DE3621786C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für eine auf der Auslaufseite eines lochenden Walzgerüstes angeordnete, in das Walzgut eindringende Dornstange, welche in axialer Richtung druckbelastet sich an einem axial verfahrbaren Widerlager abstützt und an mehreren Stellen ihrer axialen Länge von Führungselementen in radialer Richtung koaxial zur Walzachse gehalten und geführt ist, wobei das erste unmittelbar hinter den Walzen angeordnete Führungselement aus einer büchsenartigen Radialführung mit einem dem Außendurchmesser der Hohlblöcke entsprechenden Führungsdurchmesser und einer zu Beginn des Walzens in ihr liegenden, auf der Dornstange und in der Radialführung längsverschieblich gelagerten Führungshülse mit etwa gleichem Außendurchmesser besteht.

Bei einem bekannten lochenden Walzgerüst (DE-OS 19 53 376) wird die Dornstange in axialen Abständen von Führungselementen in radialer Richtung geführt und so zu Beginn des Walzens ein Ausknicken der Dornstange verhindert. Dies ist notwendig, weil die Dornstange beim Lochen großen axialen Druckkräften 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, werden bei dieser bekannten Bauart beim Auslaufen der entstehenden Hohlblöcke aus dem Walzgerüst die axial verschiebbaren Führungselemente für die im Durchmesser kleinere Dornstange in axialer Richtung zum Widerlager hin verschoben. Dabei verringert sich der Abstand der Führungselemente voneinander immer mehr, wohingegen der Abstand zwischen den Walzen und der unmittelbar dahinter angeordneten büchsenartigen Radialführung einerseits und der längsverschieblich gelagerten Führungshülse als nächstfolgendes Führungselement andererseits immer größer wird. Dieser Abstand kann bei den heute üblichen Hohlblocklängen 8 bis 12 Meter betragen. Auf dieser großen axialen Länge ist die Dornstange in radialer Richtung bei der bekannten Bauart nicht geführt, so daß bei hoher axialer Beanspruchung ein Ausknicken der Dornstange in diesem Bereich zu befürchten ist. Der Hohlblock, welcher sich dort auf die Dornstange aufgeschoben hat, bildet keine nennenswerte radiale Abstützung für die Dornstange, weil er auf Walztemperatur erhitzt ist, leicht verformt werden kann und deshalb schon geringen Belastungen nachgibt.

Die fehlende radiale Führung der Dornstange hinter der büchsenartigen Radialführung erlaubt es auch nicht, die Walzdornspitze am vorderen Ende der Dornstange weiter als sonst zur Einlaufseite hin durch die Kaliberöffnung der Walzen vorzuschieben, z. B. um ein unkontrolliertes Aufreißen des Blockes beim Entstehen der Innenbohrung zu vermeiden. Hierdurch vergrößern sich nämlich die auf die Dornstange einwirkenden axialen Kräfte deutlich und erhöhen damit die Gefahr des Ausknickens der Dornstange. Verwendet man bei einem Schrägwalzgerüst statt zwei insgesamt drei Walzen, um damit ein unkontrolliertes Aufreißen des Blockes beim Lochen möglichst weitgehend zu vermeiden, so entsteht hierdurch ebenfalls eine Vergrößerung der auf die Dornstange einwirkenden axialen Kräfte, und zwar um 20 bis 30 Prozent, was die Gefahr des Ausknickens der Dornstange beträchtlich erhöht. Die bekannte Führungsvorrichtung begrenzt also bei jeder Art von Lochwalzgerüsten deren Leistungsfähigkeit und die Qualität des Walzgutes. Außerdem bleibt der kleinste erreichbare Innendurchmesser des Hohlblockes relativ groß, weil die Dornstange mit Rücksicht auf ihre Stabilität gegen Ausknicken keinen entsprechend kleineren Außendurchmesser erhalten kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Führungsvorrichtung für eine auf der Auslaufseite eines lochenden Walzgerüstes angeordnete, in das Walzgut eindringende Dornstange zu schaffen, bei der die Dornstange sowohl unmittelbar hinter den Walzen als auch auf ihrer gesamten übrigen Länge bei jedem Betriebszustand zuverlässig geführt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Führungsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art die mit Abstand in axialer Richtung zum Widerlager hin nachfolgenden Führungselemente in an sich bekannter Weise ortsfest angeordnet und während des Walzens auf die unterschiedlichen Führungsdurchmesser von Dornstange und Hohlblock einstellbar sind. Hierdurch wird erreicht, daß die Dornstange nicht nur zu Beginn des Walzvorganges und unmittelbar hinter den Walzen durch die büchsenartige Radialführung und die in ihr liegende Führungshülse in radialer Richtung geführt ist, sondern auch bei bereits fortgeschrittenem Walzvorgang bis zum Ende desselben und auf der ganzen Länge der Dornstange. Dies wird dadurch sichergestellt, daß die zur Auslaufseite hin der büchsenartigen Radialführung nachfolgenden Führungen in einem bestimmten kurzen Abstand aufeinander folgen und dort auch bleiben, selbst dann, wenn sie von dem sich auf die Dornstange immer weiter aufschiebenden Hohlblock erreicht werden. Es ensteht dann kein unzulässig großer, ständig wachsender Längenabschnitt, auf dem die Dornstange in radialer Richtung nicht geführt ist, sondern die Führung erfolgt in zulässigen, jegliches Ausknicken zuverlässig verhindernden, kurzen axialen Abständen. Dabei wird von den nachfolgenden Führungselementen zunächst nur die Dornstange unmittelbar geführt, indem die Führungselemente die Dornstange direkt erfassen. Dies gilt so lange, bis sich der Hohlblock dem jeweiligen Führungselement genähert hat. Dann werden die Führungselemente in radialer Richtung so verstellt, daß sie den Hohlblock auf seiner Außenseite in radialer Richtung führen, wodurch gleichzeitig auch die in ihm liegende Dornstange mitgeführt wird.

Eine derartige Führungsvorrichtung mit radial verstellbaren Führungsrollen in ortsfesten Führungselementen ist zwar auch bekannt, jedoch nicht im Zusammenwirken mit einer büchsenartigen Radialführung unmittelbar hinter den Walzen und einer in dieser längsverschieblich gelagerten Führungshülse. Es fehlte also bei der letztgenannten bekannten Bauart eine zuverlässige Führung unmittelbar hinter den Walzen, so daß die Walzdornspitze nicht zentrisch geführt werden konnte. Erst durch die erfindungsgemäße Kombination der beiden an sich bekannten Führungsvorrichtungen ist es möglich, die Walzdornspitze genau koaxial zur Walzachse zu zentrieren, den Hohlblock und die Dornstange bereits unmittelbar hinter den Walzen in radialer Richtung zu führen und diese Führung über die gesamte Länge der Dornstange sicherzustellen, so daß ein Ausknicken derselben zuverlässig vermieden wird. Infolgedessen ist es möglich, die Dornstange mit relativ hohen axialen Druckkräften zu belasten, wodurch die Leistungsfähigkeit des Walzgerüstes und die Qualität des Walzgutes beträchtlich erhöht wird. Ein unkontrolliertes Aufreißen des Blockes beim Entstehen der Innenbohrung läßt sich durch weiteres Vorschieben der Walzdornspitze zur Einlaufseite hin oder bei einem Schrägwalzgerüst durch Anwendung von drei Walzen vermeiden. Die bei letzterem auftretende höhere Belastung der Dornstange um etwa 20 bis 30 Prozent ist zulässig. Ferner sind auch kleinere Innendurchmesser beim Hohlblock erreichbar, weil bei der verbesserten Führungsvorrichtung dünnere Dornstangen einsetzbar sind.

Vorteilhaft ist es, die Führungshülse auf der Dornstange direkt hinter deren 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, bei einer Führungsvorrichtung mit einer die Führungshülse auf den vordersten Dornstangenabschnitt schiebenden Verschiebevorrichtung, daß sich diese nur im Bereich des auslaufseitigen Endes der Führungsvorrichtung befindet und die Führungshülse dort in die Arretierung einschiebt. Dies vereinfacht die Ausbildung der Vorrichtung erheblich.

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

Fig. 1 ein Schrägwalzgerüst mit erfindungsgemäßer Führungsvorrichtung in der Draufsicht;

Fig. 2 eine Verschiebevorrichtung 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 einen 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) gehalten, die sowohl auf den größeren Außendurchmesser des Hohlblocks (10) als auch auf den kleineren Außendurchmesser der Dornstange (7) wahlweise einstellbar sind und welche die Dornstange (7) daran hindern, unter den in axialer Richtung gegen das Widerlager (9) gerichteten Kräften 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 Führungsvorrichtung 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 Loches 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 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 Führungshülse (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 relativ zur Dornstange (7) 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 Führungselementen (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) bestitzt einen Innendurchmesser, der nur wenig größer ist, als der Außendurchmesser des Hohlblocks (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 Endabschnitt (14 a) der Führungshülse (14) zuläßt. Dabei führt die Büchse (24) zunächst 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) 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 Drehbewegung 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 zuverlässige Führung der Dornstange (7) und des Walzdornes (8) vom Bereich der Walzen (18) über die gesamte Länge der Dornstange (7).

Claims (4)

1. Führungsvorrichtung für eine auf der Auslaufseite eines lochenden Walzgerüstes angeordnete, in das Walzgut eindringende Dornstange, welche in axialer Richtung druckbelastet sich an einem axial verfahrbaren Widerlager abstützt und an mehreren Stellen ihrer axialen Länge von Führungselementen in radialer Richtung koaxial zur Walzachse gehalten und geführt ist, wobei das erste unmittelbar hinter den Walzen angeordnete Führungselement aus einer büchsenartigen Radialführung mit einem dem Außendurchmesser der Hohlblöcke entsprechenden Führungsdurchmesser und einer zu Beginn des Walzens in ihr liegenden, auf der Dornstange und in der Radialführung längsverschieblich gelagerten Führungshülse mit etwa gleichem Außendurchmesser besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Abstand in axialer Richtung zum Widerlager (9) hin nachfolgenden Führungselemente (11) in an sich bekannter Weise ortsfest angeordnet und während des Walzens auf die unterschiedlichen Führungsdurchmesser von Dornstange (7) und Hohlblock (10) einstellbar sind.

2. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungshülse (14) auf der Dornstange (7) direkt hinter deren Walzdorn (8) in axialer Richtung arretierbar ist.

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

4. Führungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, mit einer die Führungshülse auf den vordersten Dornstangenabschnitt schiebenden Verschiebevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verschiebevorrichtung (13) nur im Bereich des auslaufseitigen Endes der Führungsvorrichtung befindet und die Führungshülse (14) dort in die Arretierung (7 a) einschiebbar ist.