DE934224C

DE934224C - Pilgerschrittwalzwerk

Info

Publication number: DE934224C
Application number: DEST6065A
Authority: DE
Inventors: Gavin Smelie Mclay
Original assignee: Stewarts and Lloyds Ltd
Current assignee: Stewarts and Lloyds Ltd
Priority date: 1952-03-07
Filing date: 1953-03-07
Publication date: 1955-10-13
Also published as: GB729136A; NL87219C; US2775150A; FR1077599A; ES208117A1; BE518232A

Description

Die Erfindung betrifft Pilgerschrittwalzwerke.

Ein Pilgerschrittwalzwerk besteht im wesentlichen aus einem Dorn, auf dem eine Rohrluppe aufgesetzt und zwischen einem Paar angetriebener Walzen hindurchbewegt wird. Der Dorn ist am äußeren Ende einer sich nach vorn erstreckenden Verlängerung eines Kolbens, dem Dorngestänge, angeordnet. Der Kolben bewegt sich in einem Luftzylinder und in einem Flüssigkeitszylinder, wobei ersterer zum Vorholen des Dorngestänges dient und letzterer zur Abfederung oder Dämpfung des bei der Vorwärtsbewegung des Kolbens und des Dorngestänges auftretenden Stoßes zwischen Zylinder und Kolben. Die Rückwärtsbewegung des Dorngestänges und des Kolbens erfolgt durch die Einwirkung der Walzen auf die Luppe. Hierbei wird die in dem Zylinder enthaltene Luft verdichtet und liefert die erforderliche Energie, um den Dorn und das Dorngestänge wieder nach vorn zu bewegen, wenn die Walzen die Luppe freigeben. Bei den heute üblichen Pilgerschrittwalzwerken ist der vordere Teil des Kolbens im allgemeinen mit einer Schulter versehen, welche am Ende der Vorholbewegung des Dorngestänges durch die verdichtete Luft in dem Zylinder mit einer fest angeordneten Schulter von ähnlicher Form am Vorderteil des Flüssigkeitsbehälters kräftig zusammentrifft. Die in dem Behälter befindliche Flüssigkeit (gewöhnlich Wasser) wird durch den voreilenden Kolben verdrängt, wodurch das Zusammentreffen des Kolbens mit dem Behälter am Ende der Vorholbewegung abgedämpft und der dabei auftretende Stoß gemindert werden soll. Diese Dämpfungswirkung wird erreicht durch einen zwischen dem Kolben und einem zylin-

drischen Teil des Behälters gebildeten ringförmigen Zwischenraum, der der Verdrängung der Flüssigkeit einen Widerstand entgegensetzt.

Da Zylinder, Kolben und auch Flüssigkeitsbehälter im allgemeinen auf einem Schlitten ari-■ ,geordnet sind, welcher während des Walzvörganges stetig vorwärts bewegt wird mittels einer hydraulischen Vorschubvorrichtung, hat sich bei dem bekannten Pilgerschrittwalzwerk herausgestellt, daß ίο trotz der obenerwähnten Dämpfung, die durch den Flüssigkeitsbehälter erreicht werden soll, noch beträchtliche Stöße auf die hydraulische Vorschubbewegung übertragen werden, wenn der Kolben am Ende seines Vorholweges zum Stillstand gelangt. Das führt dazu, daß das Vorschubverhältnis beträchtlich von dem erforderlichen konstanten Verhältnis abweicht, wodurch die Qualität des zu erzeugenden Stückes leidet.

Dieser Nachteil hat schon seit jeher Anlaß gegeben, Vorrichtungen zu entwickeln, die diese nachteilige Wirkung beseitigen sollen.

Es ist beispielsweise vorgeschlagen worden, im Vorholzylinder, und zwar auf dem den· Pilgerwalzengegenüberliegenden Ende der Kolbenstange, Schraubenfedern anzuordnen, die sich einmal an der vorderen Stirnseite des Vorholzylinders abstützen und zum anderen an einem ringscheibenförmigen Widerlager, welches auf dem Kolben der Vorholvorrichtung im Zylinder angeordnet ist. Andererseits sind auch Einrichtungen beschrieben worden, die eine Entlastung des Vorholgestänges und der Walzen vom Vorholdruck ganz oder teilweise ermöglichen, indem die Bewegung des Gestänges eine Einrichtung steuert, die die Treibvorrichtung zum Vorholen des Dorngestänges erst dann auslöst, wenn der Vorholkolben seinen rückwärtigen Weg beendet hat, wobei zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sind in Gestalt von" Schraubenfedern zwischen der Drallspindelmutter und einem Widerlager im Vorholzylinder, um das voreilende Gestänge abzufedern. Es ist auch vorgeschlagen worden, den sich einstellenden Druck in dem Flüssigkeitsbehälter beim Voreilen des Kolbens in den Flüssigkeitsbehälter nutzbar zu machen, indem dieser über Rohrleitungen auf eine hydraulische Bremse übertragen wird, die an einer geeigneten Stelle im Vorholzylinder angeordnet ist. Alle diese Einrichtungen haben sich jedoch in der Praxis nicht durchsetzen können, was wohl darin zu liegen scheint, daß sie wegen ihrer Anordnungen im Vorholzylinder einen komplizierten Aufbau des Vorholzylinders bedingen und diesen damit anfälliger gegen Störungen machen.

Die Erfindung schlägt daher Einrichtungen vor, die außerhalb des Vorholzylinders, und zwar auf dem aus dem Vorholzylinder herausragenden Teil des Dorngestänges, angeordnet sind und eine einwandfreie Abfederung des voreilenden Dorngestän- ; ges ermöglichen. Dabei sind diese Einrichtungen einfach und leicht zugänglich aufgebaut, und ihre Dämpfungswirkung kann verändert werden, so daß sie sich jeder gewünschten Arbeitsweise des Pilgerschrittwalzwerkes anpassen.

Der Fortschritt wird dadurch erreicht, daß auf dem aus dem Vorholzylinder herausragenden Teil des Dorngestänges ein Teil angeordnet ist, welcher mit einem Widerlager zusammentrifft, welches auf "dem Vorschubschlitten befestigt ist, um die Vorwärtsbewegung des Dorngestänges mit Bezug auf den Vorschubschlitten zu begrenzen und abzufedern. Der auf dem Dorngestänge angeordnete Teil ist in axialer Richtung desselben einstellbar angeordnet.

In Verfolg des Erfindungsgedankens sind zwischen diesem Teil und dem Widerlager stoßdämpfende Mittel angeordnet. Dabei sind die stoßdämpfenden Mittel entweder an dem Teil oder an dem Widerlager fest angeordnet und treffen mit dem Widerlager oder mit dem Teil auf dem Dorngestänge zusammen.

Weitere Merkmale der Erfindung werden in der Beschreibung und an Hand der Zeichnung, die Ausführungsbeispiele zeigt, erläutert.

Fig. ι stellt eine Ausführungsform eines Pilgerschrittwalzwerkes teilweise im Schnitt dar;

Fig. 2 ist ein Teil im Schnitt in vergrößertem Maßstab einer anderen Ausführungsform, und

Fig. 3 ist eine ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform.

Das in Fig. 1 dargestellte Werk besitzt eine einzelne Grundplatte 1, die mit dem Fundament fest verbunden ist und an jedem Ende eine aufrecht stehende Lagersäule 2, 3 besitzt. Ein Vorschubschlitten 4 ist derart angeordnet, daß er auf der oberen Fläche der Grundplatte zwischen den Säulen 2, 3 gleiten kann, und ein weiterer Schlitten 5 kann auf der oberen Fläche des Vorschubschlittens gleiten. Der Betrag der relativen Bewegung zwischen diesem Schlitten und dem Vorschubschlitten wird durch zwei Projektionen, eine, mit 6 bezeichnet, ist am Schlitten befestigt und die andere, mit 7 bezeichnet, am Vorschubschlitten, begrenzt. Diese Projektionen treffen mit dem vorderen Ende des Vorschubschlittens bei 8 und dem hinteren Ende des anderen Schlittens zusammen. Ein Dämpfungsblock 9 ist zwischen der Projektion 7 und dem hinteren Ende dieses Schlittens angeordnet.

Die Antriebsmittel, die für den Vorschubschlitten 5 vorgesehen sind, bestehen aus einander gegenüberliegenden, koaxial angeordneten hydraulisohen Zylindern, die an den Säulen 2, 3 der Grundplatte ι befestigt sind und Kolben enthalten. Der Kolben 10 des einen Zylinders 11 (gewöhnlich als Vorschubzylinder bezeichnet) arbeitet mit dem hinteren Ende des Vorschubschlittens 4 zusammen, um den letzteren und den Schlitten 5 in Richtung auf die Pilgerwalzen 12 vorzuschieben. Der Kolben 13 des anderen Zylinders 14 (im allgemeinen als Abstreifzylinder bezeichnet) arbeitet mit der Projektion 6 zusammen, die sich am vorderen Ende des Schlittens 5 nach unten erstreckt, um den letzteren und den Vorschubschlitten 4 in entgegengesetzter Richtung zu bewegen.

Der Schlitten 5 ist mit elastischen Mitteln für den Dorn 29 ausgestattet. Diese Mittel bestehen aus einem horizontalen Luftzylinder 30, einem Kolben

3i, der eine hohle Verlängerung 32 besitzt. Der Kolben 31, der sich durch Stopfbuchsen in der vorderen Wand des Zylinders 30 erstreckt, verjüngt sich jenseits des Luftzylinders 30, d. h. bei einer Schulter 34 mit verhältnismäßig steiler Neigung zu einer weiteren Verlängerung 35, die einen geringeren Durchmesser hat als der Kolben und welche den Dornhalter 33 an ihrem vorderen Ende trägt. Die Kolbenverlängerung 32 läuft durch einen Flüssigkeitsbehälter 36, der auf dem Schlitten 5 angeordnet ist. Wie dargestellt, besitzt der Flüssigkeitsbehälter einen zylindrischen Teil 37, der ein Futter 38 besitzt, welches an einer inneren Schulter 39 endet, die ähnliche Form hat wie die Schulter 34.

Der innere Durchmesser des Futters 38 ist nur etwas größer als der des Kolbens, und seine Wand konvergiert vorzugsweise etwas in Richtung auf das vordere Ende zu. Die bis hierhin beschriebene Konstruktion stellt eine Dämpfungsvorrichtung dar, um den Auftreffstoß, der durch die plötzliche Verlangsamung der beweglichen Teile, bestehend aus dem Kolben 31, dem Dorn 29 und der Luppe4O, auf den Schlitten 5 übertragen wird, abzufangen.

Im Betrieb der bis dahin beschriebenen Vorrichtung wird eine Luppe 40 auf den Dorn 29 aufgesetzt, der Vorschubzylinder und Kolben 10, 11 werden unter Steuerung der Mittel, die im unteren Teil der Fig. 1 gezeigt sind, betätigt, um eine Vorwärtsbewegung des Vorschubschlittens 4 und damit des Schlittens 5 und des Domes 29 zu bewirken, um die Luppe in die Pilgerwalzen 12 einzuführen. Wenn die Walzen auf die Luppe einwirken, bewegt sich der Kolben 31 der elastischen Mittel rückwärts in den Luftzylinder 30 hinein, bis die Ausnehmungen 60 in den Walzen wirksam werden, worauf der Kolben 31 sich plötzlich unter dem Druck, der in dem Zylinder 10 und in der hohlen Verlängerung 32 herrscht, nach außen bewegt. Während dieser Zeit ist der Dorn 29 durch den Vorschubzylinderkolben 10 stetig vorwärts bewegt worden, und ein weiterer Teil der Luppe 40 kann nun bearbeitet werden. Zur gleichen Zeit wird der Dorn um seine Achse gedreht durch die Zusammenwirkung der schraubenförmigen Nuten bei 43 auf der Spindel 44 und der Mutter 42, wodurch das Werkstück in ein anderes radiales Verhältnis zu den peripherischen Nuten in den Walzen 12 gebracht wird. Wenn das Rohr fertig ist, wird der Abstreifzylinder und -kolben 13, 14 betätigt, um das Rohr von dem Dorn 29 zu entfernen (abzustreifen) und. um den Vorschubschlitten 4 und den Schlitten 5 in die Ausgangsstellung zurückzubringen, damit der Dorn eine andere Luppe erhalten kann usw.

In Übereinstimmung mit der Erfindung sind weitere elastische Mittel vorgesehen, um sicherzustellen, daß der Dorn 29 mit Bezug auf den Vorschubschlitten 4 während jeder Vorwärtsbewegung des Kolbens 31 immer an der gleichen Stelle zum Stillstand kommt. Für diesen Zweck ist die sich nach vorn erstreckende Verlängerung 35 des Kolbens mit einem mit einem Gewinde versehenen Teil 50 versehen, auf dem ein Teil befestigt ist, der einen mit einem Innengewinde versehenen Bund 51 besitzt und dadurch in Längsrichtung der Kolbenverlängerung eingestellt werden kann. Die vordere Fläche des Bundes ist bei 5 r_e (siehe auch Fig. 2) in Richtung auf die Walzen 12 hin verlängert. Mit dem Vorschubschlitten 4 fest verbunden ist ein Widerlager 52, welches zwei hydraulische Zylinder 53 trägt, deren zugehörige Rammen 54 eine ringförmige Scheibe 55 tragen (siehe auch Fig. 2). Die Verlängerung 35 kann frei durch das Widerlager 52 und die ringförmige Scheibe 55 hindurchlaufen. Die innere Oberfläche dieser Scheibe ist mit einer maschinell erzeugten Fläche versehen, die als Stoppfläche 56 fungiert und mit einer entsprechenden Stoppfläche 57 auf dem Widerlager 52 zusammentrifft. Der Bund 51 und die Scheibe 55 sind so angeordnet, daß, wenn der Bund sich nach vorn bewegt bei einer Vorwärtsbewegung der Kolben-Verlängerung 35, eine Bewegung der Scheibe erfolgt, um ihre Stoppfläche 56 in Berührung mit der Stoppfläche 57 an dem Widerlager zu bringen. Dadurch kann die Stellung der Kolbenverlängerung 35 und damit des Domes 29 und der Luppe 40 mit Bezug auf den Vorschubschlitten 4 genau bestimmt werden bei jedem Vorwärtshub des Kolbens 31. Diese Stellung kann, bevor die Walzarbeit beginnt, eingestellt werden, um bestimmten Walzerfordernissen zu entsprechen durch axiale Verstellung des Bundes 51 auf dem mit Gewinde versehenen Teil 50 der Kolbenverlängerung 35. Die hydraulischen Vorrichtungen 53, 54, die zwischen dem Widerlager 52 und der Scheibe 55 angeordnet sind, stellen eine Dämpfungsvorrichtung zwischen dem Teil 51, gs der fest mit der Kolbenverlängerung 35 verbunden ist, und dem Widerlager 52 dar.

Gemäß einer anderen Ausgestaltungsform, die in Fig. 2 dargestellt ist, können an Stelle der Dämpfungsvorrichtung, die mit hydraulischen Zylindern und Kolben ausgerüstet ist, wie in Fig. 1, diese hydraulischen Teile durch schraubenförmige Federn 61 ersetzt werden, die in geeigneter Weise an den kurzen Teilen 62 befestigt sind, welche auf der ringförmigen Scheibe 55 angeordnet sind, und die in Ausnehmungen 63 in dem Widerlager 52 lagern. Es wird angenommen, daß die Wirkungsweise dieser Ausführungsform ohne irgendwelche weitere Beschreibung verständlich ist, es sei denn, daß darauf hingewiesen wird, daß die Teile, die in Fig. 2 gezeigt sind und jenen in Fig. 1 entsprechen, in gleicher Weise beziffert sind.

Die Ausführungsform, die in Fig. 3 dargestellt ist, zeigt, wie die Vorrichtungen nach Fig. 1 und 2 mit Mitteln ausgerüstet werden können, um den Zusammenstoß der Schultern 34, 39 (Fig. 1) aufzunehmen bei der-Rückwärt'S- (Vorwärts-) Bewegung des Kolbens 31, der Kolbenverlängerung 32, 35, des Domes 29 und der Lupe 40 unter dem Reaktionsimpuls der elastischen Mittel, wenn diese Teile gelöst werden, dadurch, daß die Ausbuchtungen 60 in den Walzen 12 den Rohling freigeben.

In Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform ist das hintere Ende des Schlittens 5 mit Mitteln verbunden, um Stöße aufzunehmen. Der damit zusammenarbeitende Teil ist mit dem Funda-

ment fest verbunden. Solche Mittel, wie sie in Fig. 3 dargestellt sind, umfassen eine Druckflüssigkeitszylinder- und 4iolbenkombination, wobei der hydraulische Zylinder 65 mit dem oberen Ende der Säule 2 der Grundplatte 1 fest verbunden ist und ein damit zusammenarbeitender Kolben 66 fest mit einem Querhaupt 67 verbunden ist, das mittels Stangen 68 mit dem Schlitten 5 verbunden ist. Der normale hydraulische Druck in dem Zylinder 65 ist verhältnismäßig niedrig, z. B. 10,5 kg/cm². Er wird aber beträchtlich ansteigen, wenn der Schlitten 5 Stoßen ausgesetzt ist; durch ein Druckausgleichventil (nicht gezeigt) in der Zuführungsleitung zu diesem Zylinder wird der Druck auf einen bestimmten Wert gesteuert.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

ao i. Pilgerschrittwalzwerk, bestehend aus

einem Schlitten, der auf einer Bettungsplatte hin und her bewegt werden kann und eine Stoßdämpfungsvorrichtung trägt, bestehend aus einem Kolben und einem Flüssigkeitsbehälter, die im den Pilgerwalzen gegenüberliegenden Ende des Vorholzylinders der bekannten Speisevorrichtung angeordnet ist, wobei der Kolben an dem einen Ende die Drallspindel trägt und sich nach vorn durch den Flüssigkeitsbehälter als Dorngestänge fortsetzt und am vorderen Ende den Dorn trägt, der zwischen den beiden Pilgerwalzen hindurchbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem aus dem Vorholzylinder heraussagenden Teil des Dorngestänges ein Teil (51) angeordnet ist, welcher mit einem Widerlager (52, 55) zusammentrifft, welches auf dem Vorschubschlitten (4) befestigt ist, um die Vorwärtsbewegung des Dorngestänges (35) mit Bezug auf den Vorschubschlitten (4) zu begrenzen und abzufedern.
2. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (51) in axialer Richtung einstellbar auf dem Dorngestänge (35) angeordnet ist.
3. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 1 * und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Teil (51) und dem Widerlager (52) stoßdämpfende Mittel (53, 54, 61, 62) angeordnet sind.
4. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel entweder an dem Teil (51) oder an dem Widerlager (52) fest angeordnet sind und mit dem Widerlager (52) oder mit dem Teil

(51) zusammentreffen.
5. Pilgerschrittwalzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel einen Luftzylinder (53) und einen darin beweglichen Kolben (54) umfassen. '
6. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 3, 4 oder S, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel einen Kolben (54) und einen damit zusammenarbeitenden Zylinder (53) umfassen, von denen entweder der Kolben oder der Zylinder von dem Teil (51) getragen oder betätigt wird, während der andere fest an dem Widerlager (52) angeordnet ist.
7. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel eine oder mehrere Federn (61) umfassen, von denen ein Ende an dem Teil

(51) oder dem Widerlager (52) befestigt ist und das andere Ende entweder von dem Widerlager

(52) oder dem Teil (51) betätigt wird.
8. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel eine Mehrzahl von Kolben- (54) und Zylinder- (53) Einrichtungen umfassen und eine Scheibe oder einen Ring (55), die oder der von den Kolben (54) getragen wird und so angeordnet ist, daß sie oder er mit dem Teil (51) zusammenwirkt, der auf dem Dorngestänge (35) angeordnet ist, wobei die Scheibe oder der Ring (55) eine Stoppfläche (57) besitzt, die mit einer Stoppfläche am Widerlager (52) zusammentrifft.
9. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe oder der Ring (55) in axialer Richtung einstellbar auf dem Dorngestänge (35) angeordnet ist.
10. Pilgerschrittwalzwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Mittel (65, 66) zur Stoßdämpfung vorgesehen, sind, um Stöße aufzunehmen, die bei der Vorwärtsbewegung des Domes (29) durch die Vorschubmittel (32, 30) hervorgerufen werden, und daß ein Teil dieser zusätzlichen stoßdämpfenden Mittel mit dem Schlitten (5) und der andere Teil fest z. B. mit der Bettung (1) verbunden ist.
11. Pilgerschrittwalzwerk nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die stoßdämpfenden Mittel eine von einer Druckflüssigkeit betätigte Zylinder- und Kolbenkombination (65, 66) umfassen.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 125 290, 549 814, 882. .

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

S09 555 10.