DE2360759A1 - Vorschubeinrichtung vornehmlich fuer drehschmiedewalzwerke zur herstellung nahtloser rohre - Google Patents

Description

DIOSGYÖRI GEPGYÄR
Miskolc 1O₅ Ungarn

VORSCHUBEINRICHTUNG VORNEHMLICH FÜR DREHSOHMIEDEWALZWERKE HERSTELLUNG NAHTLOSER ROHRE

Nach, dem "bekannteren Verfahren zur Herstellung nahtloser Rohre wird der erwärmte Rohling durchlocht, auf den Dehnungsdorn gezogen, dann mit Hilfe einer Vorschubeinrichtung in den Hohlraum zwischen den in entgegengesetztem Sinne rotierenden Pilgerwalzen stets weiter hineingeschoben und ausgewalzt (DehnungBwalzen).

Das ausgewalzte Rohr wird danach je nach Bedarf auf Abricht~ und Kalibrierstraßen weiter verfeinert·

/Fne

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Im Laufe der technischen Entwicklung in den letzten Jahrzehnten ist die Produktivität sämtlicher Rohrherstellungsverfahren - mit Ausnahme des Dehnungswalzens - stark gestiegen.

Das Dehnungswalzen aber wurde trotz aller intensiver Entwicklung-sbeiuükungen zu einem immer engeren Querschnitt im Erzeugungsprozeß far nahtlose Rohre; der Grund hiefür folgt aus dem Wesen des Dehnungswalzens.

Das Dehnungswalzen ist im Weisen das wechselseitige Zusammenarbeiten der Vors chubs einrichtung und des P.ilgerwalzenpaars. Das Pilgerwalzenpaar walzt nämlich den hohlen Rohling zurück, wodurch der sich nach rüchwärts bewegende Kolben der Vorschubeinrichtung die hinter ihm befindliche Luft zusammenpreßt und nachher den Rohling wieder in das Maul des Pilgerwalzenpaares vorschiebt, welches dann wieder zurückwalzt, wobei die Luft hinter dem rückstoßenden Kolben verdichtet wird. Diese Druckluft stößt den Rohling erneut in das Maul des Pilgerwalzenpaares, und im Laufe dieses Vor- und Rückwärtsschwingens wird der Rohling in seiner vollen Länge zu einem Rohr ausgewalzt.

Bei den Vorwärtsbewegungen wird der Rohling

Drehwerk der Vorschubeinrichtung jeweils um 90° verdreht, wodurch sich durch Glättung der Palten der aufeinander folgenden Walztakte eine kreisrunde Rohrgeometrie ergibt.

Die Erhöhung der Produktivität des Dehnungswalzens stößt deshalb auf Hindernisse, da bei einer Drehzahlerhöhung des Pilgerwalzenpaares die verdichtete Luft nicht mehr imstande ist, den Rohling so rasch vorzuschieben, daß sich dieser während der Umdrehzeit des Walzenpaarmaules auf der vollen Walzlänge nach vorwärts bewege. Infolgedessen wird von der Arbeitsöffnung der Pilgerwalzen auf den auf ihn zukommenden Rohling ein starker Schlag ausgeübt, der erwärmte ■ ^hling. beschädigt j die Auswalzung aber erfolgt nur auf einer kürzeren Strecke als die volle Länge der Arbeitshöhle,

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BAD ORIGINAL

tf'dr eine Erhöhung der Schwingungsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung sind in den letzten Jahren eine Vielzahl von Lösungen entstanden, doch sind diese bloß für eine geringe Steigerung der Geschwindigkeit geeignet; außerdem sind sie auch mit schädlichen Nebenwirkungen behaftet.

Nach der Lösung gemäß dem ungarischen Patent Nr. 155 159 wird bei dem das Dehnungswalzen vorbereitenden Zuspitzwalzen zwecks Steigerung der Wirkung des Zuspitzwalzens kleiner Schwingungsweite das Rückwärtswalζen durch Zuführung von Zusatzluft begonnen. Der wesentliche Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß bei den meisten zeitgemäßen Technologien das Zuspitzwalzen weggelassen ist und damit · seine Daseinsberechtigung verliert, während es bei dem Dehnungswalzen auf volle Länge keine weitere Bedeutung hat. ■N_ach der Lösung gemäß dem ungarischen Patent Nr. 158 063 wird der Luftdruck hinter dem rückstoßenden Kolben

der Vorschubs einrichtung zwecks Geschwindigkeitssteigerung der Einspeisevorwärtsbewegung dadurch erhöht, daß ein Teil des Raumes hinter dem Kolben mit einem Außenbehälter verbunden und mit Hochdruckluft angefüllt wird. Obzwar nun diese Lösung selbst für eine beträchtliche Erhöhung der Voistoßgeschwindigkeit des Rohlings geeignet ist, erhöht sie doch andererseits das schädliche Gleiten des Rohlings zufolge des erhöhten Gasdrucks in der rückwärtigen Endlage des rückstoßenden Kolbens * während in der vorderen Endlage des Kolbens durch das plötzliche Sinken des Gasdruckes die Unsicherheit betreffs des Vorstoß-Ausmaßes wächst. Das am'Endedes Walztaktes auftretende Gleiten des Rohres beschädigt die Rohroberfläche und verursacht einen verstärkten Verschleiß an den Arbeitsflächen des Pilgerwalzenpaares. Die steigende Ungewißheit des Vorstoßmaßes verursacht die Ungleichheit der Vorstoßwerte in den aufeinander folgenden Walztakten, und zeigt sich in der Welligkeit und der Unebenheit der ^uberfläche der hergestellten Rohre. Dies besagt, daß auch

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"bei dieser Lösung wie bei anderen bekannten Verfahren schon eine geringfügige Erhöhung der Produktivität eine erhebliche Qualitätsverschlechterung verursachen kann.

^ine weitere Unzulänglichkeit der "bekannten Vorschubeinrichtung besteht darin, daß an ihrer den Dehnungsdorn haltenden Drehstange, u.zw. am Außenmantel des in der Nähe des Walzenpaares befindlichen Teiles die mit dem Drehmechanismus verbundenen Drehnuten ausgebildet sind, in denen sich der am Pilgerwalzenpaar aus der Arbeitsöffnung herausspringende Zunder festsetzt und sehr bald Anfressungen verursacht.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch, daß sie das Zusammenarbeiten des das Dehnungswalzen verrichtenden Pilgerwalzenpaares und der Vorschubeinrichtung auf neuer Grundlage löst, auf die komplexe Beseitigung der vier wesentlichen, erwähnten Mangel der bekannten Vorschubeinrichtung ausgerichtet, "^ie hat nämlicht zum Ziel: neben der Erhöhung der Schwingungsgeschwindigkeit des zu walzenden hohlen Rohlings die Präzisierung der Schwingungsendlagen, ferner das V_erhüten des Eohrgleitens, und die Beseitaigung der Drehnuten am Außenm'ajitel des Drehstangenvorderteils.

Nach dem Grundprinzip der Erfindung muß das Zusammenarbeiten des Pilgerwalzenpaares und der Vorschubeinrichtung als Zusammenwirken einer Arbeitsmaschine mit einem Bedienungsgerät ausgestaltet werden.

Aufgabe des Pilgerwalzenpaares ist das Walzen des " hohlen Rohlings, während die Aufgabe der Vorschubeinrichtung darin besteht, alle erforderlichen Scöaitbewegungen für das Walzen des hohlen Rohlings zu sichern. Gemäß der Erfindung wird der längs - schwingende Kolben der Vorschubvorrichtung synchron zum Rückwalzen des Rohlings durch Zuführung von Hochdruckluft aus einem Außennetz zurückgezogen, während der Raum hinter dem Kolben auf Ausströmung geschaltet ist.

Beim Einschwenken der Speiseöffnung des Pilgerwalzen-

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paars laßt man aus einem Außennetz Hochdruckluft in den Raum hinter dem längsschwingenden Kolben einströmen, während der Raum vor dem Kolben auf Ausströmung geschaltet wird« Hierdurch schwingt der Kolben nach vorne und stößt den Rohling über die Drehstange und den DehnungBdom vorwärts.

Durch diese Losung wird sowohl die Vorschubgeschwindigkeit des Rohlings, als auch die Länge des in einem Takt ausgewalzten Rohres im Vergleich zu den bekannten Lösungen erheblich erhöht, wie dieses durch Vergleichen der Diagramme !Fig. 1 und 2, bzw. Fig. 3 und M- gut zu erkennen ist.

In Fig. 1 ist als Funktion des Weges die Druckänderung im Raum hinter dem längsschwingenden Kolben der bekannten Vorschubseinrichtungen dargestellt. Beim Zurück-· walzen des Rohlings steigt der Druck hinter dem Kolben von ρ auf P_x,,. und sinkt danach beim Vorstoßen des Rohlings entsprechend den Kurven A. - B_x., bzw. B_x. -'A_x. von P_x. auf ρ .

In Fig. 2 ist für die Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung die Druckänderung im Raum hinter dem längsschwingenden Kolben als Funktion des Weges zu- sehen. Dieser Raum wird schon vor dem Rückwalzen des Rohlings in gewissem Maße auf Druck geschaltet, wobei der Druck von Null-Überdruck (Ap) auf den Druckwert ρ ^ steigt, (O₂), danach aber über die ganze Schwinglänge fast konstant bleibt. ■ Ist das Rückwalzen des Rohlings beendet, so wird der Raum hinter dem Kolben auf Ausströmung geschaltet, wobei der Druck ρ ^ (B₂) auf den Überdruck Null (D₂) abfällt, und sich wegen des geöffneten Ausströmventils auf der ganzen Schwingungsbahn (A₂) nicht ändert. Selbstredend ist dabei der Raum auf der anderen Seite des Kolbens auf Hochdruck geschaltet.

^w'ie man sieht, ist infolge des fast konstanten Druckes P₁ der erfindungsgemäßen Arbeitsraumdruck größer, so daß hiedurch die Verwirklichung einer größeren Schwingungsgeschwindigkeit ermöglicht wird. Durch den Gasdruck des Kolbens wird das Rückwärtswalzen nicht behindert, sondern gefördert. Dies wird besonders beim Vergleichen von

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S¹Ig. 3 und 4 offensichtlich.. In Pig. 3 bzw. Fig. 4 ist als Funktion des Weges die Änderung der Schwingungsgeschwindigkeit des Rohlings für die bekannte Vorschubeinrichtung bzw. für die Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung zusehen. Im Speisungshohlraum bewegt sich der hohle Rohling mit einer kleinen Geschwindigkeit noch vorwärts, wenn der Arbeitshohlraum (E^) zubeißt und damit das Rückwalzen beginnt. Die Umfangsgeschwindigkeit v. des Arbeitshohlraumes ist konstant (K₁-L₁). Nach anfänglichem Gleiten des Rohlings wird dieser mit zunehmender Geschwindigkeit zurückgewalzt, doch wiru uabei von der. Höchstgeschwindigkeit (IL) die Arbeitsgeschwindigkeit des Arbeitshohlraumes nicht erreicht, da hier hinter dem längsschwingenden Kolben aufgestaute Luft bestrebt ist, den Rohling zurückzuschieben. In dem Maße, wie der Druck der Luft hinter dem längsschwingenden Kolben steigt, wächst das Abbleiben des Rohlings gegenüber dem Umfangsgeschwindigkeit im Arbeitsraum des Pilgerwalzenpaares, insbesondere im Kalibrierabschnitt (F^) am Ende des Arbeitshohlraumes* Wach der Verdrehung des Arbeitshohlraumes wird der Rohling von der aufgestauten Luft sofort in die Speiseöffnung hineingestoßen. Der Rohling erreicht bald seine Höchstgeschwindigkeit (C^ ), wird dann auf einer längeren Strecke verzögert, da der Luftdruck hinter dem Kolben sinkt, und kommt dann durch .Ansprechen der Wasserbremse zum Stillstand (F^).

Aus Fig. 4- ist zu ersehen, daß die Schwingweite des Rohlings (EpFp) langer ist als die Walzlänge des Arbeitshohlraumes (KpLp) j · um dadurch dem Rohling die Zeit zu geben, sich auf die Walzgeschwindigkeit v^ zu beschleunigen (EpKp), bzw. sich nach erfolgtem Walzen für das Zurückschlagen zu verlangsamen (L₂F₂). Die größere Schwingweite wird durch die erhebliche erhöhte Schwinggeschwindigkeit ermöglicht. Würde das Walzen des Arbeitshohlraumes des Pilgerwalzenpaares das Zurückschwingen des Rohlings nicht begrenzen, so würde sich dieser mit einer höheren als der

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Walzengeschwindigkeit fortbewegen (E₂ M₂ I₂) _β Der auf den Kolben wirkende Gasdruck ist "bestrebt, den Rohling in den Walzenspalt hineinzuziehen, wodurch der' Rohling gegenüber · der Umfangsgeschwindigkeit im Arbeitshohlraum des Pilger-· walzenpaares vorauseilt. Dies besagt: während bei der bekannten Torschubeinrichtung in ihrer Arbeitsweise die Tendenz besteht, die Menge der ausgewalzten Rohre zu. verringern, wird durch die Arbeitsweise der Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung die Menge der gewalzten Rohre im Vergleich zur Walzleistung des Pilgerwalzenpaares erhöht (Progressives Pilgern), . -

Bezogen auf das Wesen des physikalischen Schwingungs·-. systems können die neuen Grundlagen des Zusammenwirkens des Pilgerwalzenpaares und der Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung, wie folgt, zusammengefaßt werden: statt der durch das Pilgerwalzenpaar erregten, schwingenden Vorschubeinrichtung verwendet die Erfindung eine eingenerregte Vorschubeinrichtung, die sich der Arbeitsweise des Pilgerwalzenpaares anpaßt, wobei die Eigenfrequenz des Schwingungssystems der Vorschubeinrichtung bedeutend erhöht wird.

Die Erhöhung der Eigenfrequenz des Schwingungs syst ems der Vorschubeinrichtung wird einerseits durch Anwendung des in beiden Schwingungsendlagen eingebauten, ein wirksames Bremsen gewährleistenden, geschlossen ausgeführten hydraulischen Bremssystems, andererseits durch die Gewichtsverminderung des bewegten Systems infolge Verkürzung der Drehs.tange erzielt.

Das in beiden Schwingungsendlagen zum Einsatz kommende geschlossene hydraulische Bremssystem ermöglicht ferner auch die genaue Einstellung der Schwingungsendlagen und die Ausgestaltung der voneinander unabhängigen, sich den verschiedenen Verhältnissen gut anpassenden Bremsung beim Vorwärts- und Rückwärtsgang. Der Erfindung nach wird also der Stillstand in der Endlage des Walzens auch durch eine hydraulische Bremse bewirkt, die jedoch - im Gegensatz zu

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der, bei den bekannten Einrichtungen angewendeten Bremsung durch die in geschlossenem Raum aufgestaute Luft - hinter dem VJaIzabschnitt des Rohres angeordnet werden kann. Auf. diese Weise wird während des Walzens keine Bremswirkung ausgeübt, so daß die Rohrwalzleistung erhöht und die Ursache des Rohrgleitens eliminiert wird_o

Der Kolben der die Walzendlage sichernden Bremse ragt - der Walzrichtung entgegengesetzt - in die Drehstange ^ die während des Schmiedens das Rohr bewegt, und ist in zweckmäßiger Ausführung am Umfang mit Nuten versehen, so daß er auch den Anschluß an den Drehmechanismus "versehen kann.. Hierdurch wird es möglich, die Drehvorrichtung auf die der Walzrichtung entgegengesetzte Seite zu verlegen und den mit Außennuten versehenen "Vorderteil der Drehstange wegzulassen.

Nach einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsart erhalten die hydraulischen Bremsen auch aus einem äußeren Hochdrucksnetz über Ventile einen Nachschub an Bremsflüssigkeit, da bei der hohen Arbeitsgeschwindigkeit das Vakuum nicht imstande ist, die Flüssigkeit in jedem Abschnitt des Bremsweges rückströmen zu lassen.

Auch das entgegengesetzte Wirken der die beiden Schwingungsendlagen sichernden Bremse kann zweckmäßig zum Nachschub von Bremsflüssigkeit ausgenützt werden, da man über Bohrungen in der Drehstangenwand Bremsflüssigkeit einströmen, lassen kann, je nachdem sich die Bremsung■zwischen den beiden Endlagen ändert.

Es empfiehlt sich die Durchströmungsöffnungen in den SchwingungsencLsteilungen völlig absperrbar auszuführen, ■wodurch die Bremsflüssigkeit in einen geschlossenen Kaum gelangt und die Endlage dadurch mit sehr großer Genauigkeit festlegt.

Die Bremsen dürfen aber bloß in der Bremsrichtung eine erhebliche Bremswirkung ausüben. Um eine entgegengesetzte Bremswirkung des hydraulischen Mediums zu vermeiden

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kann zweckmäßig auch das -hinströmen von Au&enluft verwendet werden, indem über dem Flüssigkeitsspiegel eine Belüftungsbohrung vorgesehen wird, deren Abmessungen die der. Bremsbohrungen um ein Mehrfaches überschreiten«

Die Erfindung.betrifft daher eine Vorschubeinrichtung insbesondere für die Herstellung nathloser Rohre auf einem Drehschmiede walzwerk mit hydraulischen 'Vorschübzylindern, die von Vorschubschlitten langsam mit gleichmäßiger. Geschwindigkeit vorschieben und dadurch den auf den Dehnungsdorn aufgezogenen, zu formenden hohlen Rohling mit stetigem Vorschub in den Arbeitshohlraum des ihm entgegen rotierenden Pilgerwalzenpaars hineinschieben, ferner mit einem längsschwingenden Kolben, der durch das mit der Drehzahl des Pilgerwalzenpaares synchronisierte Einströmen des von einer Außenbatterie den am Vorschubschlitten befindlichen Luftzylindern zugeführten Druckgases, zweckmäßig von Druckluft in zwangsläufigen Schwingungen gehalten wird, sowie mit einer Drehstange versehen ist, die den längs schwingenden Kolben trägt und mit dem den hohlen Rohling tragenden Dehnungsdorn verbunden ist, des weiteren mit einem in die geraden Längsnuten der Drehstange eingreifenden, ein ruckweises Verdrehen um jeweils 90° sichernden Drehwerk, dadurch gekennzeichnet, daß es eine durch die Endplatte in den Luftzylinder hineinragende Hohlstange tesitzt, deren Bohrung an einen Luftzylinder angeschlossen ist und an einem Bremsklotz endet, der über eine Gleithülse gleitend so ausgebildet ist, daß er vom Ende des längs schwingenden Arbeitskolbens in den Innenhohlraum des Different ialkolbens der Drehstange hineinragt.

Die Erfindung soll anhand von AusführungsbeispieXen,

wie folgt, erläutert werden:

#ig. 5 zeigt den Schnitt durch den das Längsschwingen verrichtenden Luftzylinder der Vorschubeinrichtung, mit vorne angeordnetem Drehwerk.

.' 6 ist die Ansicht des BremsZylinders 7.

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^ig. 7 zeigt im Schnitt ein Detail der Drehstange zur Yeranschaulichung der Lösung für die den genauen Stillstand sichernde hydraulische Brems.e.

Fig. 8 ist ein Schnitt durch den Schlitten der Vorschub einrichtung bei hinten angeordnetem Drehwerk.

Die Einzelteile der Vorschubeinrichtung gemäß der Erfindung sollen nach ihren Funktionen folgend besenrieben werden:

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 5 und 6 sind auf der Drehstange 1 die Nuten 2 ausgebildet, welche in die Nuten der drehenden .Hülse 3 eingreifen. In dem dargestellten Detail des Drehwerkes 3/a ist die Anordnung des Zahnrades 4, der Zahnstange 5 und des Haltelagers 6 zu sehen. Die Zahnstange 1 ist über den Differentialkolben 7 ^mi"fc dem längsschwingenden'Arbeitskolben 8 Verbunden. Den Ölraum 12 zwischen der Wand der Drehvorrichtung 9 und dem einen ^nä.e 11 des auf der Gleitsohle 9a angeordneten LuftZylinders 10 wird von dem an den Haltering 13 und die Führungshülse 14 dicht angeschlossenen Bremszylinder 15 überbrückt. Das Einströmen von Druckgas, zweckmäßig von Druckluft als Betätigungsmedium zum Bewegen des Arbeitskolbens 8 des Luftzylinders 10 erfolgt am Flanschende 17 der Hohlstange 16, während das Ausströmen über die Verbindung 18 erfolgt. Die Hohlstange 16 ragt über die Gleithülse 16a in den längsschwingenden Kolben 8 hinein. Das am Flanschende 17 der H_0nIstange 16 einströmende Arbeitsmedium durchfließt die Bohrung 19 und gelangt über die Schlitze 20 vor dem hubbegrenzenden Kolben 21 in. den Luftzylinder 10. Die Einstellung des hubbegrenzenden Kolbens 21 erfolgt mit der Schraubenmutter 22. Der Raum 23 hinter dem Kolben 21 wird über das Ventil 24· auf konstantem hohem Druck, zwekmäßig einige Atmosphären über dem Druck des · durch die Schlitze 20 einströmenden Betriebsmittels gehalten* Das Ventil 24 läßt außerdem bei dem, durch den Anschlag des hubbegrenzenden Kolbens 21 erfolgenden Eückwärts-

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schwingen den entstehenden überdruck mit einem Schallsignal ins Freie» Dieses Schallsignal zeigt auch die von falscher Einstellung oder von-Voränderungen wahrend des Betriebes herrührenden Fehler an*

Das Abstellen am Ende der Schwingungen und die genaue Posibionseinhaltung wird von dem hydraulischen Bremssystem verrichtet. Zur Zuführung des zur Betätigung des Bremssystems benötigten Mediums, zweckmäßig Wasser oder, öl, eventuell eine aus diesen gemischte Emulsion mit Kühl- und Schmiereigenschaften dient die am Bremszylinder 15 angebrachte, mit der Rohrleitung 25 versehene Ventilarmatur 26. In der Armatur 26 ist zweckmäßig ein federbelastetes Dosierventil 27 eingebaut. Das ^osierungsventil 27 öffnet nur in der Stellung,, wenn zu Beginn des Zurückschwingens der Drehstange 1 der Differentialkolben 7 im Innenraum 28 des Bremszylinders 15 ein Vakuum erzeugt, so daß die gewünschte Menge an frischem hydraulischem Medium einströmt, Am Ende des Zurückschwingens der Drehstange 1 wird das hydraulische Medium im Hohlraum 29 des Differentialkolbens 7 durch das Eindringen des Bremsklotzes 30 angestaut, da das hydraulische ^iJ"edium über die an der Oberfläche 31 des. Differentialkolbens 7 hergestellten kleinkalibrigen Bohrungen 32 nur nach "Überwindung eines beträchtlichen ^widerstandes in den Innenraum 28 des BremsZylinders 15 einströmen kann. Der Innenraum 29 wird zweckmäßig vom Hohlraum der Drehstange durch den Pfropfen 29a abgesperrt. Das Vorwärt schwingen der Drehstange 1 beginnt bei minimalem hydraulischem Widerstand, da das im immer größer werdenden Innenraum 29 entstehende Vakuum über die Bohrungen 32 aus dem Innenraum 28 eine entsprechende Luftmenge ansaugen kann. Im A_nf_angs ab schnitt des Vorwärtsschwingens der Drehstange 1 kommt nur ein minimaler hydraulischer Widerstand zur Wirkung; nur das am Boden des Innenraumes 28 befindliche hydraulische Medium wird von dem eindringenden Differentialkolben^voran getrieben.

In der Axialebene des Brems Zylinders 15, der in

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seinem Mittelteil einen Anschluß mit der Schulter haben kann, ißt eine Bohrung 33 von großem Durchmesser vorgesehen, über welche jene Luft entweicht, die über die Bohrungen 32 nicht einströmen kann. Im zweiten Abschnitt des Vorwärts-' Schwingens der Drehstange 1 gleitet der Kolben 7- an der Bohrung 33 vorbei und das inzwischen im Innenraum 28 aufgestaute öl strömt über die mit stufenweise kleinerem Durchmesser hergestellte Reihe von Bohrungen 34- bei ständig wachsendem Widerstand aus. Gleichzeitig strömt das bereits unter hohem Druck stehende hydraulische ^edium über die Bohrungen 32 auch in den Innenraum 29 und sammelt dort jene Menge an hydraulischem Medium, die zum Abbremsen des Rückwärts schwingens nötig ist. Beim Vorwärtsschwingen erfolgt also eine sehr lange, fast auf der Hälfte des ganzen'Hubes wirkende aktive Bremsung, während beim Zurückschwingen (im aktiven Walzabschnitt der Pilgerwalzen) die aktive Bremswirkung nur am Ende der Hublänge in einem kurzen Abschnitt zur Wirkung kommt. Dies steht in vollem Einklang damit, daß das Vorwärtsschwingen eine rasche Stoßbewegung in den Arbeitsraum der Pilgerwalzen ist, bei der eine verhältnismäßig starke Bremsung gesichert werden muß. Sie darf aber auch nicht zu kräftig sein, da sonst der hohle Rohling vom Dehnungsdorn zwischen die Pilgerwalzen abrutschen kann. Das Zurückschwingen aber kann, so lange als im Arbeitshohlraum der Pilgerwalzen gewalzt wird, ohne Bremswirkung erfolgen, und erst, wenn der hohle Rohling auch die Glättungs- und Kalibrieröffnung schon verlassen hat, muß gebremst werden; dann aber bereits mit großer Intensität, da der hohle Rohling am Ende des Dehnungsdornes dann sich abstützen kann.

Die Hohlstange 16 ist durch Gewindeverbindung am hubbegrenzenden Kolben 21 befestigt und mit der Schraubenmutter 35 gesichert. Infolgedessen kann durch nicht richtiges Hineinragen des Bremsklotzes 30 in den Innenraum 29 ein Bruch, durch Schlag nicht erfolgen, da der hubbegrenzende Kolben 21 auch bei einer ordnungswidrigen Belastung des

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Bremsklotzes 30 rückwärtsschwingt, und die am Sicherheitsventil 24 ausblasende Luft die falsche Einstellung anzeigt.. Bei einem Austausch des Pilgerwalzenpaares genügt es die Schraubenmutter 22 auf der Endplatte 36 des Luftzylinders zu verstellen, da dadurch der Bremsklotz 30 mit dem hubbegrenzenden Kolben 21 in gleichem Maße verlagert wird.

Proportional der Erhöhung der Betätigungsgeschwindigkeit der Vorschubeinrichtung können Rohre von stets besserer Qualität erzeugt werden, wenn es gelingt, auch die Genauigkeit der Schwingungsendlagen zu erhöhen. Bei der hydraulischen Bremsung kann die Genauigkeit der Endlage für Stillstand sehr vorteilhaft dadurch gesichert werden, daß der am Ende der Hohlstange 16 angeordnete Bremsklotz 30 als zylindrischer Teil 37 mit vermindertem Durchmesser ausgebildet wird (Fig. 7)- Am Ende des Differentialkolbens ist als Fortsetzung der Mantelfläche 31 die mit einem Ansatz 38 versehene zylindrische Mantelfläche 39 ausgebildet, und der Hohlraum 29 setzt sich im Hohlraumteil 40 fort. An der Mantelfläche 31 sind in diesem Falle die in den Hohlraum 40 einmündenden, radial gerichteten Bohrungen 32 hergestellt. Die Arbeitsweise der hydraulischen Bremse weicht vom früher Erörterten insoweit ab, daß in der Endlage des Bremsens beim Vorwärtsschwingen sich die zylindrische Fläche 31 in die im Bremszylinder 15 ausgestaltete zylindrische innenfläche 41 einschiebt und damit das Ausströmen aus den Bohrungen 32 aufhört bzw. außerordentlich vermindert wird, ferner die Drehstange 1 an dem hydraulischen Medium, das sich in dem von der Führungshülse 14, dem zylindrischen Mantel 39, der Schulter 38, sowie der zylindrischen Innenfläche M . ; umgrenzten Raum, wie an einer in geschlossenem Raum befindlichen Flüssigkeit anschlägt, wodurch der Stillstand mit ca. 0,1 mm Genauigkeit gewährleistet wird,-

In der Endlage des Bremsens beim Rückwärts schwingen spielt sich ein ähnlicher Vorgang ab, wobei in den Innenraum 40 die zylindrische Fläche 37 des Bremsklotzes 30

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eindringt, dem hydraulischen Medium das Ausströmen aus den Bohrungen J52 versperrt, wodurch dann im Innenraum 29 ein, den genauen Stillstand in der Endlage sichernder geschlossener Flüssigkeitsring zustandekommt.

Beim Arbeiten der beschriebenen Vorschubeinrichtung wird der dem Dehnungswalzen unterzogene hohle Rohling aus dem eiganen (nicht dargestellten) Arbeitshohlraum des das Dehnungswalzen verrichtenden Pilgerwalzenpaares zurück-r gewalzt, wobei die Drehstange 1 über den Dehnungsdorn zurückstoßen wird. Dieses Zurückschwingen der Drehstange 1 wird durch -das über den Anschluß 18 gleichzeitig einströmende Arbeitsmedium noch insoweit gefördert, als der Kolben 8 mit einer solchen Kraft zurückgeschoben wird, daß diese die Trägheit der bewegten Masseh überwindet, den hohlen Rohling in die Walzrichtung zieht und dadurch das Dehnungswalzen beschleunigt,

Nachdem das ganze Zurückwalzen geschehen ist, wird der Anschluß 18 auf Ausströmung geschaltet. Dadurch läßt man das Hochdruck-Arbeitsmedium ausströmen, während das über die Innenbohrung 19 der Hohlstange 16, sowie den Schlitz in den Zylinderraum einströmende Hochdruckmedium den Kolben vorwärtssehTebt. "Vom Kolben 8 wird über die Drehstange 1 der auf den Dehnungsdorn aufgezogene hohle Rohling in die Speiseöffnung des Pilgerwalzenpaares hineingeschoben. Ist die Speieeöffnung durchschritten, so ist das Vorwärtsschwinge η des Kolbens 8 im Zylinder 10 beendet, und durch das ■ Wiederumsehalten des Arbeitsmediums beginnt das Rückwärts- schwingea; gleichzeitig erfolgt das Umschwenken des Arbeits- raumeB -am Pilgerwalzenpaar und das Rückwärtswalzen beginnt

von neuem.

Die Technologie der Rohrherstellung erfordert ferner, daß der dem Dehungswalzen unterzogene,, hohle Rohling gleichzeitig mit seinem Vorschieben in die Speiseöffnung des Pilgerwalzenpaares jeweils um 90° "verdreht wird. Beim Verdrehen des hohlen Rohlings um 90° wird von dem (nicht dar-

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gestellten) Luftzylinder der Drehvorrichtung 9 die Zahnstange 5 verschoben, während sich das Zahnrad 4 um 90° verdreht, und dadurch diese Verdrehung über die angeschlossene, genu-· tete Nabe 3 auf die durch die Nuten 2 der Nabe 3 in Gleitverbindung befindliche Drehstange 1 übertragen wird;

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel (I¹Ig. 8) hat die Drehstange 1 der Vorschubeinrichtung eine glatte zylindrische Mantelfläche und erhält die Verdrehung über die, am einen Ende mit dem Gewinde 42, am anderen Ende mit den Nuten 43 versehene Hohlstange 16 hinter dem längsschwingenden Arbeitskolben 8. -^aut dieser Lösung schiebt die Hohlstange 16 den Bremsklotz 30 in den Innenraum 29 des Differentialkolbens 7 und schließt mit dem an ihrem Ende vorgesehenen Gewinde 42 an der Drehhülse 3 an. Danach überträgt sie den erhaltenen Drehimpuls durch das Eingreifen ihres genuteten Teiles 43 in die am Innenraummantel 29 des Differentialkolbens 7 ausgebildeten Nuten 44 auf die Drehstange 1. Die Hohlstange 16 ist in der Drehhülse 3 mit der Mutter 45 gesichert, übt eine ruckweise Drehung aus, und ist vom Innenraum des Luft Zylinders 10 durch die Dichtungsringe 46 isoliert. Ei_n weiterer Unterschied gegenüber den vorher beschriebenen A-usführungsformen besteht darin, daß der hubbe grenz ende Kolben 21 auf die Vorderseite der Vorschubeinrichtung gelangt und zusammen mit dem Bremszylinder 15 eine Einheit bildet. Dabei gelangt die Gleitfläche 47 auf den Vorderteil der GIe it sohle 9a,' auf -welcher sich die mit eineie Abdichtungsbuchse 47a versehene Gleitstütze 48 des hubbegrenzenden Kolbens 21 abstützt und damit das bei Änderung der Hublänge .erwünschte Gleiteain der Längsrichtung ermöglicht. Der Anschlußstutzen 18, welcher das Arbeitsmedium in den Zylinderraum gelangen läßt, ist mit einem Ansatzstück 49 versehen; außerdem ist bei dieser Lösung ein Anschluß 50 in fixierter Stellung angeordnet. Aus dem Anschluß 18 gelangt das Arbeitsmedium über das Ansatzstück 49 vor den hubbegrenzenden Kolben 21, und entweicht

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beim Ausströmen auf demselben Wege aus dem Luftzylinder

Die hauptsächlichsten Vorteile der Erfindung sind folgende:

Der die LängsSchwingung verrichtende Luftzylinder. verschiebt sich auf dem ganzen Schwingungsweg unter Einwirkung eines Arbeitsmediums von konstantem Druck im Gegensatz zu den bekannten Lösungen, bei denen sich der Druck des Arbeitsmediums entlang des Schwingungsweges exponential vermindert. Es kann also dem Schwingen eine wesentlich größere Energie übermittelt werden, wodurch sich die Schwingungsgeschwindigkeit ,proportional erhöht. Selbstredend müssen dabei die das Längsschwingen erzwingenden -^in- und Ausströmungen der Luft synchron mit dem Arbeiten der Pilgerwalzen · erfolgen, das durch die Steuerimpulse der auf der Pilgerwalzenwelle angeordneten Steuerscheibe'erzielt werden kann·

Ein weiterer Vorteil ist, daß die Wirtschaftlichkeit des Einsatzes der Vorschubseiürichtung gemäß der Erfindung beträchtlich steigt, da die vorwärtstreibende komprimierte Luft nicht durch den Arbeitskolben erzeugt wird - wofeei eine Verdichtung der Luft nur auf Kosten eines langsameren Walzens erzielt werden könnte - sondern durch Luftversorgung von einer Kompressoranlage aus, die mit einem weit besseren Wirkungsgrad arbeitet, d.h. aus dem Stromversorgungsnetz zur Erzeugung der gleichen Preßluftmenge weniger elektrische Energie entnimmt«

Gemäß der Erfindung können bei der gleichen Drehzahl des Pilgerwalzenpaares eine größere Anzahl an Rohren gewalzt werden, da die auf den Dehnungsdorn einwirkende Kraft das Walzen nicht beeinträchtigt, sondern begünstigt. Dies besagt, daß die Fortbewegung des hohlen Rohlings im Walzenspalt dank der Verhütung jeglichen Zurückrutschens - eine schnellere wird.

Die Erhöhung der Schwingungsgeschwindigkeit wird durch eine größere Genauigkeit der Schwingungs-Endpositionen erreicht·, d.h. neben der höheren Produktivität bedeutet die

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durch, eine höhere lormungs gea chwindigke it erzielt e, erhebliche Kornzerkleinerung und größere geometrische Präzisität eindeutig eine wesentliche Verbesserung der Qualität« Die "Vorschubeinricntung gemäß der Erfindung führt den hohlen Rohling - beim Anbeiß.en schon fast auf -die Umfangsgeschwindigkeit des Pilgerwalzenpaares beschleunigt - den Walzen zu und führt ihn bis zum Freilassen weiter, so daß zwischen den Arbeitsflächen der Walzen und dem Rohling, ein Rutschen überhaupt nicht auftreten kann» Es kann also weder das in Bearbeitung befindliche Rohr noch die aktiven !lachen der Pilgerwalzen durch Reibungseffekte irgendwelche Beschädigungen erleiden.

Ein weiteres, außerordentlich wertvolles Ergebnis ist die Eliminierung der offenen, mit Nuten versehenen Mantelfläche der Drehstange, wodurch die Länge der Drehstange und dementsprechend auch ihr Gewicht - um 25 bis 30 % vermindert wird. Damit .erlisdib auch die Möglichkeit, daß sich Zunder, Abrieb oder Staub in den Nuten festsetzt und dort Verschleiß oder Anfressungen verursacht.

Die Verlegung der Drehvorrichtung auf die dem Pilgerwalzenpaar entgegengesetzte Seite ist für die Ausgestaltung des Drehwerkes eine vorteilhaftere Lösung, da dort für den Einbau ein größerer Raum zur Verfügung steht, und durqh die Anordnung dieser Vorrichtung in größerem Abstand von den arbeitenden Walzen ungestörtere Betriebsbedingungen gesichert werden.

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Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE

   ΛΛ Vorschubeinrichtung vornehmlich zur herstellung nahtloser Rohre in Drehschmiede-Walzwerken mit hydraulischen Vorschubzylindern, die den Vorschubschlitten langsam, mit gleichbleibender Geschwindigkeit vorwärts schieben und damit das stetige Hineinschieben des auf den Dehnungsdorn aufgezogenen, zur Formung vorgesehenen hohlen Rohlings in die Arbeitsöffnung des in entgegengesetztem Sinne rotierenden Pilgerwalzenpaares sichern, ferner mit einem, durch das mit der Drehzahl des Pilgerwalzenpaaras synchronisierte Einströmen des von einer Außenbatterie zugeführten Druckgases, zweckmäßig Preßluft in den am Vorschubschlitten angebrachten Luftzylinder (10) in zwangsläufiger ßchwingbewegung gehaltenen, längsschwingenden Kolben (8) und mit einer, den längsschwingenden Kolben (8) auf sich tragenden, mit dem, den hohlen Rohling haltenden Dehnungsdorn verbundenen Drehstange (1), sowie einem in die geraden längsgerichteten Drehnuten (2) des Dehnungsdornes eingreifenden, das Arbeitsstück ruckweise um je 90° verdrehenden Drehwerk (27), dadurch gekennzeichnet , daß sie zum Vorwärtsschwingen in der Richtung des Pilgerwalzenpaares einen, den Differentialkolben (7) der Drehstange (1) auf die ganze Schwingungslänge aufnehmenden Luftzylinder (15) hat, während zum Rückwärtsschwingen in der dem Pilgerwalzenpaar entgegengesetzten Richtung der längsschwingende Kolben (8) mit einer axial angeordneten, durch die Endplatte (36) in den Luftzylinder (10) hineinragenden Hohlstange (16) versehen ist, die Innenbohrung (19) der Hohlstange (16) aber mit den Durchführungen (20). des Luftzylinders (10) verbunden ist und in dem Bremsklotz (50) endet, welcher über die Gleithülse (14) gleitend so ausgebildet ist, daß er von dem, den längsschwingenden Arbeitskolben der ' Drehstange (1) bildenden Ende (8) in den Innenraum (29) des Differentialkolbens (7) der Drehstange (1) hineinragt.
2. 2. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

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   gekennzeichnet , daß der Vorderteil des Breiiiszylinders (15) der Drehstange (1) mit einem Ventil (2?) zum Anschluß der hydraulischen Leitung (25) über die Ventilarmatur (26) versehen ist.
3. 3» Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet _$ daß sie am Innehraum (29) des Differentialkolbens (7) der Drehstange (1) und am Innenraum (28) des Brems Zylinders die Kommunikationsbohrungen (j52) hat. - . .
4. 4. Vorschubeinrichtung nach A_nSpP₁₁C]₁ -^ dadurch gekennzeichnet , daß der Bremsklotz (30) der Hohlstange (16) als zylindrische Fläche (37) mit kleinerem Durchmesser ausgeführt ist, und auch der Differentialkolben (7) der Drehstange (1) einen Innenraum (40) besitzt, der die Fläche verminderten Durchmessers (37) des Bremsklotzes (30) aufzunehmen und die radialen Bohrungen (32) zu überschneiden vermag, ferner dadurch, daß zwischen der vorderen zylindrischen Mantelfläche (39) der Drehstange (1) und dem Differentialkolben (7) eine weitere, die radialen Bohrungen (32) überschneidende zylindrische Außenfläche (31) vorgesehen ist, schließlich dadurch, daß auch der rückwärtige Teil des Brems Zylinders (15) ndt einer zylindrischen Innenfläche (4-1) zur Aufnahme der letzterwähnten zylindrischen Fläche (31) der Drehstange (1) ausgebildet ist»
5. 5. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , .daß etwa in der Hitte des Brems Zylinders (15) eine Entlüftungsbohrung (33) von größerem Durchmesser hergestellt' ist, und von dieser aus dem Vorderteil zu in der Axialebenö eine Reihe, bzw. Eeihen von Bohrungen stets kleineren Durchmessers angeordnet sind.,
6. 6. Vorschubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Drehhülse (3) des hinter dem das Längsschwingen verrichtenden Luftzylinder (1O) der Drehstange (1) angeordneten Drehwerkes (27) mit "dem hinteren Ende (47) der Hohlstange (16) zweckmäßig mit dem

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   Gewindeende (42) fixiert ist, ferner daß das vordere, dem Bremsklotz; C30) zugekehrte Ende der Hohlstange (16) mit den Hüten. ^4-3) versehen ist₃ die in der Längsrichtung gleitend in jene geraden Drehnuten (44) eingreifen, die im Innenraum (29) des Differentialkolbens (7) der Drehstange (1) ausgebildet sind.

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