DE976308C - Universal-, insbesondere Rohr-Reduzierwalzwerk - Google Patents

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 20. JUNI 1963

K 2303Ib/?a

Heinrich Uebing, Lintorf

ist als Erfinder genannt worden

Fa. Friedrich Kocks, Düsseldorf

Patentanmeldung bekanntgemacht am l.März 1951

Patenterteilung bekanntgemacht am 30. Mai 1963

Beim Betrieb der bekannten Universal- und Rohr-Reduzierwalzwerke, die aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Kalibern bestehen, ist es oft erwünscht, zwischen den Kalibern Zug auf das Walzgut auszuüben. Werden beispielsweise Rohre ohne Dorn gewalzt, dann soll häufig nicht nur der Rohrdurchmesser, sondern auch die Wandstärke des Rohres vermindert werden. Eine Verringerung der Wandstärke ist aber nur möglich, wenn das Walzgut zwischen den einzelnen Gerüsten gezogen wird, wobei das Ausmaß der Wandstärkenabnahme von dem Ausmaß des Zuges abhängt. Besteht zwischen den Gerüsten kein Zug, dann wird die Rohrwand dicker, und zwar um so mehr, je größer die Gesamtabnahme im Durchmesser ist.

Bei bekannten Reduzierwalzwerken ist eine Veränderung des zwischen den Gerüsten etwa eingestellten Zuges nicht möglich. Die Walzwerke sind nämlich mit einem Gruppenantrieb ausgestattet, durch den die Kaliberwalzen über eine längs des ao Walzwerks angeordnete Welle sowie über Kegel- und Stirnräder mit konstanter Drehzahl angetrieben werden. Es ist zwar auch bekannt, Universal- und Rohr-Reduzierwalzwerke mit in der Tourenzahl elektrisch regelbaren Einzelantrieben für jedes Walzgerüst auszustatten. Obwohl hier eine Zugregulierung zwischen den Kalibern an sich möglich ist, hat sich diese Antriebsart nicht durchsetzen können. Bekanntlich fällt beim Einzug des Rohres in die Walzen die Motordrehzahl zunächst ab, um dann allmählich wieder auf die normale Drehzahl anzusteigen. Bei diesem Fallen und Steigen der Drehzahl wechselt auch der Längszug, ein Umstand, der sich vor allem bei Rohren kleiner Querschnitte

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besonders nachteilig auswirkt. Wenn bei elektrisch angetriebenen Kalibern der Zug zwischen den Walzgerüsten geändert werden soll, dann muß jeder einzelne Motor entsprechend verstellt werden, weil eine gemeinsame prozentuale Tourenzahlerhöhung nur die Walzgeschwindigkeit, nicht aber die Zugspannung von Kaliber zu Kaliber verändern würde. Eine unterschiedliche Verstellung der mit elektrischem Einzelantrieb ausgestatteten Kaliber von ίο einer Stelle aus erfordert aber eine umständliche und auch teuere Einrichtung. Die Genauigkeit der Einstellung wird durch die Vielzahl der in Frage kommenden Gerüste, die zwanzig und mehr betragen kann, erschwert.

Eine Zugregulierung zwischen den einzelnen Kalibern ist auch mit Regel-, z. B. Flüssigkeitsgetrieben, möglich. Solche Antriebe sind jedoch wegen des bei steigender Belastung zunehmenden Schlupfes gleichfalls nicht starr genug. Gegenstand eines älteren, nicht zum Stande der Technik gehörigen Vorschlages ist schließlich ein Gruppenantrieb für kontinuierliche Walzwerke, bei dem zwischen den von Gerüst zu Gerüst abgestuften, vom Gruppenantrieb angetriebenen Getrieben und den Walzgerüsten Summengetriebe (Differentialgetriebe) angeordnet sind und die an den Abtriebswellen der Summengetriebe sich einstellende Grunddrehzahlreihe durch jedem Summengetriebe unmittelbar vorgeschaltete, gegebenenfalls im Übersetzungsverhältnis veränderbare und von Gerüst zu Gerüst abgestufte Getriebe, die durch einen selbständig angetriebenen, gemeinsamen und starren Gruppenantrieb angetrieben werden, verändert wird. Ein solches Walzwerk weist den bekannten, nicht mit Summengetrieben, sondern nur mit regelbaren Einzelantrieben ausgestatteten Walzwerken gegenüber zwar eine ausreichende Starrheit auf, doch muß auch bei ihm der Längszug zwischen den Walzgerüsten von Kaliber zu Kaliber einzeln eingeregelt werden.

Gegenstand der Erfindung ist demgegenüber ein Universal-, insbesondere Rohr-Reduzierwalzwerk, dessen durch den Gruppenantrieb eingeleitete Grunddrehzahlreihe über die den Summengetrieben vorgeschalteten Nebenantriebe geschlossen und von einer Stelle aus verändert werden kann. Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der selbständig angetriebene Gruppenantrieb für die den Summengetrieben vorgeschalteten Getriebe einen stufenlos regelbaren Antrieb aufweist und daß die dem Summengetriebe vorgeschalteten Getriebe Zahnrädergetriebe sind. Dabei kann der die Grunddrehzahl übertragenden Längswelle vor dem ersten Walzkaliber ein Differentialgetriebe vorgeschaltet sein, das über ein Vorgelege vom Hilfsantrieb her zu beeinflussen ist.

Das vorgeschlagene Rohr-Reduzierwalzwerk ist demnach mit zwei Gruppenantrieben ausgestattet, deren Wellen, wie beim Gruppenantrieb der bekannten Rohr-Reduzierwalzwerke, zu beiden Seiten der Kaliber entlang geführt sind. Der eine dieser jeweils selbständigen Gruppenantriebe leitet mit konstanter Drehzahl die Grunddrehzahlreihe in das Walzwerk ein. Der andere Gruppenantrieb ist dagegen stufenlos regelbar angetrieben. Er führt über abgestufte Zahnradgetriebe in sich geschlossene Zusatzdrehzahlreihen in das Walzwerk ein, die von den Summengetrieben der Grunddrehzahlreihe des Walzwerks überlagert werden. Dabei wird der Zug zwischen den Walzgerüsten um so größer, je größer die Drehzahl des Gruppenantriebs für die Nebenantriebe und damit der Drehzahluuterschied zwischen den Kalibern ist. Über den stufenlos von einer Stelle aus regelbaren Nebenantrieb und die jedem Kaliber vorgeschalteten Summengetriebe kann der Zug zwischen den Kalibern rasch und einfach verändert werden.

Wenn es erwünscht ist, die Eintritts- oder Austrittsgeschwindigkeit des Walzgutes konstant zu halten, dann kann das dadurch geschehen, daß der die Grunddrehzahl übertragenden Längswelle vor dem ersten Walzkaliber ein Differentialgetriebe vorgeschaltet wird, das über ein Vorgelege vom Hilfsantrieb her zu beeinflussen ist.

Das Rohr-Reduzierwalzwerk nach der Erfindung zeichnet sich den bekannten Rohrwalzwerken gegenüber dadurch besonders aus, daß seine Drehzahlreihen in sich geschlossen mit einfachsten Mitteln veränderlich sind. Die Änderung kann dabei ohne Regulierarbeit und mit großer Genauigkeit von einer Stelle aus geschehen und ohne daß Spiel in den Übersetzungsstufen der einzelnen Gerüste und damit auch in den Drehzahlabstufungen von Gerüst zu Gerüst eintritt. Das Walzwerk ist deshalb rasch auf ein anderes Walzprogramm umzustellen, so daß in kurzer Hintereinanderfolge Rohre aus unterschiedlichen Werkstoffen oder mit verschiedenen Ausgangswandstärken oder Enddurchmessern bzw. Endwandstärken ausgewalzt werden können.

In der Zeichnung ist ein Rohr-Reduzierwalzwerk nach dieser Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigt

Fig. ι eine Aufsicht auf ein Walzwerk, dessen Gerüste von beiden Seiten her angetrieben sind,

Fig. 2 eine Ansicht der an den Gerüsten vorbeigeführten Wellen in Pfeilrichtung^4 gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein Walzgerüst mit seinem Antrieb.

Der mit konstanter Drehzahl umlaufende Hauptantriebsmotor 1 (Fig. 1) treibt über die Kupplung 2 und das Differentialgetriebe 3 die Längswelle 4 an. Von dieser aus geht der Kraftfluß über Kegelradpaare 5, deren Übersetzung von Gerüst zu Gerüst verschieden gestuft ist, und weitere Differentiale 6 nach den Kaliberwalzen 7 der Gerüste 8. Letztere sind im Ausführungsbeispiel als Doppelgerüste ausgeführt und auf der anderen Gerüstseite mit genau gleichen Antriebseinrichtungen ausgestattet. Die Längswelle 4 überträgt die Grunddrehzahl auf die Walzen 7. Eine weitere Längswelle 9 (Fig. 2 und 3) wird über Stirnräder 10 bis 12 von einem in der Drehzahl regelbaren Hilfsmotor 13 aus angetrieben. Die Hilfswelle 9 treibt über Kegelradtriebe 14 gleichen Übersetzungsverhältnisses Wellen 15, die über von Gerüst zu Gerüst abgestufte Vor-

gelege 16, ι J mit den Gehäusen 18 der Differentiale 6 gekuppelt sind.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung ist folgende:

Bei laufendem Hauptmotor ι und stillstehenden Gehäusen i8 der Differentialgetriebe 6 laufen die Walzen 7 der einzelnen Gerüste mit Drehzahlen, die durch die Übersetzungsverhältnisse der Kegel getriebe 5 bestimmt sind. Diese Grunddrehzahl läßt sich nun erfindungsgemäß durch Änderung der Drehzahl der Hilfswelle 9 über die Differentialgetriebe 6 stufenlos nach oben oder nach unten, hin erhöhen bzw. vermindern. Da sich dabei die jeweilige Übersetzung zwischen der Welle 9 und den Differentialgetrieben 6 von Gerüst zu Gerüst über verschieden gestufte Vorgelege 16, 17 ändert, so> ist auch die Drehzahländerung der Walzen verschieden,. Infolgedessen vergrößert bzw. verringert sich im gleichen Maße auch der auf das Walzgut zwischen den einzelnen Kalibern ausgeübte Zug. Beträgt beispielsweise die Umlaufzahl der Walzen des ersten Gerüstes 50 Umdrehungen, dann müssen die Walzen der folgenden Kaliber entsprechend der Querschnittsverminderung der durchlaufenden Rohre zunehmend schneller laufen. Nimmt man an, daß die Drehzahl des letzten Gerüstes infolge der Übersetzung der mit 5 bezeichneten Kegelradpaare 200 Umdrehungen beträgt, so ergibt sich für alle Gerüste eine steigende Drehzahlreihe von 50 bis 200 Umdrehungen. Diese Drehzahlreihe sei als Grunddrehzahlreihe bezeichnet. Sie wird erzeugt durch den Lauf der mit 1 bezeichneten Motore (Fig. 2). Die Regelmotoren 13 stehen hierbei still. Diese Motore treiben nun ebenfalls über eineLängswelle 9 mit Kegelrädern, wie aus den Fig. 1, 2 und 3 erkenntlich, auf die Differentiale der einzelnen Gerüste. Je nach der Übersetzung zwischen dieser Längswelle und den Differentialen können nun zu der Grunddrehzahl der Gerüste Drehzahlen hinzugefügt oder in Abzug gebracht werden. Nehmen die Übersetzungen vom ersten bis zum letzten Gerüst in ganz bestimmtem Maße ab, so kann z. B. erreicht werden, daß die Drehzahl des letzten Gerüstes um 50 Umdrehungen erhöht oder vermindert wird, während sich gleichzeitig die Drehzahl des ersten Gerüstes nur um 1 Umdrehung vermehrt oder vermindert. Es ist also möglich, ganz nach Wahl der Übersetzungen zwischen den Längswellen 9 und den Differentialen 6 die Grunddrehzahlreihe ganz nach Wunsch zu verändern. Je nach der Umdrehungszahl der Regelmotore 13 und je nach ihrer Drehrichtung kann die Grunddrehzahlreihe so verändert werden, daß die Geschwindigkeiten der einzelnen Gerüste immer mehr zunehmen oder sich immer mehr vermindern. Je mehr die Drehzahlen zwischen den einzelnen Gerüsten gesteigert werden, desto höher wird der Zug, der auf das durchlaufende Rohr ausgeübt wird, während bei umgekehrter Drehrichtung der Motore 13 eine dauernd zunehmende Drehzahlverminderung gegenüber der Grunddrehzahlreihe eintritt, wodurch der auf das durchlaufende Rohr ausgeübte Zug sich vermindert bzw. ganz verschwindet.

Kann die Übersetzung des zweiten Differentials hoch genug gemacht werden, so daß die Drehzahlzunähme in den gewünschten Grenzen bleibt, so könnte das erste Gerüst ohne Differential direkt von dem Motor 1 über die Kegelradwelle 4 angetrieben werden. In diesem Fall kommt das Differential 3 ganz in Fortfall, und der Regelmotor 13 würde ohne jegliche Verbindung mit dem Antriebsmotor 1 sein. Es ist jedoch nicht immer möglich, so hohe Übersetzungen unterzubringen. Um den Sprung zwischen dem ersten und zweiten Gerüst nicht zu hoch werden zu lassen, muß dann auch das erste Gerüst ein Differential erhalten. Dies bedeutet, daß beim Regeln durch den Motor 13 schon das erste Gerüst eine wenn auch geringe Drehzahlerhöhung bzw. Verminderung erfährt, wodurch sich die Einlaufgeschwindigkeit in das Walzwerk naturgemäß ändert. Dies ist in vielen Fällen unerwünscht, z. B. überall da, wo das Reduzierwalzwerk an eine kontinuierlich arbeitende Rohrherstellungsanlage angeschlossen ist und sich mit seiner Eintrittsgeschwindigkeit nach der Anlaufgeschwindigkeit derselben richten muß. Um auch hierbei die Einlaufgeschwindigkeit konstant halten zu können, ist das Differential 3 vorgesehen. Wird der Regelmotor 13 in Betrieb gesetzt, um die Grunddrehzahlreihe beispielsweise zu erhöhen, und sei die Erhöhung des ersten Gerüstes eine Umdrehung, so ist die Übersetzung des Motors 13 zum Differential 3 so getroffen, daß diese eine Umdrehung durch Verminderung der Grunddrehzahl des ersten Gerüstes ausgeglichen wird. Die Differenz, die hierdurch bei den anderen Gerüsten eintritt, wird in zunehmendem Maße von Gerüst zu Gerüst größer, entsprechend der Übersetzung der Kegelräder 5, jedoch ist die Differenz unbedeutend im Verhältnis zu der durch die Differentiale erzielten Zunahme bzw. Verminderung und kann durch entsprechend gewählte Übersetzungen jeweils leicht ausgeglichen werden.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   i. Gruppenantrieb für die Walzen der Gerüste eines Universal-, insbesondere Rohr-Reduzierwalzwerkes, bei dem zwischen den von Gerüst zu Gerüst abgestuften, vom Gruppen- im antrieb angetriebenen Getrieben und den Walzgerüsten Summengetriebe (Differentialgetriebe) angeordnet sind und die an den Abtriebswellen der Summengetriebe sich einstellenden Grunddrehzahlreihe durch jedem Summengetriebe unmittelbar vorgeschaltete, gegebenenfalls im Übersetzungsverhältnis veränderbare und von Gerüst zu Gerüst abgestufte Getriebe, die durch einen selbständig angetriebenen, gemeinsamen und starren Gruppenantrieb angetrieben werden, verändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der selbständig angetriebene Gruppenantrieb für die den Summengetrieben vorgeschalteten Getriebe einen stufenlos regelbaren Antrieb aufweist und daß die den Summengetrieben vorgeschalteten Getriebe Zahnrädergetriebe sind.
2. 2. Gruppenantrieb nach dem Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Grunddrehzahl übertragenden Längswelle (4) vor dem ersten Walzkaliber ein Differentialgetriebe (3) vorgeschaltet ist, das über ein Vorgelege (19,20) vom Hilfsantrieb (13) her zu beeinflussen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1 466 642.

   In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 970 102.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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