DE963596C

DE963596C - Vorrichtung zum Walzen von Bandeisen fuer die kontinuierliche Herstellung von laengsgeschweissten Rohren mit in Laengsrichtung unterschiedlicher Wandstaerke

Info

Publication number: DE963596C
Application number: DEB28897A
Authority: DE
Original assignee: Benteler Deustchland GmbH
Current assignee: Benteler Deustchland GmbH
Priority date: 1953-12-17
Filing date: 1953-12-18
Publication date: 1957-05-09

Description

AUSGEGEBEN AM 9. MAI 1957

B 28897 IbIγα

Für die Herstellung von Bandeisen mit in Längsrichtung unterschiedlicher Wandstärke ist eine Vorrichtung bekannt, bei welcher das Bandeisen beiderseits von Walzen gleichen Durchmessers erfaßt wird. Diese Walzen besitzen einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser und sind rückseitig gegen Andruckwalzen großen Durchmessers abgestützt. Zur Erzielung einer in Längsrichtung des Bandeisens unterschiedlichen Wandstärke soll der Walzspalt während des Walzens durch Veränderung der Höhe der oberen Walze verkleinert bzw. vergrößert werden. Da 'die beiden das Bandeisen zwischen sich erfassenden Walzen den gleichen Durchmesser aufweisen, ist die für die Verformung des Bandeisens maßgebliche spezifische Flächenpressung auf beiden Seiten des Bandeisens gleich groß. Eine Veränderung des Walzenspaltes führt bei dieser bekannten Vorrichtung zu einer auf beiden Seiten des Bandeisens gleichmäßigen Vergrößerung oder Verringerung der Flächenpressung. Mit dieser bekannten Vorrichtung können Bandeisen mit in Längsrichtung unterschiedlicher Wandstärke nur in der Weise hergestellt werden, daß die Wandstärkenunterschiede gleichmäßig nach beiden Bandseiten gerichtet sind.

Für die Herstellung von Bandeisen mit in Längsrichtung unterschiedlicher Wandstärke, dessen Wandstärkenunterschiede nur nach einer Seite ge-

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richtet sind, während die andere Bandseite ebenflächig ausgebildet ist, hat man bereits die Verwendung eines feststehenden ebenflächigen Walztisches mit einer gegenüber diesem in der Höhe verstellbaren Walze vorgeschlagen. Mit dieser Vorrichtung lassen sich jedoch nur sehr kurze Bandabschnitte einseitig profilieren. Ein weiterer, nicht zum Stande der Technik gehörender Vorschlag geht dahin, zwei um feststehende Achsen drehbare ίο Walzen zu verwenden, von welchen die eine entweder exzentrisch gelagert oder auf einem Teil des Umfanges mit den gewünschten Wandstärkenunterschieden entsprechenden Ausnehmungen oder Abflachungen versehen ist. Mittels dieser Vorrichtung lassen sich zwar auch Bandabschnitte größerer Länge einseitig profilieren, jedoch besitzt sie den Nachteil, daß für jede Art der Profilierung eine besondere Profilwalze erforderlich ist und bei einem Übergang zu einer anderen Profilierung jeweils die Profilwalze ausgewechselt werden muß. Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels welcher im kontinuierlichen Durchgang Bandeisenabschnitte beliebiger Länge hergestellt werden können, welche nur einseitig mit einer in Längsrichtung beliebig wechselnden Profilierung versehen, während sie auf der anderen Bandseite völlig ebenflächig ausgebildet sind. Aus derartigen, im kontinuierlichen Walzverfahren hergestellten Bandeisenabschnitten lassen sich in einem nachfolgenden Arbeitsgang beispielsweise längsgeschweißte Rohre mit in Längsrichtung gleichem Außen- und wechselndem Innendurchmesser gleichfalls im kontinuierlichen Durchlaufverfahren herstellen. Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung mit zwei das Bandeisen zwischen sich erfassenden Walzen vorgeschlagen, von welchen vorzugsweise die obere während des Walzvorganges der gewünschten Wandstärkenveränderung entsprechend in der Höhe verstellbar ist, welche sich dadurch kennzeichnet, daß die Walzen in an sich bekannter Weise einen unterschiedlichen Durchmesser besitzen, derart, daß die im Durchmesser größer bemessene W^ralze der kleineren Walze bezüglich des jeweils der Verformung ausgesetzten kurzen Längenabschnittes des Bandeisens als im wesentlichen ebenes Widerlager dient. Es hat sich überraschend gezeigt,, daß es mit diesen verhältnismäßig einfachen Mitteln möglich ist, Bandeisen im kontinuierlichen Verfahren einseitig mit jeder beliebigen Längsprofilierung zu versehen, wobei diese ohne jede Unterbrechung des kontinuierlichen Betriebes beliebig gewechselt oder verändert werden kann. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei Verwendung von zwei Walzen mit unterschiedlichem Durchmesser auf der der kleineren Walze zugeordneten Bandseite die Berührungsfläche zwischen Band und Walze wesentlich geringer und dementsprechend die auf das Bandeisen wirkende spezifische Flächenpressung wesentlich größer ist als auf der der großen Walze zugekehrten Bandseite. Infolge dieser auf beiden Bandseiten unterschiedlichen Flächenpressung wirkt sich die durch eine Verringerung des Abstandes zwischen den einander zugeordneten Walzen bedingte Erhöhung des absoluten Walzdruckes nur auf der der kleineren Walze zugekehrten Bandseite als ungleichförmige, plastische Materialverformung aus, während auf der der größeren Walze zugekehrten Bandseite nur gleichmäßige Verformungserscheinungen auftreten. Es hat sich nun gezeigt, daß bei Verwendung einer Walze mit kleinem Durchmesser der jeweils der Verformung ausgesetzte Längenabschnitt des Bandes derart kurz bemessen ist, daß es zur Erzielung einer nur einseitigen Profilierung ausreicht, eine Gegenwalze zu verwenden, die einen mehrfach größeren Durchmesser besitzt. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung läßt sich unter Verwendung des gleichen Walzenpaares lediglich durch Veränderung des Walzspaltes einseitig ebenflächig ausgebildetes Bandeisen herstellen, welches auf der anderen Bandseite mit einer beliebig ausgebildeten Längsprofilierung versehen ist.

Zweckmäßig ist die Unterwalze fest verlagert und besitzt einen mindestens dreifach — vorzugsweise aber drei- bis vierfach — größeren Durchmesser als die höhenverstellbar gelagerte Oberwalze. Es können sowohl beide Walzen als auch nur die Unterwalze motorisch angetrieben sein. Im letzteren Fall ist die mit dieser in einem gemeinsamen Gerüst angeordnete Oberwalze lose drehbar verlagert.

Die Verwendung von Walzen mit unterschiedlichem Durchmesser ist für andere Zwecke grundsätzlich bekannt. Beispielsweise hat man für die Herstellung von Bandeisen mit in Längsrichtung gleichbleibender Wandstärke vorgeschlagen, einer Arbeitswalze großen Durchmessers eine im Durchmesser klein bemessene Arbeitswalze zuzuordnen, welche rückseitig durch zwei Stützwalzen abgestützt ist. Eine Veränderung des Walzspaltes während des Walzvorganges ist bei dieser zum Stand der Technik gehörenden Vorrichtung dagegen weder vorgesehen noch möglich, so daß sich Bandeisen mit nur auf einer Bandseite vorgesehener Längsprofilierung mittels dieser Vorrichtung nicht herstellen läßt. Es ist weiter grundsätzlich bekannt, von den beiden Walzen eines W^Talzenpaares nur eine anzutreiben, während die andere frei drehbar gelagert ist und von dem Walzgut mitgenommen wird. Jedoch handelt es sich hierbei ebenfalls nicht um Vorrichtungen, welche eine Herstellung von Bandeisen mit in Längsrichtung unterschiedlicher Wandstärke und nur nach einer Seite gerichteten Wandstärkenunterschieden gestatten.

Die Art der Hubverstellung für die Oberwalze sowie deren Steuerung kann beliebig ausgebildet sein, wobei es zweckmäßig ist, die Höhenverstellung für die Oberwalze automatisch auszubilden.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. Es zeigt

Fig. ι eine Gesamtdarstellung der Vorrichtung in teilweise geschnittener Längsansicht,

Fig. 2 einen Ausschnitt aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 3 einen Doppelexzenter in verschiedenen Stellungen schematisch,

Fig. 4 und 5 Schaltkreuz und Zapfenscheibe in Draufsicht und Längsansicht,

Fig. 6, 7 und 8 zwei Kontaktscheiben für die elektrische Steuerung der Höhenverstellung für die Oberwalze sowie deren Zusammenwirken,

Fig. 9 eine andere Kontaktscheibe für die Steuerung der Magnetkupplung in Draufsicht und Seitenansicht und

Fig. 10 einen Schaltplan.

Der Elektromotor 1 treibt die Unterwalze 2 über die Welle 3 direkt an. Innerhalb des gemeinsamen Walzengerüstes 4 ist die Oberwalze 5, deren Durchmesser um etwa das Vierfache kleiner ist als der Durchmesser der Unterwalze 2, höhenverstellbar und lose drehbar gelagert. Beiderseits des Walzenkörpers 5 sind die Achsen 6 in schlitzförmigen Ausnehmungen 7 der Seitenteile des Gerüstes 4 höhenverschieblich geführt. Die Achsenden 6 sind drehbar in Hebeln 8 gelagert, .welche die Außenkränze 9 der Doppelexzenter 10 am Umfang und relativ zu diesem drehbar umschließen. Die Innenkränze 11 der Doppelexzenter sind auf einer gemeinsamen Welle 12 fest gelagert, an deren Enden das Ritzel 13 angeordnet ist. Mit dem Ritzel 13 steht ein Zahnrad 14 im Eingriff, wobei die Zähne zahl der Zahnräder 13 und 14 derart gewählt ist, daß das Ritzel 13 die zweifache Umdrehungsgeschwindigkeit des Zahnrades 14 besitzt. Auf gleicher Achse mit dem Zahnrad 14 ist ein vierarmiges Schaltkreuz 15 vorgesehen, welches mit einer Zapfenscheibe 16 im Eingriff steht. Die Zapfenscheibe 16 ist in Drehrichtung fest mit einer mit einem Flansch 17 versehenen Hülse 18 verbunden. Die Hülse 18 ist lose auf einer Welle 19 gelagert, auf welcher der Antriebsteil einer Magnetkupplung 20 fest angeordnet ist. Der Antriebsscheibe der Magnetkupplung gegenüber befindet sich der Flansch 17 der Hülse 18. Auf der dem Antriebsteil der Magnetkupplung gegenüberliegenden Seite des Flansches 17 ist eine feststehend angeordnete Magnetbremse 38 vorgesehen, welche die Hülse 18 lose umschließt. Am Ende der Welle 19 ist ein Ritzel 21 befestigt, welches mit dem auf der Hauptwelle 3 angeordneten Ritzel 22 kraftschlüssig gekuppelt ist. Zwischen Zapfenscheibe 16 und Magnetbremse 38 ist außen auf die Hülse 18 eine Nockenscheibe 23 fest aufgesetzt, welcher ein Schalter 24 zugeordnet ist.

Auf dem Wellenstumpf 25 der Unterwalze 2 ist außerhalb des Lagerschildes das Keilrad 26 eines stufenlosen Keilriemengetriebes aufgesetzt. Mit dem Abtriebsrad 27 des Getriebes ist über die Welle 28 eine Schaltscheibe 29 verbunden, welcher der Strom mittels Schleifkontakte über einen am Umfang angeordneten Schleifring zugeführt wird. Auf der Stirnseite der Schaltscheibe 29 ist ein Schleifkontakt 30 vorgesehen, welcher den in Umfangsrichtung verstellbar angeordneten Kontakten 31 und 32 einer feststehend und koaxial zur Schaltscheibe 29 angeordneten Scheibe 34 bei der Berührung während der Umdrehung Strom zuführt.

Die verschiedenen Möglichkeiten für die Verstellung des Zuges der Oberwalze durch relative Verdrehung des Innen- und Außenkranzes des Doppelexzenters veranschaulicht Fig. 3. Die Stellungen Ci₁ und a₂ geben die Nullstellung wieder, d. h. die Stellung, bei welcher die Exzentrizität des Innen- und Außenkranzes derart kompensiert ist, daß kein Anheben der Oberwalze während des Walzvorganges stattfindet. Aus b_t und b_% ist ersichtlich, wie Innen- und Außenkranz des Doppelexzenters 10 verstellt sein müssen, um die Oberwalze während des Walzvorganges um das größtmögliche Maß anzuheben. Bei dieser Stellung addieren sich die Exzentrizitätsmaße des Innen- und Außenkranzes. Die Darstellungen C₁ und C₂ geben eine mittlere Einstellung wieder.

Anordnung und Ausbildung des Doppelexzenters sind in Fig. 2 erläutert. Wie sich aus Fig. 2 ergibt, ist die Oberwalze 5 mittels des Wellenstumpfes 6 drehbar in dem Exzenterhebel 8 gelagert. Der Hebel 8 umschließt den Umfang des exzentrischen Außenkranzes 9 des Doppelexzenters 10 derart, daß sich beide Teile relativ zueinander drehen können. Die Welle 12 ist in Drehrichtung fest mit dem exzentrischen Innenkranz 11 des Doppelexzenters verbunden. Innenkranz 11 und Außenkranz 9 sind während des Walzvorganges durch ein Feststellelement io_a in Drehrichtung miteinander gekuppelt und werden jeweils nur verstellt, wenn für das Anheben der Oberwalze ein größerer oder kleinerer Hub gewünscht wird.

Fig. 4 und 5 zeigen Ausbildung und Zusammenwirken der Zapfenscheibe 16 und des Schaltkreuzes 15. Wie aus Fig. 5 zu entnehmen, ist das Schaltkreuz vierarmig ausgebildet und mit vier radialen Schlitzen IS₀ für die Führung am Zapfen i6_a der Scheibe 16 versehen.

Einen Teil der Schaltvorrichtung geben Fig. 6,7 und 8 wieder. Gemäß Fig. 6 ist die auf der Welle

28 in Drehrichtung fest angeordnete Schaltscheibe

29 am Umfang mit einem Schleifring 32 versehen, über welchen der Scheibe mittels der Schleifkontakte 33 während der Umdrehung Strom zugeführt wird. Mittels des Schleifkontaktes 30 wird der Strom der feststehenden Scheibe 34 über deren in Umfangsrichtung verstellbar angeordneten Kontakte 31 und 35 während der Umdrehung zugeleitet. Während der Berührung der Kontakte 31 und 35 wird das Schaltschütz 36 betätigt, welches seinerseits den Steuerstromkreis für die Magnetkupplung 20 bzw. die magnetische Bremse 38 öffnet bzw. schließt.

Fig. 9 zeigt die auf der Hülse 18 in Drehrichtung fest angeordnete Nockenscheibe 23 mit der Schaltnase 23_Ö, welche mit dem Schalthebel 24,, zusammenwirkt und den Schalter 24 betätigt.

An Hand der vorstehend erläuterten Figuren sowie des Schaltbildes gemäß Fig. 10 wird die Wirkungsweise der Vorrichtung nachstehend wie folgt beschrieben:

Der Motor 1 treibt die Unterwalze 2 an, welche über das stufenlose Getriebe 26, 27 mit der Schaltscheibe 29 gekuppelt ist. Über den Schleifring 32

Claims

wird der Schleifkontakt 30 während der Umdrehung ständig mit Strom versorgt. Der Schleifkontakt 30 berührt bei der Umdrehung die auf der Scheibe 34 verstellbar angeordneten Kontakte 31 und 35, welche ihrerseits mit dem Schaltschütz 36 in Verbindung stehen. Nach Betätigung des Schaltschützes 36 durch Berührung der Kontakte 30 und 31 bzw. 35 erhält dieses seinen Haltestrom über den Haltekontakt 37, welcher durch den Schalter 24 ίο über die Nockenscheibe 23 unterbrochen werden kann. Durch Anziehen des Schützes 36 in Richtung des Pfeiles χ bei Berührung der Kontakte 30 und 31 bzw. 35 wird die Magnetkupplung 20 eingeschaltet, wodurch die Nockenscheibe 23 und die Zapfen- »5 scheibe 16 sowie hierdurch gleichzeitig das Schaltkreuz 15 in Umdrehung versetzt werden. Nach jeweils einer Umdrehung wird der Schalter 24 durch die Schaltnase 23_a bzw. den Schalthebel 24_a geöffnet; wodurch das Schütz 36 abfällt und die ao Magnetkupplung 20 ausgeschaltet wird, während die Magnetbremse 38 einfällt. Bei jeweils einer Umdrehung der Zapfenscheibe 16 macht das Schaltkreuz 15 eine Vierteldrehung. Durch die Zahnradübersetzung 13, 14 im Übersetzungsverhältnis 2 :1 machen die Doppelexzenter 10 eine halbe Drehung und verstellen dadurch entsprechend der Einstellung der Doppelexzenter die Oberwalze 5 in der Höhe. Gemäß einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform können auch beide Walzen 2 und S angetrieben sein, wobei es erforderlich ist, deren Umfangsgeschwindigkeiten, z. B. durch Einschaltung eines Ausgleichsgetriebes, aufeinander abzustimmen.

³S Patentansprüche:

i. Vorrichtung zum kontinuierlichen Walzen von Bandeisen mit in Längsrichtung unterschiedlicher Wandstärke und nur nach einer

Seite gerichteten Wandstärkenunterschieden, insbesondere für die Herstellung von längsgeschweißten Rohren mit über die Länge gleichem Außendurchmesser und ungleichem Innendurchmesser, bei welcher vorzugsweise die obere von zwei das Bandeisen zwischen sich erfassenden -Walzen während des Walzvorganges der gewünschten Wandstärkenveränderung entsprechend in der Höhe verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen (2, 5) in an sich bekannter Weise einen unterschiedliehen Durchmesser besitzen, derart, daß die im Durchmesser größer bemessene Walze (2) der kleineren Walze (5) bezüglich des jeweils der Verformung ausgesetzten kurzen Längenabschnittes des Bandeisens als im wesentlichen ebenes Widerlager dient.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwalze (2) einen mindestens etwa dreifach, vorzugsweise aber drei- bis vierfach größeren Durchmesser als die höhenverstellbar gelagerte Oberwalze (5) besitzt.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2 unter Verwendung einer angetriebenen und einer vom Walzgut mitgenommenen, frei drehbaren Walze, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwalze (2) motorisch angetrieben ist, während die mit dieser in einem gemeinsamen Gerüst (4) angeordnete Oberwalze (5) lose drehbar verlagert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 907 884, 909 684, 898136, 731843;

britische Patentschrift Nr. 562 545; französische Patentschrift Nr. 719677; USA.-Patentschrift Nr. 2 655 823; belgische Patentschrift Nr. 502 916.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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