-
Antrieb für Rohrstoßbänke Der elektromotorische Antrieb von Rohrstoßbänken
wird bisher, um eine stufenlose Regelmöglichkeit zu erzielen, mit einer Illgnersteuerung
ausgerüstet. Diese Notwendigkeit macht mit Rücksicht darauf, da.B die elektrische
Einrichtung allein schon teurer als der übrige Teil der Anlage ist, die gesamte
Anlage unverhältnismäßig teuer. Aber nicht nur dieser Umstand, sondern auch andere
mit dem obengena.nnten elektrischen Antrieb verknüpfte nachteilige Eigenarten bilden
den Grund dafür, daß die Antriebe der Rohrstoßbänke z. Z. als noch unvollkommen
angesprochen werden müssen. Neben dem schlechten Wirkungsgrad der Illgneranlage
(etwa 65 bis 7ö°4) stellt diese auch hohe .Anforderungen an die Geschicklichkeit
und Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals, um den Vorgang auf der Stoßbank den
dem Illgnerantrieb besonderen betrieblichen Eigenarten anzupassen. Auch die Gestaltung
der Stoßbank selbst muß diesen Eigenagten des Illgnerantriebes angepaßt werden,
wenn z. B. bei dem immerhin möglichen falschen Fahren des Motors einer Zerstörung
der Stoßbank von vornherein begegnet werden soll. Bisher trägt man dieser Möglichkeit
dadurch Rechnung, daß der Zahnstange eine freie Auslaufmöglichkeit über ihre normale
Endstellung hinaus gegeben und gleichzeitig die Verhältnisse so gewählt werden,
daß in solchen Fällen die Zahnstange aus dem Wirkungsbereich des Treibritzels. sich
herausbewegen kann, um dann zur Ruhe zukommen. Das macht eine wesentliche Verlängerung
der Bank notwendig, beeinflußt also die Raumverhältnisse ungünstig.
-
- Diesen Mißständen begegnet die Erfindung dadurch, daß sie unter
Beibehaltung des auch bei dem bisherigen Antrieb üblichen,-auf eine die Dornstange
tragende Zahnstange treibenden Ritzels vorschlägt, dieses Ritzel von einem durchlaufenden
Drehstrommotor über ein regelbares hydraulisches. Getriebe; wobei vornehmlich an
das bekannte Thöma-Getriebe gedacht ist, anzutreiben.- Bei gleichbleibender Drehzahl
des Motors kann nunmehr die Arbeitsgeschwindigkeit der Stoßbank stufenlos geregelt
und in ihrer BewegungsrichtungAm, Gegensatz .zu den bisherigen Antrieben umgekehrt
werden, bei denen der auf den Zahnstangentrieb arbeitende Motor selbst der Drehzahlregelung
unterlag.
-
Der neue Antrieb bietet ein einfaches Mittel, sich gleichbleibende
Geschwindigkeiten sowohl für die Rückhübe als auch für die Arbeitshübe einzustellen,
z. B. so, daß sich der Arbeitshub mit etwa 2 m/Sek. und# der Rückhub mit etwa 6
m/Sek. vollzieht. Die hierdurch erzielte Ausnutzeng
der planmäßigen
Geschwindigkeiten bringt eine hohe Stückzahl fertiger Rohre und damit eine große
Leistung mit sich, die mit der üblichen ungenauen Handsteuerung nicht zu erzielen
ist. Berücksichtigt man noch, daß die Umkehrung der Bewegungsrichtung der Zahnstange
bei einem hydraulischen Getriebe wesentlich schneller, dabei aber stoßloser als
bei einem elektrischen Antrieb der oben erläuterten Art vor sich geht, so wird ersichtlich,
daß auch dieser Umstand fördernd auf die Herstellung einwirkt. Die geschilderten
Vorzüge des Antriebes bringen weitere Vorzüge mit sich. So ist z. B. eine Überbeanspruchung
der Zahnstangenzähne mit Sicherheit zu vermeiden durch die Verwendung eines Überdruckventils
in der Verbindungsleitung zwischen dem Pumpen- und dem motorischen Teil, das im
hydraulischen Getriebe vorgesehen wird. Diese Maßnahme macht es überflüssig, einen
Auslauf für die Zahnstange bei ihrem gleichzeitigen Außereingriffkommen aus dem
Antriebsritzel vorzusehen. Die Bewegungsumkehrung der Zahnstange kann mit einfachen
Mitteln selbsttätig erfolgen, indem z. B. bei Anwendung des oben bereits erwähnten
Thoma-Getriebes über Elektromagnete durch Anschlagkontakte der eine oder andere
schwenkbare Kolbenzylinder oder auch beide über ihre Nullage hinweg in eine andersgerichtete
und im Winkel zur Antriebsachse schrägere Neigung gebracht werden, wobei die Neigungen
durch gegebenenfalls einstellbare Anschläge festgelegt werden, um die Gleichhaltung
der Vor- und Rückhübe der Zahnstange zu erzwingen.
-
Der neue Antrieb bringt auch in besoriderer Weise die Möglichkeit,
sich bestimmten örtlichen Verhältnissen in bester Weise dadurch anzupassen, daß
der Pumpen- und der motorische Teil des hydraulischen Getriebes eine örtlich voneinander
getrennte Aufstellung finden. Diese Trennung wird dadurch gegeben, daß der Pumpenteil
und der Motorteil des hydraulischen Getriebes lediglich durch eine Druckleitung
und ein gemeinsames Flüssigkeits- (Öl-) Becken betriebsnotwendig miteinander verbunden
sind. Schließlich wird noch darauf hingewiesen, daß bei Antrieb der Zahnstange durch
zwei öder mehr Zahnstangenritzel mit je einem Motorteil des hydraulischen Getriebes
mit nur einem gemeinsamen. Pumpenteil gearbeitet werden kann. Dies macht den Mehrritzelantrieb
besonders wertvoll, weil hier eine vollkommen sichere Verteilung der Gesamtkraft
zu gleichen oder auch beabsichtigten unterschiedlichen Teilen auf die verschiedenen
Ritzel zur Auswirkung kommt, da alle Motorteile des hydraulischen Getriebes an einer
gemeinsamen Druckleitung hängen. Ganz besonders vorteilhaft wirkt sich der zuletzt
besprochene Antrieb aus, wenn die Umsteuerung versagen sollte. Hierbei kommt dann
die Zahnstange beim Durchlauf mit dem letzten Ritzel außer Eingriff. Da diesem Ritzel
nunmehr der Gegendruck fehlt, sinkt der Druck in der Druckleitung des hydraulischen
Getriebes ab, und die vom Pumpenteil des Getriebes geförderte Ölmenge geht ganz
durch den Motorteil, der zu dem außer Eingriff gekommenen und sich deshalb frei
drehenden Ritzel gehört. Die Folge ist, daß auch die übrigen Ritzel keine Kraft
mehr auf die Zahnstange übertragen können. Hierdurch ergibt sich eine völlig selbsttätige
und zuverlässig arbeitende Sicherung der Stoßbank vor Überbeanspruchungen.
-
Bei Antrieb der Zahnstange mit mehreren Ritzeln kann auch ein hydraulisches
Getriebe verwendet werden, bei dem jedem Motorteil ein Pumpenteil zugeordnet ist.
Bedingung ist hierbei, daß sämtliche Motorteile eine gemeinsame Druckleitung haben..
. _ _ Die Verwendung von Flüssigkeitsgetrieben beim Antrieb von Maschinen ist in
der Technik seit langem bekannt. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden,. beim
Antrieb von Walzwerken, _ also in Hüttenbetrieben, von dem Flüssigkeitsgetriebe
Gebrauch zu machen. Der Antrieb von Walzwerken ist von dem Antrieb von Rohrstoßbänken
jedoch grundsätzlich verschieden. Im Gegensatz zu Rohrstoßbänken handelt es sich
beim Antrieb von Walzwerken üm eine umlaufende und nicht um eine hin und her gehende
-Bewegung. Es liegt also nicht auf der Hand, die für einen Walzenantrieb vorgeschlagene
Antriebsart als für den Antrieb einer Rohrstoßbank geeignet anzusehen.
-
Wie die Entwicklung der Antriebe mit Flüssigkeitsgetrieben gegangen
ist, sobald es sich um hin und her gehende Bewegungen großer Massen mit großen Kräften
handelte, zeigen bekannte Antriebe von schweren -Hobelmaschinen. Hier hat man den
Motorteil des Flüssigkeitsgetriebes als Zylinder mit einem darin bewegbaren Kolben
oder Plunger ausgebildet. Das war auch insofern durchaus naheliegend, als die Kraftübertragung
mit Hilfe einer Druckflüssigkeit in besonders einfacher Weise die Erzeugung einer
geradlinigen Bewegung gestattet, und zwar durch Anwendung eines von der von der
Pumpe geförderten Flüssigkeit beaufschlagten Kolbens, der unmittelbar mit dem die
geradlinige Bewegung ausführenden Teil der Maschine verbunden ist. Man hat-also
bei Verwendung eines Flüssigkeitsgetriebes für den Antrieb von Hobelmaschinen die
Antriebsanordnung grundlegend geändert, indem, man den Zahnstangenantrieb verlassen
hat.
-
Trotz gewisser Berührungspunkte können die Verhältnisse, die für den
Antrieb von Hobelmaschinen gelten, nur sehr bedingt für den Antrieb einer Rohrstoßbank
als zutreffend bezeichnet werden. Der Hub bei einer Rohrstößbank ist erheblich größer
als bei den größten bisher gebauten Hobelmaschinen. Die aufzuwendenden
Kräfte
sind bei der Stoßbank auch- wesentlich größer als bei den üblichen Antrieben. Infolge
der hohen Arbeits- und Beschleunigungsdrücke müßte bei sinngemäßer Übertragung der
Antriebsvorschläge für Hobelmaschinen auf Rohrstoßbänke mit einem Druckzylinder
mit, unhandlichen Abmessungen gerechnet werden. Außerdem wäre es für die saubere
Arbeit-der Stoßbank bedenklich, die beim Hinundherschieben zu bewegenden großen
Flüssigkeitsmassen in Kauf zu nehmen. Bei den sehr langen Flüssigkeitsgestängen
würde die Zusammendrückbarkeit der Druckflüssigkeit fühlbar in Erscheinung treten.
-
Der naheliegende Weg, einen Druckzylinder für den Vorschub zu verwenden,
hätte also bei Rohrstoßbänken-eine Anzahl Nachteile gehabt, und es bedurfte erst
der Erkenntnis, daß das Verwenden von Ritzel und Zahnstange, das vielfach bei hydraulischen
hin und her bewegenden Antrieben mit Recht abgelehnt wird, bei der Rohrstoßbank
der gegebene Antrieb ist. Der Druckflüssigkeitsantrieb in Verbindung mit Ritzel
und Zahnstange bringt auch, wie oben dargelegt, gerade für das Rohrstoßverfahren
so zahlreiche Vorteile,- daß der erzielte technische Fortschritt ganz .erheblich
ist.
-
In der Zeichnung sind einige Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung
umrißlich dargestellt.
-
In Abb. i ist i der Drehstrommotor, der über das hydraulische Getriebe
2 auf das Ritzel 3 der Zahnstange 4 arbeitet, an der die Dornstange 5 sitzt. Die
Elektromagnete 6 und 7 sind im Innern des z. B. als Thoma-Getriebe gedachten Getriebes
2 mit den schwenkbar angeordneten Zylindern des Pumpen- und Motorteiles verbunden.
In die durch B. -und 9 angedeutete Stromleitung für die Anker 6 und 7 sind Anschlagschalter
io und ii vorgesehen, auf die in der einen und anderen Endstellung die Zahnstange
4 einwirkt. Die Stoßbankarbeit vollzieht sich in der Weise, daß der Drehstrommotor
i über das hydraulische Getriebe 2 die Zahnstange ¢ und damit die Dornstange-5 zur
Durchführung des Arbeitshubes vorbewegt. Am Ende des Arbeitshubes kommt die Zahnstange
zum Anschlag an den Schalter ii, wodurch der Stromkreis 12 geschlossen oder auch
geöffnet wird. Das hat zur Folge, daß der Elektromagnet 7 eine axiale Bewegung ausführt
und hierdurch den Motorzylinder des Getriebes 2 in eine die Umkehrbewegung des Ritzels
3 herheiführende Stellung einschwenkt. Nunmehr vollzieht sich der Rückhub der Zahnstange,
die dann in Endstellung den Schalter io beeinflußt, wodurch der Elektromagnet 6
bewegt wird, der dabei z. B. den, Pumpenzylinder in seine wirkungslose Nullage einschwenkt,
wobei dann noch, was ebenfalls selbsttätig erfolgen kann, der Motorzylinder in die
Stellung eingeschwenkt werden muß, die den Vorlauf der Zahnstange 4 im Gefolge hat,
sobald der angenommenermaßen in seine Nullage eingeschwenkte Pumpenzylinder wieder
in die Arbeitsstellung eingeschwenkt worden ist. Für die Eifindung ist es natürlich
gleichgültig, ob die Umsteuerungsvorgänge durch Schwenken der beiden beim Thoma-Getriebe
vorgesehenen Zylinder erfolgen oder ob nur einer der Zylinder in die erforderliche
Schwenklage gebracht wird.
-
In Abb: 2 ist die bereits., oben erörterte Ausführung der Erfindung
gezeigt, bei der in der Zahnstange 4 zwei Ritzel 3 und 3' eingreifen. Das hydraulische
Getriebe besteht hier aus zwei motorisch arbeitenden Teilen i2. und 13, denen
nur ein Pumpenteil des Getriebes zugeordnet ist. Der Motor i arbeitet .auf den Pumpenteil
14, der, wie die gezeigte Strichverbindung andeutet, mit den Motorteilen verbunden
ist. Es ist ersichtlich, daß auf diese Weise eine genaue Antriebskraftverteilung
auf beide Motoren 12 und 13 und damit auf die zugehörigen Ritzel 3 und 3' erfolgt.
Versagt, wie schon oben erläutert, einreal die Umsteuerungsvorrichtung, die in Abb.
i angedeutet ist, so wird beim Überlauf über eine Endstellung die Zahnstange aus
dem Bereich - des einen Ritzels 3 oder des Ritzers 3' kommen. Das hat die Wirkung
zur Folge, die bereits oben erläutert und solcher Art ist, daß der hydraulische
Druck lediglich in dem Motorteil 14 zur Auswirkung kommt,, und zwar wegen des geringen
Widerstandes.
-
Abb.3 zeigt umrißlich die Trennung des Pumpen- und Motorteiles des
hydraulischen Getriebes 2 voneinander. Dadurch, daß die beiden Teile` lediglich
durch Rohrleitungen 15 miteinander verbunden sind, ergibt sich die Möglichkeit,
den Pumpenteil mit Motor an einen beliebigen Ort zur Aufstellung zu bringen. Punktiert
ist in der Abb. 3 angedeutet, in welcher Weise in diesem Falle die Ausgestaltung
des Antriebes bei Wahl zweier Ritzel erfolgt.