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Anstellvorrichtung für Walzwerke zum Walzen von Rohren mit von außen
und von innen in radialer Richtung auf das Walzgut einwirkenden profilierten Walzen
Es sind Walzverfahren zur Herstellung von nahtlosen Rohren, insbesondere von solchen
mit großen, Durchmes;s,ern, bekannt, bei deneai man sich von außen an- das Rohr
herangesetzter profilierter Walzen bedient, denen im Rohrinnern ebenfalls profilierteWalzengegenüberstehen.
Um bei Anwendung dieser bekannten Walzverfahren eine Formänderung des Walzgutes
im Hin- und Rückgang zu erzielen, sind dabei die Außenwalzen so eingerichtet, daß
sie in radialer Richtung an das Walzgut herangestellt und von diesem abgezogen werden
können. Man hat versucht, auch die Innenwalzen in gleichem Sinne verstellbar zu
machen, hat zu diesem Zweck auf die Verwendung eines eigentlichen Dornkopfes verzichtet
und dafür die Innenwalzen in einem Hebelwerk gelagert, das durch Gewindespindeln
verstellt werden kann, wobei gleichzeitig das Hebelwerk auch die Abstützung der
Walzen in der jeweils erforderlichen Walzlage bewirkt. Diese Bauart hat jedoch den
Nachteil, daß sie für Walzverfahren, bei denen je vier bis acht Außen- und Innenwalzen
zur Anwendung gelangen, nicht anwendbar ist, da sie einen zu großen Raumbedarf beansprucht.
Außerdem werden das Hebelwerk und die Gewindespindeln durch die im Innern des Walzgutes
herrschenden hohen Temperaturen sowie durch abfallenden Walzzunder zu ungünstig
beeinflußt, daß sich diese Bauart im Betrieb nicht bewährte. Um eine Vielzahl von
Innenwalzen im Innern des zu walzenden Hohlkörpers unterbringen zu können, bedient
man sich deshalb in der Regel gedrungener Dornköpfe für die Aufnahme
der
die Innenwalzen tragenden Lagerkörper, wobei diese Dornköpfe von einer in das Walzgut
hineinreichenden langen Dornstange gehalten werden. Bei dieser bekannten Ausführung
wurde eine Verstellbarkeit der Innenwalzen in radialer Richtung in der Weise bewirkt,
daß man die Lagerkörper auf einen Keil stellte und diesen im Sinne der gewünschten
Radialverstellung bewegte. Das hat jedoch den Nachteil, daß für das benötigte Ausmaß
der radialen Verstellung der Innenwalzen sehr lange Keile erforderlich sind, die
im Innern des Dornkopfes sehr viel Platz wegnehmen und ihn hierdurch in seinen für
die Kräfteübertragung wirksamen Ouerschnitten sehr schwächen. Um eine solche Schwächung
bei den für die Durchführung der obenerwähnten bekannten Verfahren bestimmten Walzwerken
zu vermeiden, hat man bei diesen auf die maschinelle Verstellbarkeit der Innenwalzen
überhaupt verzichtet und die Verstellung einfach in den Walzpausen von Hand vorgenommen,
indem man die Innenwalzen ausbaute und ihre Lagerkörper entsprechend unterlegte.
Diese Maßnahme bedingt jedoch einen großen Zeitaufwand und hierdurch eine unerwünschte
Abkühlung des Walzgutes, so daß dieses vor einem neuen Walzstich im Ofen neu erwärmt
werden muß. Auch ist eine Abkühlung des Dornkopfes geboten, um an ihm die erforderlichen
Handgriffe vornehmen zu können. Man hat deshalb zuweilen, um einen weiteren Walzstich
in einfacherer Weise durchführen zu können, auf die Verstellung der Innenwalzen
verzichtet und lediglich die Außenwalzen verstellt.
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Alle diese Mängel werden einfach und sicher vermieden durch die erfindungsgemäße
Anstellvorrichtung für Walzwerke zum Walzen von Rohren mit von außen und von innen
in radialer Richtung auf das Walzgut einwirkenden profilierten Walzen, von denen
die Lagerkörper der Innenwalzen in einen in das Walzgut hineinragenden Dornstangenkopf
eingebaut sind. Diese Einrichtung besteht darin, daß an den Innenwalzen von außen
gesteuerte mechanische Stellvorrichtungen,- z. B. Druckmittelkolben, angreifen,
mit denen die Lagerkörper der Innenwalzen vom Dornstangenkopf zum Einbringen von
Unterlagstücken in entsprechender Weise schrittweise abgehoben werden, die ebenfalls
durch von außen gesteuerte mechanische Stellvorrichtungen, z. B. Druckmittelkolben,
unter den Lagerkörper geschoben oder von ihm hinweggenommen werden. Dabei können
weiter die mit Schwalbenschwanz oder 1 Tut versehenen Unterlagstücke passend zu
dem mit entsprechenden Schwalbensch-,van7 oder Nut ausgebildeten Lagerkörper in
einem Vorratsraum oder einer Tasche des Dornstangenkopfes angeordnet sein und durch
Federn in der Nachschublage gegen eine Hubbegrenzung gehalten «-erden. Auch kann
der Hub des Lagerkörpers jeweils durch eine entsprechende Einrichtung, cii-@ien
Anschlag, begrenzt werden.
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Mit dieser neuen Vorrichtung wird in vorteilhafter Weise die für das
Walzverfahren der vorliegenden Art geltende Bedingung erfüllt, daß der Arbeitsdruck
der Außenwalzen sich über das Walzgut auf die ihnen gegenüberliegenden Innenwalzen
und dann in gerader Linie, ohne über bewegliche Zwischenglieder nach -Art eines
Hebelwerks zu wandern, über den Dornkopf auf die diametral gegenüberliegenden Innen-
und Außenwalzen überträgt und somit einen Ausgleich erfährt.
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In der Zeichnung ist in Abb. r dargestellt, wie die bekannte Arbeitsweise
ohne Verstellung der Innenwalzen nur durch Verstellung der Außenwalzen durchgeführt
wird. :ebb. 2 zeigt dagegen, wie sich- eine Verstellung der Innenwalzen auf die
Arbeitsweise des Walzwerks auswirkt. In diesen iv ie auch in den übrigen Abbildungen
bezeichnen .,-I die Außen-und B die Innenwalzen des Walzwerks, C ist die `'fand
des Walzgutes, D sind die Lagerkörper für die Innenwalzen, E ist der Dornkopf, der
in den in ihm geführten Lagerkörpern die Innenwalzen trägt. Abb. r zeigt, wie das
Walzgut C unter der Einwirkung der linksseitigen Kaliber der Außen- und der Innenwalzen
seine Form so ändert, daß die neutrale Faser der Wand des Hohlkörpers ungefähr beibehalten
wird, wie dies in ausgezogenen Linien dargestellt ist. Für den zweiten nach links
hin erfolgenden Walzstich sind die rechtsseitigen Kaliber der Walzen wirksam, wie
dies diestrichpunktiertenLinienandeuten. Bevor dieser Walzgang zur Durchführung
kommt, werden die Außenwalzen .-I durch Senken und Schwenken so an das Walzgut tierangestellt,
daß die Walzen mit ihrem Einlaufteil zunächst eine Verringerung des Durchmessers
des Walzgutes bewirken, worauf unter der Wirkung der rechtsseitigen Kaliber auch
die Formänderung unter Verminderung der Wandstärke und Vergrößerung der Länge des
Walzgutes durchgeführt wird. Nach Abb.2 werden nach dem ersten nach rechts hin erfolgenden
Walzstich die Innenwalzen um den Betrag der Kalibertiefe an das Walzgut tierangestellt
und außerdem die Außenwalzen geschwenkt und ebenfalls an das Walzgut tierangestellt,
worauf der Walzstich nach links hin ausgeführt wird, ohne daß zuvor eine Verringerung
des Walzgutdurchmessers wie nach Abb. r erforderlich ist. Hierdurch kann die gesamte
zur Formänderung des Walzgutes zur Verfügung stehende Leistung unmittelbar in voller
Höhe zur gewollten Formänderung, das ist die Verminderung
der Wandstärke
und damit Verlängerung des Walzgutes, -ausgenutzt werden.
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Die Art der in den Abb. r und z in einem Ausführungsbeispiel in schematischer
Form dargestellten erfindungsgemäßen Anstellvorrichtung und ihre Wirkungsweise werden
aus den Abb. 3 bis ä ersichtlich.
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In Abb. 3 sind wie in Abb. z mit B eine Innenwalze, mit E der Dornkopf
und mit D ein Lagerkörper der Innenwalze B bezeichnet. Die Welle der Walze B ist
auf beiden Seiten über das Lager hinaus verlängert. Die Zeichnung stellt nur die
Anordnung an einem Wellenende dar. Es kann-diese Verlängerung mit der Welle aus
einem Stück bestehen. Die Verlängerung kann aber auch durch Einschrauben oder Einschrumpfen
eines entsprechenden Stückes hergestellt werden. Das verlängerte Ende der Walzenwelle
ist durch die Kopföffnung eines mit H bezeichneten Drucldcolbens geführt. Wenn die
Walze B nach einem Durchgang des Walzgutes durch das Walzwerk verstellt werden soll,
und zwar in radialer Richtung auf das Walzgut, so wird der Druckkolben H durch Einführung
eines Druckmittels in den hierfür vorgesehenen Zylinder gehoben, bis dieser Hub
durch eine Anschlaggabel l begrenzt wird. In einer taschenartigen Vertiefung des
Dcirnkopfes sind übereinander mehrere Unterlagstücke F für den Lagerkörper D untergebracht.
Diese taschenartige Vertiefung in dem Dornkopf E dient also lediglich als Vorratsraum
für die Unterlagstücke F. Der Vorratsraum ist nach oben mit einem Deckel Q abgeschlossen,
so daß eine allseitig geschlossene Kammer gebildet ist, die gegenüber dem Dornkopf
E bei b lediglich eine schlitzartige Öffnung aufweist, die solche Abmessungen hat,
daß jeweils ein Unterlagstück F durch den Schlitz aus der Kammer herausgehoben werden
kann. Vor denn. Hinausschieben liegt das obenliegende Unterlagstück infolge des
durch die Federn G hervorgerufenen Druckes mit seiner oberen Fläche gegen die Unterseite
des Deckels der Vorratskammer. Wird die Walze mit Hilfe des Kolbens H so
weit gehoben, wie es I zu-
läßt, so entsteht zwischen dem Lagerkörper D und--dem
Dornkopf B an den mit a näher bezeichneten Stellen ein Zwischenraum, der
der Stärke eines Unterlagstückes F entspricht. Nunmehr wird der Druckkolben K in
Tätigkeit gesetzt, ,der durch eine an seinem Kopf angebrachte Vorrichtung L eines
der LTnterlagstücke F so verschiebt, daß es in den durch das Heben der Walze B mit
dem Lagerkörper D entstandenen Zwischenraum zwischen D und E bei a eingeführt
wird- Wird dann der Druck, der auf die Druckkolben H und K wirkt, albgestellt, so
bleibt das Stück F in seiner Lage zwischen D und E liegen, und die Verstellung der
Walze B ist dadurch erfolgt. Unter den Ünterlags-tücken F sind Druckfedern G angeordnet,
welche nach Einschieben des erstenUnterlagstückes dieweiterenUnterlagstücke so weit
anheben, .daß sie beim nächsten Anheben des Kolbens H in .den unter
D
frei werdenden Raum nacheinander eingeschoben werden können. Damit die bereits
eingeschobenen Unterlagstücke F mit D gehoben werden, wenn H angehoben wird, sind,
wie aus den Abbildungen, insbesondere aus Abb.3 ersichtlich, der Lagerkörper D und
dieUnterlagstücke F mit Schwalbenschwanz und Nut versehen. Damit die Walze B durch
den Kolben H nur so weit gehoben wird, daß die Einschiebung eines Unterlagstückes
möglich ist, ist die Vorrichtung I so eingerichtet, daß sie jeweils das Heben von
B um den Betrag der Dicke eines Unterlagstückes zuläßt. Damit die Lagerkörper D
mit den Zwischenstücken F sich an den Dornkopf E anlegen, wird jeweils nach Einschieben
eines Zwischenstückes auf den Kolben H in umgekehrter Richtung Druck gegeben. Der
Druck braucht in diesem Falle nur so lange wirksam zu bleiben, bis die Innenwalzen
B das Walzgut gefaßt haben. Schließlich ist noch eine Vorrichtung 13T vorgesehen,
durch welche der Weg der Druckfedern G begrenzt wird. Es handelt sich hier bei um
eine einfache Platte, die zwischen Druckfedern G und Unterlagstücke F gelegt ist
und die in Nuten in der Wand von E geführt wird. Damit aber die Federn G mit der
Platte .H nach Einschieben des letzten Unterlagstückes F unter D nicht bis zum Deckel
des Vorratsraumes vorschnellen können, sondern ein Zwischenraum in Höhe der Dicke
eines Zwischenstückes F zwischen der Platte 11r1 und dem Deckel Q frei gelassen
wird, sind in den Führungsnuten Haltestifte S o. dgl. eingesetzt, die die Platte
ilf in der höchsten -zulässigen Lage festhalten. Die Unterlagplatte 1V1 ist entsprechend
der Nut eines Zwischenstückes F mit Feder versehen und schließt in der höchsten
Lage bündig mit der Kante bei b des Dornkopfes, E, auf die das Zwischenstück aufgeschoben
wird, ab. Es ist dies erforderlich, damit in umgekehrter Weise die Unterlagstücke
F aus dem Raum zwischen D und E zurückgezogen werden können, wenn es sich darum
handelt, die Walze B nicht radial an -das Walzstück heran-, sondern von diesem abzubewegen.
Abb. 3 a zeigt die gleiche _ Darstellung wie Abb. 3, und zwar nachdem ein Zwischenstück
F zwischen D und E eingeführt worden ist.
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Abb. 4 zeigt den Grundriß der in Abb. 3 im Aufriß dargestellten Vorrichtung.
Es ist aus dieser Abbildung ersichtlich, daß die TTnterlagstücke F mit Schlitzen
versehen sind, damit die Schenkel von I kein Hindernis für das
Einschieben
von F zwischen D und E bilden. In Abb. 6 wird gezeigt, in welcher Weise vorgegangen
wird, wenn es sich darum handelt, die Walzen radial von dem Walzgut abzuziehen.
Man kann dann Unterlagstücke F benutzen, welche eine mit Klemmfedern N versehene
Vertiefung an den Stellen haben, an denen L eingreift. In diesem Falle wird
L
durch K vorgeschoben, das Ende von L dringt in die Vertiefung von
F ein, die Klemmfedern schnappen ein, und F kann mit Hilfe von L in den taschenartigen
Raum, der für die Aufnahme von F in E vorgesehen ist, zurückgezogen werden. In .diesem
Falle muß bei Beendigung dieses Rückzuges ein Spreizstift O o. :dgl. wirksam werden,
der die Klemmfedern öffnet, so daß L ganz zurückgezogen «-erden kann. Damit der
Raum in der taschenartigen Vertiefung in E immer frei ist für das jeweils gerade
herauszuziehende Unterlagstück, ist auch die Wegbegrenzungsplatte J1 mit Federn
versehen, die in eine entsprechende Nut des untersten Unterlagstückes eingreift.
Außerdem muß in diesem Falle J dazu benutzt «erden, die in dem taschenartigen Raum
bereits liegenden Unterlagstücke F beim Senken des Kolbens H nach dem Grunde der
Tasche hin zu bewegen, um den Raum für das nächste von D abzuziehende Unterlagstück
F frei zu machen.
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Wie das geschieht, ist in Abb. 7 dargestellt. Soll die Innenwalze
durch Fortnahme von Unterlagstücken F von dem Walzgut abbewegt werden, so ist die
Gabel J mit JT fest zu verbinden. Außerdem muß J noch mit der Verlängerung der Welle
der Innenwalze B verbunden werden, so daß J der Bewegung des Kolbens H folgt, wenn
dieser sich in seinen Druckzylinder einschiebt.
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Schließlich ist in Abb. 8 noch eine andere Art der Betätigung der
Gabel L dargestellt, welche die Unterlagstücke F in den frei gewordenen Raum von
D einschiebt oder aus ihm herauszieht. Eine solche Anordnnung empfiehlt sich dann,
wenn zu befürchten ist, daß die frei liegenden Druckzylinder K, wie sie in Abb.
3 dargestellt sind, beim Auflegen oder Abnehmen des Walzgutes beschädigt werden
könnten. Der bei der Anordnung nach Abb. 8 vorgesehene Hebel P zur Betätigung von
L ist jedoch nicht zu vergleichen mit den eingangs erwähnten bekannten Verstellvorrichtungen
für Innenwalzen unter Zuhilfenahme eines Hebelwerkes. Während bei dem bekannten
Hebelwerk zu Verstellungen der Innenwalzen diese Walzen während des Walzens selbst
votn Hebelwerk in ihrer Lage gehalten werden müssen, dient bei der in Abb. 8 dargestellten
Vorrichtung das Hebelwerk lediglich dazu, Unterlagstücke unter die Lager zu schieben
oder von den Lagern abzuziehen, während der Arbeitsdruck während des N#\'alzens
nicht auf das Hebehverk übertragen wird.