der Hohlblöcke (10) entsprechenden Führungsdurchmesser angeordnet ist, welche zu Beginn des Lochens eine in ihr liegende Führungshülse (14) mit etwa gleichem Außendurchmesser in radialer Richtung führt, die auf der Dornstange (7) und in der Radialführung (20) längsverschieblich gelagert ist.

2. Schrägwalzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungshülse (14) der Dornstange (7) direkt hinter dem Walzdorn (8) in axialer Richtung arretierbar ist.

3. Schrägwalzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Führungshülse (14) in eine vorzugsweise ringförmige Vertiefung (7 a) der Dornstange (7) federnd einrastet.

4. Schrägwalzgerüst nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des auslaufseitigen Endes der Dornstangenführung (11) eine die Führungshülse (14) auf den vordersten Dornstangenabschnitt schiebende und gegebenenfalls dort arretierende Verschiebevorrichtung (13) vorgesehen ist.