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Kontinuierliches Rohr-Reduzierwalzwerk Walzwerke zum kontinuierlichen
Reduzieren von Rohren sind bisher grundsätzlich in drei Ausführungen bekannt, die
sich einmal .auf Grund ihrer Bauart und zum anderen nach den Bedingungen für die
Kalibrierung der Walzen wie folgt unterscheiden: r. Reduzierwalzwerke mit starrer
Drehzahlreihe, a. Reduzierwalzwerke mit individuell regelbarem Einzelantrieb der
Walzgerüste, 3. Reduzierwalzwerke mit einer starren Drehzahlreihe und einer zusätzlichen
Einrichtung zur Regelbarkeit der Gerüstdrehzahlen durch einen gemeinsamen Überlagerungsantrieb.
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Reduzierwalzwerke mit starrer Drehzahlreihe wie unter r. angeführt,
sind im allgemeinen so gebaut, daß der Antrieb sämtlicher Gerüste des Walzwerkes
von einem einzigen Motor aus erfolgt und die von Gerüst zu Gerüst erforderliche
Änderung der Drehzahlen durch entsprechende Zahnradübersetzungen erzielt wird. Solche
Walzwerke bedingen daher je nach -der verlangten Walzung bzw. dem Grad der gewünschten
Reduktion eine Anpassung der Walzenkalibrierung an die einmal vorhandene festliegende
Drehzahlreihe, wobei es zunächst gleichgültig ist, ob beider Auslegung der Drehzahlreihe
lediglich die aus der Durchmesserreduktion von Gerüst zu Gerüst sich ergebende Drehzahländerung
zugrunde gelegt wurde, aber ob durch eine zusätzliche Erhöhung der Drehzahldifferenz
von Gerüst zu Gerüst über das aus der Durchmesserreduktion sich ergebende Maß hinaus
bereits die Ausübung eines gewissen Zuges auf das Rohr mit dem Ziel einer Wandstärkenverminderung
vorgesehen wurde. Bei .solchen Walzwerken bedingt daher der übergang auf andere
Rohrwandstärken eine völlige Neukalibrierung oder aber eine Änderung der Drehzahlreihe
durch
vorgesehene Wechselräder in den Zahnradübersetzungen, wobei diese letztere Methode
infolge der unvermeidlichen Stufung der Zähnezahlen der Wechse`lrä.der meist zu
unbefriedigenden, Ergebnissen führt.
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Weiterhin kommt für den Betrieb solcher Walzzverke hinzu, daß bei
einer einmal vorhandenen Walzenkalibrierung für die Erzielung eines bestimmten Fertigrohres
nur Rohrluppen mit-einem ganz bestimmten Verhältnis von Durchmesser zu Wandstärke
geeignet sind, und daß darüber hinaus beispielsweise bei geschweißten Rohren die
sich aus unterschiedlichen Bandstärken ergebenden Toleranzen der Rohrluppe im Hinblick
auf ein unverändertes Fertigrohr innerhalb des Walzwerkes nicht ausgeglichen werden
können.
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Reduzierwalzwerke mit individuell regelbarem Einzelantrieb der Walzgerüste
wie unter 2. angeführt, gestatten zwar bei einer entsprechenden Auslegung des Rdgel#bereiohes
der Gerüstdrehzahlen eine beliebige Anpassung dieser Drehzahlen an die durch. eine
vorgegebene Kalibrierung im Verein mit einem bestimmten verlangten Grad der Reduktion
bedingten Drehzahlverhältnisse und darrber hinaus einen Ausgleich von Toleranzen
der Roohrluppen innerhalb des Walzwerkes, haben aber andererseits den Nachteil,
daß der technische Aufwand zum Erreichen dieses Zieles sehr bedeutend ist, .wenn
man voraussetzt, daß über den individuell regelbaren Einzelantrieb an sich hinaus
,besondere Maßnahmen ergriffen werden müssen, die schädliche Auswirkung des unvermeidlichen
Drehzahllabfalles bei Belastung der einzelnen Antriebe und der daraus sich .ergebenden
Änderung der Drehzahlverhältnisse während des Walzvorganges zu verhindern bzw. auf
ein praktisch erträgliches Maß zu beschränken.
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Reduzierwalzwerke, insbesondereStreckreduzierwalzwerke mit einer starren
Drehzahlreihe und einer zusätzlichen Einrichtung zur Regelbarkeit der Gerüstdrehzahlen
durch einen gemeinsamen Überlagerungsantrieb, wie unter 3. angeführt, gestatten
ebenfalls wie die Reduzierwalzwerke, insbesondere Streckreduzierwalzwerke unter
2. Walzungen mit allen .möglichen Walzgutabmessungen und Walzbedingungen bei bester
Ausnutzung des Walzwerkes, wobei der technische Aufwand wohl geringer als bei 2.,
jedoch immer noch erheblich ist.
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Wenn man sich nun zur Aufgabe stellt, ein Reduzierwalzwerk, insbesondere
Streckre.duzierwalzwerk zu schaffen, welches nur eine bestimmte Rohrgruppe, beispielsweise
Gas-'und .Wasserrohre nach DIN 2440 U, herstellen soll, dann kann auf Grund der
vorliegenden. Erfindung der technische Aufwand wesentlich verringert werden.
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Im Prinzip geschieht dies durch eine zweckmäßige Vereinigung der unter
r. und 3. geschilderten Wa1z-#verksbauarten.
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Wie beim Redüzierwalzwerk nach i. :bereits beschrieben und wie aus
der Theoriedes- Walzvorganges ersichtlich, ist es -ohne weiteres möglich, auch bei
starrer Drehzahlstufung Rohre unter Zug zum Zweck der Wandverminderung zu reduzieren,
doch bedingt dies einen entsprechenden Auf- und Abbau des für den Zug verantwortlichen
Streckeffektes in den Ein- und Auslaufgerüsten. Eine solchermaßen festgelegte Drehzahlreihe
kann dann aber veränderlichen Rohrabmessungen nicht mehr zugrunde ;gelegt werden,
wenn .man nicht in jedem Fall mit allen Walzgerüsten arbeiten will, da der Auf-
und Abbau .des Streckeffektes nur an den ursprünglich dafür vorgesehenen Gerüstplätzen
erfolgen kann.
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Beim Erfindungsgegenstand ist diese theoretische Erkenntnis mit dem
Ziel einer weitgehenden Verminderung des technischen Aufwandes gegenüber den Walzwerken
nach 2. und 3. dadurch ausgenutzt, daß zunächst für alle Gerüste eine starre und
für die Rohre einer bestimmten Rohrgruppe - beispiels--weise Gas- und Wasserrohre
nach DIN 244o U -berechnete Drehzahlreihe vorgesehen ist in Verbindung mit einer
um jeweils einen bestimmten Betrag geometrisch gestuften Kalberreihe. Das besagt,
daß innerhalb der durch das Walzwerk selbst gegebenen Dimensionsgrenzen man von
allen Rohren der zugrunde liegenden Rohrgruppe auf alle Rohre der gleichen Gruppe
unter Einhalturng der vorgeschriebenen Wandstärken reduzieren kann, indem man die
Kaliberrei'he an den entsprechenden und grundsätzlich beliebigen Stellen unterbricht.
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Da nunmehr der notwendige Auf- und Abbau des in der zugrunde liegenden
Kaliberreihe --bereits enthaltenen Streckeffektes auch an entsprechend beliebigen
Stellen notwendig wird, ist erfindungsgemäß ein- und auslaufseitig je ein besonderer
Gerüstsatz vorgesehen, wobei eine .individuelle Regelung der einzelnen Gerüstdrehzahlen
innerhalb dieser Gerüstsätze erforderlich ,ist. Dabei ,ist es zunächst wiederum
gleichgültig, in welcher Weise diese individuelle Drehzahlregelung erfolgt. Ohne
Rücksicht auf die Gesamtzahl der Walzgerüste umfassen dabei diese Gerüstsätze eine
bestimmte Anzahl Walzgerüste mit je einem individuell regelbaren Antrieb, wobei
dem auslaufseitigen Gerüstsatz noch ein zusätzliches Maßwalzgerüst zugefügt wird,
das jedoch .mit dem vorletzten und individuell regelbaren Gerüst unter Einhaltung
eines bestimmtenDrehzahlverhältnisses starr verbunden ist.
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Gemäß der oben aufgeführten Notwendigkeit, den Streckeffekt an jeder
beliebigen Stelle des Walzwerkes auf- und .abbauen zu müssen, sind diese Gerüstsätze
so. eingerichtet, daß sie an der jeweiligen Stelle angesetzt werden können, wobei
im Fa!11 einer Ausstattung der Gerüstsätze mit Überlagerungsgetrieben die zu modulierende
Grunddrehzahl am gleichen jeweiligen Gerüstplatz abgenommen werden kann.
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Auf diese Weise ergibt sich eine weitgehende Verminderung des technischen
Aufwandes gegenüber den Walzwerken nach z. und 3.
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Es gestatten die genau definierten Drehzahlverhältnisse in den mit
hohem Zug arbeitenden mittlerenGerüsten des.Walzwerkes eineAusnutzung der Verformumgsmöglichkeiten
bis an die zulässige Höchstgrenze des Streckeffektes. Bisher ist dies bei den Walzwerken
nach 2. und 3. nur mit hohem technischem Aufwand möglich, da-an der oberen Grenze
des
Streckeffektes .geringe Drehzahlschwankungen der Gerüste untereinander bereits zum
Abreißen des Rohres führen können.
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Die völligeAu.snutzung derVerformungsmöglichkeiten bedeutet, daß jeweils
mit der überhaupt nur möglichen Mindestzahl von Gerüsten gearbeitet werden kann
und daß damit die abfallenden. verstärkten Rohrenden -auf ein Minimum verkürzt werden,
ein Vorteil, der sich - wie beschrieben -mit den bisher bekannten Walzwerken nicht
oder nur mit hohem technischem Aufwand erreichen läßt.
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An Hand der Abb. i bis 3 soll nunmehr eine der Möglichkeiten zur Ausführung
eines erfindungsgemäßen Reduzierwalzwerkes mit beispielsweise vierundzwanzig Gerüsten
beschrieben werden.
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Abb. i und 2 zeigen einen schematischen Schnitt durch den Antrieb
eines Walzgerüstes i mit drei Walzen ja, ib und je und mit den notwendigen
Winkeltrieben 2a, 2b und 2C zur Übertragung der an der Kupplung 3 aufgenommenen
Drehbewegung auf die drei Walzen.
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Andererseits erfolgt die Übertragung der Grunddrehzahl des Gerüstes
von der vom gemeinsamen Hauptmotor 12 angetriebenen Langwelle 4 über die Kegelradübersetzung
4a und die zur Herabsetzung der Motordrehzahl auf die im allgemeinen geringere Gerüstdrehzahl
erforderliche Stirnradübersetzung 5 auf die Kupplung 6. Die Stirnradübersetzung
5 dient dabei .gleichzeitig zur Stufung der Grunddrehzahlen ,gemäß .der vorgesehenen
Grunddrehzahlreihe.
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Abb. 2 zeigt die Verbindung der beiden Kupplungen 6 und 3 durch eine
Welle 7 für den Fall, daß das Gerüst mit starrem Antrieb arbeitet, während in Abb.
i an Stelle der Welle 7 ein eingeschobener Überlagerungsantrieb 8 dargestellt ist,
der seinerseits entsprechend Abb. 3 zu einem Überlagerungssatz 9 bzw. ga gehört.
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Der in Abb. i im Schnitt dargestellte Überlagerungsantrieb 8 bewirkt
eine individuelle Regelbarkeit der Gerüstdrehzahl dadurch, daß die an der Kupplung
6 abgenommene Drehbewegung einmal unmittelbar in einDifferentialgetriebeioeingeleitet,
zum anderen aber in einem hydraulischen Regelgetriebe i i umgeformt und nunmehr
im Differentialgetriebe io der Grunddrehzahl überlagert wird. Dadurch ergibt sich
.an der Kupplung 3 die in der gewünschten Weise von der Grunddrehzahl abweichende
Gerüstdrehzahl.
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Abb. 3 zeigt eine Aufsicht auf den Antrieb eines vierundzwanziggerüstigen
Reduzierwalzwerkes mit dem einlau:fseitigen Überlagerungssatz 9, bestehend aus den
Überlagerungsantrieben für drei Gerüste, an den Gerüstplätzen I bis III und dem
auslaufseitigen Überlagerungssatz 9B, bestehend aus drei Überlagerungsantrieben
und dem Antrieb für das Maßwalzgerüst auf den Gerüstplätzen IXX bis XXII. Die zwischen
den Überlagerungssätzen befindlichen Gerüste IV Abis XVIII arbeiten bei unmittelbarem
Antrieb durch die Wellen 7 mit ihren entsprechend der Grunddrehzahlreihe gestuften
Gerüstdrehzahlen, während die beiden Gerüste XXIII und XXIV als nicht in Benutzung
und demzufolge vom Hauptantrieb getrennt dargestellt sind. Aus Abb. i .bis 3 geht
weiterhin hervor, daß man nach Trennung der Kupplungen 6 und 3 und Entfernen der
Wellen 7 die beiden Überlagerungssätze 9 und 9a in der Führung 13
parallel zur Walzrichtung verschieben, somit auch an jeden beliebigen Gerüstplatz
bringen und an die jeweilig zugehörigen Kupplungen 6 und 3 anschließen kann.
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Zum Unterschied, gegenüber dem einlaufseitigen Überlagerungssatz 9
ist der auslaufseitige Überlagerungssatz 9a mit einem zusätzlichen und unter Einhaltung
eines bestimmten Drehzahlverhältnisses mit dem vorhergehenden Gerüstantrieb, starr
verbundenen Zahnradgetriebe 14 für den Antrieb des Maßwalzgerüstes ausgestattet.