Kaltpilgerschrittwalzwerk Bei Kaltpilgerschrittwalzwerken zum Strecken
von Rohren wird bekanntlich das Walzgerüst durch einen Kurbeltriel> hin und her
bewegt, während der Pilgerdorn in axialer Richtung festgehalten wird. Bei einer
Hinundherbewegung muß daher das `Falzgerüst aus der Ruhelabe auf seine größte Geschwindigkeit
beschleunigt und dann wieder bis zum Stillstand verzögert werden. Die Kräfte, die
zur Beschleunigung bzw. Verzögerung des Walzgerüstes erforderlich sind, müssen von
den Antriebsteilen Übertragen bzw. aufgenommen werden. Dazu kommen noch die Leistungen,
die zur Verrichtung der eigentlichen Walzarbeit erforderlich sind. Die Beschleunigungs-
und Verzögerungskräfte werden bei größeren Maschinen und höheren Drehzahlen außerordentlich
groß und übersteigen die für die eigentliche Walzarbeit erforderlichen Kräfte oft
um ein Vielfaches. Es ist nun an sich denkbar und naheliegend, die Beschleunigungs-
und Verzögerungskräfte durch Anbringung von Federn zu beiden Seiten des Walzgerüstes
in etwa auszugleichen. Praktisch läßt sich dieser Gedanke jedoch deshalb nicht verwirklichen,
weil die Federkräfte bzw. -hübe so groß werden, daß sich entsprechende Federn .in
der Maschine nicht mehr unterbringen lassen.Cold pilger step rolling mill For cold pilger step rolling mills for stretching
As is well known, the roll stand of tubes is moved back and forth by means of a crank handle
moves while the pilgrim mandrel is held in the axial direction. At a
Moving to and fro must therefore bring the rebate frame out of its resting position to its greatest speed
accelerated and then decelerated again to a standstill. The forces that
are required to accelerate or decelerate the roll stand, must of
the drive parts are transferred or recorded. In addition there are the services
which are required to carry out the actual rolling work. The acceleration
and deceleration forces become extraordinary with larger machines and higher speeds
large and often exceed the forces required for the actual rolling work
by a multiple. It is now conceivable and obvious that the acceleration
and retardation forces through the application of springs on both sides of the roll stand
roughly equalize. In practice, however, this idea cannot be realized
because the spring forces or strokes are so great that corresponding springs .in
the machine can no longer be accommodated.
Durch die vorliegende Erfindung wird ein Weg gewiesen, um den Massenausgleich
mit einfachen Mitteln und geringem Platzbedarf zu bewerkstelligen. Zu diesem Zweck
wird die Verwendung von Luftzylindern vorgeschlagen, die mit vorgespannter oder
atmosphärischer Luft arbeiten und in denen die Luft so verdichtet bzw. entspannt
wird, daß die Beschleunigung bzw. Verzögerung der hin und
her gehenden
Massen durch die Zylinderkolben unterstützt wird. Zweckmäßig werden in Hubrichtung
des Gerüstes auf jeder Seite ein oder mehrere Zylinder angebracht und in diesen
die Luft verdichtet, wenn stich das Geri'vst in Richtung zum Zylinder bewegt bzw.
die Luft entspannt, wenn sich das Gerüst vom Zylinder wegbewegt.The present invention provides a way of balancing the masses
to accomplish with simple means and little space requirement. To this end
suggests the use of air cylinders with biased or
atmospheric air and in which the air is compressed or relaxed
that the acceleration or deceleration of the back and forth
going here
Masses supported by the cylinder piston. It is useful in the stroke direction
One or more cylinders are attached to each side of the framework and inserted into them
the air compresses when the scaffolding moves or
the air relaxes when the framework moves away from the cylinder.
Die resultierenden Luftdrücke aller Zylinder bewirken einen nahezu
vollständigenMassenausgleich. Der Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung
dargestellt, und zwar beispielsweise bei Verwendung von vier gleichen Luftzylindern.
Abb. i stellt die für das Verständnis der Erfindung notwendigen Teile eines Kaltpilgerschrittwalzwerks
im Grundriß,dar, Abb. 2 die gleichen Teile im Aufriß, und zwar geschnitten nach
Linie 1-I der Abb. i, Abb. 3 ein Diagramm der Luftdrücke und Massenk räf te.The resulting air pressures of all cylinders cause almost one
full mass balancing. The object of the invention is shown in the drawing
shown, for example when using four identical air cylinders.
Fig. I shows the parts of a cold pilger step rolling mill necessary for understanding the invention
in plan, Fig. 2, the same parts in elevation, namely cut after
Line 1-I of Fig. I, Fig. 3 a diagram of the air pressures and mass forces.
In den Abb. i und 2 bedeutet i das hin und her gehende Pilgergerüst,
2 die Pilgerwalzen, 3 das Rohr, das zwischen den Pilgerwalzen 2 und dem in axialer
Richtung feststehenden Dorn 4 ausgepilgert wird, 5 den Vorschubschlitten, mit dem
das Rohr während des Pilgerns schnittweise vorgeschoben wird, 6 die Pleuelstangen,
die einerseits mit dem Gerüst i und andererseits mit dem Kurbelzapfen 7 verbunden
sind und bei Drehurig der,Kurbelwelle 8 dem Gerüst i eine hin und her gehende Bewegung
erteilen, 9 und j die Plunger, die gemäß der Erfindung den Massenausgleich bewirken
sollen. Die Plunger 9 und 9' sind einerseits mit dem Walzgerüst i verbunden und
tauchen andererseits in feststehende Luftzylinder io und iö ein.In Figs. I and 2 i means the pilgrim frame going back and forth,
2 the pilgrim rolls, 3 the tube that runs between the pilgrim rolls 2 and the one in the axial
Direction of the fixed mandrel 4 is piled up, 5 the feed slide with the
the pipe is advanced in sections during the pilgrimage, 6 the connecting rods,
which are connected on the one hand to the framework i and on the other hand to the crank pin 7
are and at Drehurig the, crankshaft 8 the frame i a reciprocating motion
grant, 9 and j the plungers that bring about the mass balancing according to the invention
should. The plungers 9 and 9 'are on the one hand connected to the roll stand i and
on the other hand, immerse themselves in fixed air cylinders io and iö.
DieWirkungsweise derLuftzylinder ist folgende: Bewegt sich das Gerüst
von rechts nach links, so wird die Luft in den' auf der rechten Seite liegenden
Zylindern io' entspannt, dagegen in den auf der linken Seite liegenden Zylindern
io zusammengedrückt. Umgekehrt wird die Luft in den Zylindern io entspannt und in
den Zylindern io zusammengedrückt, wenn sich das Gerüst von links nach rechts bewegt.
In der Mittellage des Gerüstes sind die Luftdrücke in den Zylindern io und io' zweckmäßig
einander gleich, d. h. die resultierenden Luftdrücke sind gleich Null. Bewegt sich
das Gerüst aus der Mittellage nach einer der beiden Totpunktlagen, so überwiegt
der Luftdruck von derjenigen Seite, nach welcher hin sich das Gerüst bewegt, d.
h. das Gerüst wird durch den Luftdruck verzögert. Wenn das Gerüst die betreffende
Totlage erreicht hat, wirken die',Luftdrücke beschleunigend, d. h. sie begünstigen
die Richtungsumkehr des Gerüstes.The operation of the air cylinders is as follows: The scaffold moves
from right to left, so will the air in the 'lying on the right
Cylinders io 'relaxed, on the other hand in the cylinders lying on the left side
io squeezed. Conversely, the air in the cylinders is expanded and in
the cylinders are compressed io when the framework moves from left to right.
In the central position of the frame, the air pressures in cylinders io and io 'are appropriate
equal to each other, d. H. the resulting air pressures are zero. Is moving
the frame from the central position after one of the two dead center positions is predominant
the air pressure from the side towards which the scaffold is moving, d.
H. the framework is delayed by the air pressure. If the scaffolding is the
Has reached dead center, the 'air pressures accelerate, d. H. they favor
the reversal of direction of the scaffolding.
Abb.3 gibt ein Diagramm der Luftdrücke und Massenkräfte, und zwar
sind als Abszisse die Wege des Gerüstes und als Ordinate die Kräfte aufgetragen-
Die Kurve d, in diesem Fall eine Gerade, ,reutet die Beschleunigungs- bzw. VerzögerungsvXr-,äfte
des Gerüstes, die durch die Luftdrücke ausgeglichen werden wollen. Die Kurve b gibt
dieLuftdrücke der Zylinder io und die Kurve c die Luftdrücke der Zylinder iö an.
Die beiden Kurven sind bis auf das Vorzeichen, d. h. den Richtungssinn der Kräfte,
einander gleich, wenn die Zylinder io und io' gleich groß gebaut werden. Die Kurve
d ist die resultierende Kurve aus b und c. Die Luftdrücke können so gewählt werden,
daß die resultierenden Drücke in den beiden Totlagen und in der Mittellage des Gerüstes
gleich den Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskräften sind. Die schraffierte Fläche
zwischen den Kurven a und d gibt die Größe der nicht ausgeglichenen Massenkräfte
an. Man erkennt aus dem Diagramm, daß die nicht ausgeglichenen Kräfte außerordentlich
klein sind, d. h. daß die Massenkräfte praktisch ausgeglichen sind. Auf diese Weise
wird erreicht, daß die Antriebsteile, d. h. der Kurbeltrieb und die ihm üblicherweise
vorgelagerten Reduktionsgetriebe, von den Massenkräften des Gerüstes praktisch vollkommen
entlastet werden.Fig.3 gives a diagram of the air pressures and inertia forces, namely
the paths of the framework are plotted as the abscissa and the forces as the ordinate -
The curve d, in this case a straight line, represents the acceleration and deceleration forces
of the framework that want to be balanced by the air pressures. The curve b gives
the air pressures of the cylinders io and curve c the air pressures of the cylinders iö.
The two curves are except for the sign, i. H. the sense of direction of the forces,
equal to each other if the cylinders io and io 'are built to be the same size. The curve
d is the resulting curve from b and c. The air pressures can be chosen so
that the resulting pressures in the two dead positions and in the central position of the scaffolding
are equal to the acceleration and deceleration forces. The hatched area
between the curves a and d gives the size of the unbalanced inertia forces
at. It can be seen from the diagram that the unbalanced forces are extraordinary
are small, d. H. that the mass forces are practically balanced. In this way
it is achieved that the drive parts, d. H. the crank mechanism and it usually
upstream reduction gear, practically complete from the inertial forces of the scaffolding
be relieved.
Es ist selbstverständlich auch möglich, die Luftzylinder so zu bemessen,
daß die resultierenden Luftdrücke nicht allein den Klassenausgleich bewirken, sondern
auch teilweise die Walzleistung selbst kompensieren. An dem Wesen der Erfindung
ändert sich durch eine derartige Bemessung der Luftzylinder nichts.It is of course also possible to dimension the air cylinder so
that the resulting air pressures do not only bring about the class equalization, but
also partially compensate for the rolling output itself. The essence of the invention
Such a dimensioning of the air cylinders does not change anything.