VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM SETZEN VON STOPFEN AN STOPFENWALZWERKEN

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Setzen von Stopfen an Stopfenwalzwerken gemäß dem Gattungsbegriff des Hauptanspruches.

[0002] Die gattungsmäßige Vorrichtung ist seit langem bekannt und es gibt mehrere Veröffentlichungen darüber (DE-OS 1752383, GM 7148215 U1; DE-OS 2700589). Allen genannten Schritten liegt das Prinzip einer unterhalb der Walzlinie angeordneten Kegeltrommel zugrunde, die am Umfang mit mehreren Taschen versehen ist, in die die auf einer Rutsche herabgleitenden Stopfen hineinrutschen. Bei einigen Konstruktionen (DE-OS 1752383; GM 7148215 U1) bildet die jeweils im oberen Scheitelpunkt liegende Tasche die Ergänzung der davor und dahinter in der Walzlinie liegenden Führungsbahn. Bei einer anderen Konstruktion (DE-OS 2700589) wird mittels einer Stoßvorrichtung der Stopfen aus der Tasche der Kegeltrommel auf ein muldenartiges Schienenstück geschoben, das dann in die Walzlinie geschwenkt wird.

[0003] Ein anderes Prinzip ist in der DE-OS 2553580 offenbart. Bei dieser Konstruktion wird der von der Rutsche ankommende Stopfen mittels einer Schwenkvorrichtung auf einen Schrägaufzug bewegt und dann in die Höhe der Walzlinie hochgeschoben. Mittels eines Wagens, der auf einer schräg zur Walzlinie angeordneten Förderbahn längsbewegbar ist, wird der Stopfen so stark beschleunigt, daß er unter Ausnutzung seiner kinetischen Energie bis in den Walzspalt rutscht.

[0004] Alle zuvor erörterten Vorrichtungen haben den Nachteil, daß sie entweder viel Platz beanspruchen, unter den Bedingungen des rauhen Walzbetriebes nicht betriebssicher genug sind und damit häufig Störungen verursachen. Dies gilt insbesondere auch für die Kegeltrommel, deren Taschengröße sich nach dem größten zu verwendenden Stopfen richtet. Kleinere Stopfen haben dementsprechend in der Tasche so gut wie keine Führung, so daß außer der Schieflage es sogar vorkommen kann, daß der Stopfen verkehrt herumliegt und dann für die Walzung nicht verwendet werden kann. Von weiterem Nachteil ist die teilweise stark eingeschränkte, teilweise nicht mögliche visuelle Überprüfung der im Umlauf sich befindenden Stopfen.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein ablaufoptimiertes Verfahren sowie eine platzsparende Vorrichtung anzugeben, das auch bei einer großen Bandbreite unterschiedlicher Stopfenabmessungen störungsfrei arbeitet und eine wirkungsvolle visuelle Überprüfung der umlaufenden Stopfen zuläßt.

[0006] Diese Aufgabe wird mit den Verfahrensmerkmalen nach Anspruch 1 und den Vorrichtungsmerkmalen nach Anspruch 2 gelöst. Vorteilhatte Weiterbildungen sind Bestandteil von Unteransprüchen.

[0007] Die platzsparende Bauweise wird dadurch erreicht, daß für die Bewegung der Hebevorrichtung eine annähernd elliptische Bahn gewählt wird, die in einer Ebene senkrecht zur Walzlinie liegt. Die lange Achse der elliptischen Bahn liegt etwa parallel zur Rutschlinie des Stopfens und nur wenig seitenversetzt zur Walzlinie in Richtung Bedienungsseite. Der obere Scheitelpunkt der Bahn liegt oberhalb der Kante der Führungsrinne. Diese Bahnform wird erreicht durch ein Kurbelgetriebe, das drei gleichsinnig drehende gleichgroße Räder und zwei Zwischenräder aufweist, wobei zwei als Zahnstirnräder ausgebildete Räder über Kurbeln angelenkt mit der Hebevorrichtung verbunden sind. Als weitere platzsparende Maßnahme wurde der Aufnahmeort des Stopfens vor dem Anheben seitlich versetzt angeordnet. Dazu ist am Ende der Rutsche ein schwenkbarer Hebel angeordnet, dessen muldenförmige seitliche Erstreckung die Fortsetzung der Rutsche bildet. Dieser Hebel ist über eine Zug-Druckstange, die am ein Schneckenradzahnkranz und ein Stirnradzahnkranz aufweisendes Zahnrad des Kurbelgetriebes angelenkt befestigt ist, kinematisch mit dem Bewegungsablauf der Hebevorrichtung verbunden. Würde der Stopfen in der Ebene der Walzlinie verbleiben, dann müsste der Drehpunkt des aufnehmenden Hebels seitlich noch weiter von der Walzlinie versetzt angeordnet werden, damit der Greifer der Hebevorrichtung von unten her den Stopfen aufnehmen kann, was entsprechenden Platzbedarf bedeuten würde.

[0008] Um den Aufnahmeort noch anderweitig nutzen zu können, wird weiterbildend vorgeschlagen, ein schwenkbares hohlkastenartiges Element anzuordnen, dessen obere Abdeckung zusammen mit dem unteren Stopfenwechselhebel eine prismenähnliche Auflage bildet. Wird das Element zum Beispiel mittels eines angelenkten Hydraulikzylinders geschwenkt, wird eine Durchtrittsöffnung freigegeben, die es ermöglicht, einen beschädigten Stopfen oder dessen Bruchstücke über ein fest angeordnetes Rutschblech auszuschleusen. Das Rutschblech befindet sich innerhalb des Ausschleuselementes und bildet eine Verlängerung zum eingeschwenkten unteren Stopfenwechselhebel

[0009] Von ganz wesentlichem Vorteil ist die Bildung der Warteposition in Höhe der Walzlinie und in engem seitlichen Abstand dazu. Auf diese Weise kann der auf dieser Seite der Walzlinie stehende Bedienungsmann in einfacher Weise den zuvor rückgekühlten Stopfen visuell kontrollieren und bei der Übergabe des Stopfens in die Walzlinie diesen mit Schmiermittel versehen. Alternativ ist es auch möglich, daß die Schmierung des Stopfens von den Düsen für die Rückkühlung des Stopfens mit übernommen wird. Da die Warte- und die Walzposition auf gleicher Höhe liegen, kann in vorteilhafter Weise ein Manipulator eingesetzt werden, der beim Abmessungswechsel die zwei im Umlauf sich befindenden Stopfen greifen und durch zwei neue ersetzen kann. Nach Ablage der zwei neuen Stopfen werden die zwei nicht mehr benötigten Stopfen ausgefahren und zur Vermessung und möglicherweise Überarbeitung des Arbeitsteiles in die Werkstatt gegeben. Der Manipulator kann auch dazu verwendet werden, einen bei der visuellen Kontrolle als nicht mehr verwendbar eingestuften Stopfen aus der Warteposition anzuheben und wegzufahren.

[0010] Anstatt in eine große Tasche gemäß der bekannten Kegeltrommel erfolgt erfindungsgemäß die Ablage des Stopfens in der Walzlinie in eine feststehende Prismenführung, so daß ein Schiefstellen des Stopfens nicht mehr möglich ist. Die möglichst fluchtende Achslage des Stopfens in bezug auf die Walzlinie ist aber einer der wesentlichen Voraussetzungen für einen störungsfreien Betrieb. Dabei bildet die feststehende Prismenführung eine kontinuierliche Fortsetzung der davor und dahinter angeordneten Führungsbahn.

[0011] In der Zeichnung wird anhand eines Ausführungsbeispieles das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert.

[0012] Es zeigen:

Figur 1

in Form einer Prinzipskizze eine in Walzrichtung liegende Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

Figur 2

Stopfen in der Hebevorrichtung kurz vor Ablage in die Führungsrinne

Figur 3

wie Fig. 1, jedoch in der Phase der Ablage des einen Stopfens in die Walzposition (oben) und der Aufnahme des anderen Stopfens (unten)

Figur 4

wie Fig. 1, jedoch in der speziellen Situation des Ausschleusens eines beschädigten Stopfens

Figur 5

eine Ansicht in Richtung Y in Fig. 4.

Figur 6

eine Teilansicht eines Manipulators in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

[0013] Figur 1 zeigt in Form einer Prinzipskizze eine in Walzrichtung liegende Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Diese Blickrichtung ist deckungsgleich mit der Blickrichtung des über der Walzlinie sitzenden Steuermannes der Stopfenwalzstraße. Die wesentlichen Elemente der erfindungsgemäßen Stopfenwechselvorrichtung sind der als Greifer ausgebildete obere Stopfenwechselhebel 1, der als Schwenkelement ausgebildete untere Stopfenwechselhebel 2 sowie das beide Stopfenwechselhebel 1,2 kinematisch miteinander verknüpfende Kurbelgetriebe 3 einschließlich einer Zug-Druckstange 4. Das Kurbelgetriebe 3 besteht aus drei gleichsinnig drehenden gleich großen Rädern 5,6,7 mit zwei dazwischen angeordneten kleineren aber ebenfalls gleich großen Zwischenrädern 8,9, wobei das erste Rad 5 einen Zahnkranz 36 und einen Stirnradzahnkranz 37 aufweist, während die beiden anderen Räder 6,7 als Stirnräder ausgebildet sind. Die Gleichsinnigkeit der Drehrichtung der drei Räder 5,6,7 ist durch Drehpfeile gekennzeichnet.

[0014] Der Antrieb des Kurbelgetriebes 3 erfolgt über eine hier nur angedeutete Gelenkwelle 10, die mit einem hier nicht dargestellten regelbaren E-Motor über eine Sicherheitskupplung verbunden ist. Über eine Schneckenwelle 11 wird mit einer entsprechenden Untersetzung das erste zwei Zahnkränze 36,37 aufweisende Rad 5 des Kurbelgetriebes 3 angetrieben. Der eine Zahnkranz 36 ist ein Schneckenrad und der zweite Zahnkranz 37 ein Zahnstirnrad, die beide auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind.

[0015] Über eine Kurbel 12 wird angelenkt die bereits erwähnte Zug-Druckstange 4 bewegt. Das andere Ende der Zug-Druck-Stange 4 ist angelenkt mit dem unteren Stopfenwechselhebel 2 verbunden. Die Schwenkbarkeit dieses Stopfenwechselhebels 2 ist durch einen Pfeil 13 gekennzeichnet.

[0016] Das zweite als Zahnstirnrad ausgebildete Rad 6 des Kurbelgetriebes 3 ist über eine Kurbel 14 angelenkt mit dem oberen Stopfenwechselhebel 1 verbunden, und zwar indirekt über einen Kulissenstein 15. Dieser Kulissenstein 15 kann sich in einer entsprechenden Ausnehmung 16 des oberen Stopfenwechselhebels 1 hin- und herbewegen (siehe auch Fig. 3). Das dritte ebenfalls als Zahnstirnrad ausgebildete Rad 7 des Kurbelgetriebes 3 weist auch eine Kurbel 17 auf, die angelenkt mit dem oberen Teil des oberen Stopfenwechselhebels 1 verbunden ist. Damit der obere Stopfenwechselhebe 1 den Stopfen weich aufnehmen kann, ist der Greifarm 18 schwenkbar mit dem eigentlichen Tragerelement 38 verbunden. Die Dämpfung für die Schwenkbarkeit des Greifarmes 18 übernimmt eine Feder 19.

[0017] Die Größe der Räder 5,6,7 des Kurbelgetriebes und die Kinematik der einzelnen Kurbeln 12,14,17 sind nun so aufeinander abgestimmt, daß das den Stopfen aufnehmende muldenförmig ausgebildete freie Ende 20 des Greifarmes 18 eine etwa ellipsenförmige Bahn beschreibt. Diese Bahn liegt genau in einer senkrecht zur Walzlinie stehenden Ebene und weist im Unterschied zur bekannten Kegeltrommel keine Neigung auf. Die große Achse 21 (hier als gestrichelte Linie dargestellt) liegt parallel zur Rutschlinie (Pfeil) 22 des Stopfens und etwas versetzt in Richtung der Bedienungsseite. Der obere Scheitelpunkt dieser Bahn ergibt sich dadurch, daß der Stopfen über die Kante 23 der prismenartig ausgebildeten Führungsbahn 24 angehoben werden muß.

[0018] Im Sinne einer Platzersparnis ist der Ort, an dem der Stopfen durch den Greiferarm 18 aufgenommen wird, seitlich in Richtung der Bedienungsseite verlegt worden. Um an dieser Stelle eine Auflage für den Stopfen zu schaffen, weist das Ausschleuselement 25 eine dachartige Abdeckung 26 auf. Diese bildet durch eine entsprechende Schieflage zusammen mit dem unteren Stopfenwechselhebel 2 eine prismenartige Auflage für den Stopfen. An das Ausschleuselement 25 ist ein Hydraulikzylinder 27 als Betätigungsmittel angelenkt, mit dessen Hilfe das Ausschleuselement 25 geschwenkt werden kann, wie durch den Pfeil 28 angedeutet. Einzelheiten dazu sind der Beschreibung für Figur 3 entnehmbar.

[0019] In der Figur 4 ist dargestellt, wie durch das Wegschwenken des Ausschleuselementes 25 eine Durchtrittsöffnung gebildet wird, so daß der beispielsweise beschädigte Stopfen bzw. dessen Bruchstücke entlang der ortsfesten Rutsche 30 ausgeschleust werden können. Einzelheiten dazu sind der Beschreibung zu dieser Figur 4 entnehmbar.

[0020] Nachfolgend wird der Arbeitsablauf während des Walzvorganges näher beschrieben. Bei einem Stopfenwalzwerk sind im Regelfall immer zwei Stopfen im Umlauf, wobei der jeweilige Arbeitsteil des Stopfens einen unterschiedlichen Durchmesser hat, um die Wanddicke des zu walzenden Rohres in Verbindung mit dem entsprechenden Walzkaliber verringert. Nach vollendeter Walzung löst sich der nur kraftmässig mit der Dornstange verbundene Stopfen und bewegt sich aufgrund seines Gewichtes aus der Walzlinie nahezu ohne seitlichen Versatz nach unten. Dazu ist in der Ebene der Walzlinie unterhalb eine Rutsche 30 angeordnet (hier nur andeutungsweise dargestellt). Die Rutschlinie, entlang derer sich der Stopfen nach unten bewegt, ist durch einen Pfeil 22 gekennzeichnet. Am Ende der Rutsche 30 wird der Stopfen aufgefangen (Auffangposition 39) durch die muldenartige Ausbildung der rechten Erstreckung 31 des unteren Stopfenwechselhebels 2. Der Aufprall auf den Stopfenwechselhebel 2 wird gedämpft durch die angelenkte Zug-Druckstange 4. Als Dämpfungselement ist dazu in der Zug-Druck-Stange 4 ein Federpaket 32 angeordnet. Durch das Kurbelgetriebe 3 wird der untere Stopfenwechselhebel 2 gemäß dem Pfeil 13 geschwenkt und dabei der Stopfen von rechts nach links in die Aufnahmeposition 33 gelegt (siehe auch Fig. 3). An dieser Stelle faßt das freie Ende 20 des Greifarmes 18 (siehe auch Fig. 2) unter den Stopfen und durch die muldenartige Ausbildung des freien Endes 20 wird der Stopfen mitgenommen und nach oben in die Warteposition 34 bewegt. An dieser Stelle kann er visuell auf Beschädigung oder Verschleiß des Arbeitsteiles geprüft werden. Wird eine für den weiteren Walzbetrieb unzulässige Abweichung festgestellt, dann kann mittels eines Manipulators (siehe Figur 6) der beschädigte Stopfen aus der Warteposition 34 angehoben und wegtransportiert werden.

[0021] In der zuvor erwähnten Warteposition 34 bleibt der Stopfen solange auf dem freien Ende 20 des Greifarmes 18 liegen, bis die Walzlinie frei ist. Danach bewegt der Greifarm 18 den Stopfen entlang der Bahn weiter über den oberen Scheitelpunkt hinweg und legt ihn in der Walzposition 35 ab. Damit das freie Ende 20 des Greifarmes 18 abtauchen kann, sind in der Führungsbahn 24 entsprechende Schlitze 40 (siehe Figur 2) vorgesehen. In dieser Walzposition 35 wird der Stopfen in bekannter Weise durch Einfädeln über den Konus des Stopfens vom zu walzenden Rohr mitgenommen und über entsprechend ausgebildete Führungsbahnen bis in das Walzkaliber geschoben und dabei an der Dornstange zentrierend zur Anlage gebracht. Nach erfolgter Walzung beginnt der zuvor erläuterte Arbeitsablauf von neuem.

[0022] Im Zusammenspiel mit den zwei im Umlauf sich befindenden Stopfen ist der Arbeitstakt so zu verstehen, daß nach dem Abgleiten des für die gerade erfolgte Walzung verwendeten Stopfens auf der Rutsche 30 nach unten und dem Rückholen des gerade gewalzten Rohres der Bewegungsablauf des Greifarmes 18 aus der Warteposition 34 ausgelöst wird. Von dieser Warteposition 34 läuft der Greifarm 18 ohne Unterbrechung, d. h. Ablage in die Walzposition 35, Durchlauf bis Aufnahmeposition 33 und Hochheben bis in Warteposition 34 quer durch die Anlage, wobei an allen Stellen wo ein Durchtritt des freien Endes 20 des Greifarmes 18 erforderlich ist, entsprechende Schlitze 40,41 vorgesehen sind. Beim beschriebenen Bewegungsablauf des Greifarmes 18 ist zu beachten, daß gleichzeitig mit der Übergabe des Stopfens aus der Warteposition 34 in die Walzposition 35 durch die Bewegung des unteren Stopfenwechselhebels 2 die Querbewegung des heruntergerutschten Stopfens aus der Auffangposition 39 in die Aufnahmeposition 33 erfolgt.

[0023] Das die gesamte Vorrichtung umfassende Gehäuse wurde der Einfachheit halber hier weggelassen, da es auch nicht erfindungswesentlich ist.

[0024] Figur 3 zeigt in der gleichen Ansicht wie Fig. 1 die Phase der Übergabe des Stopfens in die Walzlinie (Walzposition 35) und die Aufnahme des Stopfens durch den Greifarm 18 in der Aufnahmeposition 33. Wie zuvor schon erläutert, beginnt der Bewegungsablauf des Greifarmes 18 von der Warteposition 34 aus, bei der der Stopfen in der gleichen Höhe liegt wie in der Walzposition 35. Das Anheben des Stopfens aus der Warteposition 34 heraus bis zum oberen Scheitelpunkt ist erforderlich, da der Stopfen über die Kante 23 der Führungsbahn 24 hinweggehoben werden muß. Danach erfolgt die Ablage des Stopfens in der feststehenden prismenartig ausgebildeten Führungsbahn 24, die eine Verlängerung darstellt der davor und danach angeordneten Führungsbahn. Damit das freie Ende 20 des Greifarmes durch die Führungsbahn 24 abtauchen kann, sind wie schon erwähnt in der Führungsbahn 24 Schlitze 40 angeordnet (siehe hierzu Figur 2). Der Greifer des Greifarmes 18 besteht aus zwei hochkantstehenden Stegblechen 42,42', deren Parallelabstand 43 passend zur Länge des zylindrischen Führungsabschnittes 44 des Stopfens gewählt ist (Fig. 2).

[0025] Nach der Ablage des Stopfens in die Walzposition 35 und dem Abtauchen des Greifarms 18 wird der obere Stopfenwechselhebel 1 mittels der Kurbel 17 und dem stirnverzahnten Rad 7 des Kurbelgetriebes 3 weiterbewegt. Nach Durchschreiten des unteren Scheitelpunktes (hier nicht dargestellt) erreicht der Greifarm 18 die Aufnahmeposition 33. Diese ist so gewählt, daß der Greifarm 18 von unten her den Stopfen sicher und ohne Schieflage aufnehmen und nach oben in die Warteposition 34 heben kann. Die Seitwärtsbewegung des Stopfens von der Auffangposition 39 in die Aufnahmeposition 33 erfolgt mittels der Schwenkbewegung des unteren Stopfenwechselhebels 2, und zwar in der Phase, in der der obere Stopfenwechselhebel 1 den anderen Stopfen von der Warteposition 34 in die Walzposition 35 bewegt. Damit die prismenähnlich gebildete Auflage zwischen geschwenktem unteren Stopfenwechselhebel 2 und des in der Schieflage sich befindenden Ausschleuselementes 25 erhalten bleibt, wird der untere Stopfenwechselhebel 2 gegen einen Anschlag 45 gefahren. Da das Kurbelgetriebe 3 aber weiterläuft, übernimmt in dieser Stillhaltephase für den unteren Stopfenwechselhebel 2 die Zug-Druckstange 4 die weitere Bewegung, wobei diese elastisch gelängt wird. Sobald der Stopfen aufgenommen ist, wird der untere Stopfenwechselhebel 2 von links nach rechts in die Auffangposition zurückbewegt. Nun kann es aber im Extremfall vorkommen, daß bei der Walzung von sehr kurzen Rohren der abgewalzte Stopfen zeitig so früh das Ende der Rutsche 30 erreicht, bevor der untere Stopfenwechselhebel 2 in seine Auffangsposition 39 wieder zurückgekehrt ist. Damit in einem solchen Fall der herabgleitende Stopfen nicht ungesteuert in die Anlage fällt, wird ein Sicherungsblech (hier nicht dargestellt) am Ende der Rutsche 30 eingeschwenkt. Gegen dieses Blech würde der zu früh herabgleitende Stopfen prallen. Nach dem Wegschwenken des Sicherungsbleches kann der Stopfen unter Wirkung seines Eigengewichtes auf die muldenartige Erstreckung 31 des unteren Stopfenwechselhebels 2 weiterrutschen.

[0026] In Figur 4 ist in Verbindung mit Figur 5 die spezielle Situation des Ausschleusens eines beschädigten Stopfens dargestellt. Vorausgesetzt, daß der Bedienungsmann beim Herabgleiten des abgewalzten Stopfens die unzulässige Beschädigung erkannt hat, hat er die Möglichkeit, den Bewegungsablauf in der Weise abzuändern, daß der beschädigte Stopfen ausgeschleust werden kann. Dazu wird der untere Stopfenwechselhebel 2 von der Auffangposition 39 in die Aufnahmeposition 33 bewegt und gleichzeitig das Ausschleuselement 25 mittels des hydraulischen Betätigungsmittels 27 von der gestrichelt gezeichneten Position wegbewegt. Dadurch entsteht eine Durchtrittsöffnung zwischen dem unteren Stopfenwechselhebel 2 und dem Ausschleuselement 25, die es erlaubt, daß der beschädigte Stopfen entlang der Kontur des unteren Stopfenwechselhebels 2 über die ortsfeste 46, innerhalb des Ausschleuselementes 25 sich befindende Rutsche 29 nach unten hin auszuschleusen. Das Ausschleuselement 25 besteht aus zwei parallel angeordneten Wangen 47,47', die am unteren Ende mit einer Drehstange 48 verbunden sind. Das obere Ende weist eine Abdeckung 26 auf, die zusammen mit dem unteren Stopfenwechselhebel 2 eine prismenähnliche Auflage für den Stopfen in der Aufnahmeposition 33 bildet. Damit der Greifarm 18 des oberen Stopfenwechselhebels 1 bei der Aufnahme des Stopfens durch die Abdeckung 26 tauchen kann, sind auch hier entsprechende Schlitze 41 angeordnet. Der Abstand der beiden Wangen 47,47' und deren Höhe ist so gewählt, daß der größte in der Stopfenwalzstraße verwendete Stopfen ohne Schwierigkeiten ausgeschleust werden kann.

[0027] In Figur 6 ist ein Manipulator in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Stopfenwechselvorrichtung dargestellt. Der Manipulator 50 besteht aus einem hier nur angedeuteten Wagen , der auf Schienen 51 senkrecht zur Walzlinie verfahrbar ist. Auf dem Manipulator sind vier Greifarme 52 bis 55 angeordnet, die entsprechend der gestrichelt gezeigten Lage auf- und abbewegt werden können. Am unteren Ende dar Greifarme 52 bis 55 sind Aufnehmer 56 angeordnet, zwischen denen der jeweilige Stopfen geklemmt werden kann. Die erfindungswesentliche gleiche Höhenlage der Warteposition 34 und der Walzposition 35 (siehe Figur 1) erlaubt es, bei Abmessungswechsel in sehr einfacher Weise mittels des Manipulators die zwei auszuwechselnden Stopfen 57,58 zu fassen und hochzuheben. Durch Weiterfahrt des Manipulators können die für die nächste Walzabmessung benötigten Stopfen 59,60 in die entsprechende Position gefahren werden und dann auf das Ende 20 des Greifarmes 18 einerseits und auf die Führungsbahn 24 andererseits abgelegt werden. Danach werden die beiden nicht mehr benötigten Stopfen 57,58 weggefahren und einer Kontroll- und Überarbeitungsstation zugeführt.

Ansprüche

1. Verfahren zum Setzen von Stopfen an Stopfenwalzwerken, bei dem der Stopfen nach vollendeter Walzung eines Rohres von der Anlage an eine Stopfenstange befreit und aufgrund seines Gewichtes sich aus der Walzlinie nahezu ohne seitlichen Versatz nach unten herausbewegt, mit einem Kühlmittel rückgekühlt und in den Bereich der Walzlinie wieder angehoben wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Stopfen sich beim Anheben in die Walzlinie (35) in einer senkrecht zur Walzlinie liegenden Ebene auf einer annähernd elliptischen Bahn bewegt und vor dem Ablegen in die Walzlinie eine Warteposition (34) einnimmt, die sich auf etwa gleicher Höhe im seitlichen Abstand zur Walzlinie (35) befindet und vor dem Anheben nach dem Herausbewegen aus der Walzlinie zuerst seitlich in Richtung der Warteposition bewegt und beim Herausbewegen aus der Walzlinie und bei Einnahme der Warteposition rückgekühlt und/oder geschmiert wird, wobei nach dem Herausbewegen des Stopfens aus der Walzlinie (35) und dem Abziehen des gewalzten Rohres von der Warteposition (34) aus die Bewegung einsetzt und ein anderer zuvor rückgekühlter und/oder geschmierter Stopfen in die Walzlinie abgelegt und dabei gleichzeitig der herausbewegte Stopfen seitlich bewegt, dann aufgenommen und in die Warteposition angehoben wird.

2. Vorrichtung zum Setzen von Stopfen an Stopfenwalzwerken mit einer Rutsche zur Aufnahme des aus der Walzlinie sich nach unten bewegenden Stopfens, mit einer Kühleinrichtung, einer Hebevorrichtung, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hebevorrichtung zwei Stopfenwechselhebel (1,2) aufweist, deren Bewegung über ein Kurbelgetriebe (3) kinematisch miteinander verknüpft ist und der den Stopfen anhebende, einen Greifarm (18) aufweisende obere Stopfenwechselhebel (1) an zwei Stellen und der den Stopfen seitlich schwenkende untere Stopfenwechselhebel (2) mittels einer Zug-Druckstange (4) über Kurbeln (14,17,12) angelenkt mit dem Kurbelgetriebe (3) verbunden sind, wobei Anfang und Ende des Bewegungsablaufes die Warteposition (34) des Greifarmes (18) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Greifarm (18) am freien Ende (20) zwei voneinander beabstandete, parallel liegende hochkantstehende Stegbleche (42,42') aufweist, die zur Aufnahme des Stopfens auf der obenliegenden Schmalseite eine muldenartige Kontur aufweisen und alle in der Bewegungsbahn des Greifarms (18) liegende Teile entsprechend breite Schlitze (40,41) zum Durchtritt der Stegbleche (42,42') aufweisen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kurbelgetriebe (3) drei gleichsinnig sich drehende Räder (5,6,7) mit dafür zwei dazwischen angeordneten Zwischenrädern (8,9) aufweist und das erste mit dem unteren Stopfenwechselhebel (2) über die Kurbel (12) und die Zug-Druckstange (4) zusammenwirkende Rad (5) ein auf einer gemeinsamen Achse angeordneten Stirnradzahnkranz (37) sowie ein Schneckenradzahnkranz (36) aufweist, wobei der letztgenannte ,mit einer das Kurbelgetriebe (3) antreibenden Schneckenwelle (11) im Eingriff ist und das zweite als Zahnstirnrad ausgebildete Rad (6) über einen an der Kurbel (14) angeordneten Kulissenstein (15) und das dritte ebenfalls als Zahnstirnrad ausgebildete Rad (7) auch über die Kurbel (17) am oberen Ende mit dem oberen Stopfenwechselhebel (1) zusammenwirkt.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet
daß die obere Abdeckung (26) eines schwenkbaren hohlkastenartigen Ausschleuselementes (25) zusammen mit dem unteren Stopfenwechselhebel (2) eine prismenähnliche Aufnahmeposition (33) des Stopfens für den Greifarm (18) bildet und das Ausschleuselement (25) angelenkt mit einem Betätigungsmittel (27) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Ausschleuselementes (25) ein fest angeordnetes Rutschblech (29) sich befindet, das bei entsprechender Schwenklage des Ausschleuselementes (25) eine Verlängerung zum eingeschwenkten unteren Stopfenwechselhebel (2) bildet.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Rutsche (30) und der Warteposition (34) des Greifarmes (18) mindestens zwei Sprühdüsen zur Rückkühlung und/oder Schmierung des Stopfens angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Strahl der in Warteposition (34) angeordneten Sprühdüsen überwiegend auf den Arbeitsteil des Stopfens gerichtet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich der Warteposition (34) ein quer zur Walzlinie verfahrbarer Manipulator (50) angeordnet ist, der mindestens zwei Greifarme (52-55) zur Aufnahme von zwei Stopfen (57,58) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Manipulator (50) vier Greifarme (57-55) aufweist.

Claims

1. Process for the positioning of mandrels on piercing mills, in which when the rolling of a tube on a mandrel rod has been completed by the machine, the mandrel is released and moves downwards under its own weight out of the rolling line almost without sideways displacement, is cooled by a coolant, and raised up again into the area of the rolling line,
characterized in that
when the mandrel is raised into the rolling line (35) it moves in a plane perpendicular to the rolling line along an approximately elliptical path and, before being positioned in the rolling line, it moves to a waiting position (34) located some distance to the side of and approximately at the same height as the rolling line (35), and before being raised after it has moved away from the rolling line it first moves sideways towards the waiting position, and when it reaches the waiting position it is cooled and/or lubricated, such that when the mandrel has moved out of the rolling line (35) and the rolled tube has been pulled off before the waiting position (34), the movement begins and another previously cooled and/or lubricated mandrel is positioned in the rolling line, and at the same time the mandrel that has moved out is displaced sideways, then taken up and raised into the waiting position.

2. Mechanism for the positioning of mandrels on piercing mills, with a slide which receives the mandrel that has moved downwards out of the rolling line, with a cooling device and a lifting mechanism, to carry out the process according to Claim 1,
characterized in that
the lifting mechanism has two mandrel exchange levers (1, 2), whose movement is kinematically linked to one another by virtue of a crank gear (3) and the upper mandrel exchange lever (1) which raises the mandrel and which comprises a gripping arm (18) and the lower mandrel exchange lever (2) which tilts the mandrel sideways by means of a pull-push rod (4) are in articulated connection with the crank gear (3) via cranks (14, 17, 12), the first of them in two places, such that the waiting position (34) of the gripping arm (18) is the beginning and end of the movement sequence.

3. Mechanism according to Claim 2,
characterized in that
at its free end (20) the gripping arm (18) has two parallel upright web plates (42, 42') some distance apart, which have a trough-like contour on their upper narrow sides to hold the mandrel, and all the components lying in the movement path of the gripping arm (18) have correspondingly wide slots (40, 41) to allow the passage of the web plates (42, 42').

4. Mechanism according to Claim 2,
characterized in that
the crank drive (3) comprises three wheels (5, 6, 7) rotating in the same direction, with two intermediate wheels (8, 9) arranged between them, and the first wheel (5), which cooperates with the lower mandrel exchange lever (2) via the crank (12) and the pull-push rod (4) has a spur gear ring (37) arranged on a common axis and a worm gear ring (37), such that the latter engages with a worm drive shaft (11) which drives the crank gear (3), and the second wheel (6), which is formed as a toothed spur gear co-operates with the upper mandrel exchange lever (1) via a sliding block (15) arranged on the crank (14) and the third wheel (7), also formed as a toothed spur gear, also co-operates at its upper end with the lever(1) via the crank (17).

5. Mechanism according to any of Claims 2 to 4,
characterized in that
the upper cover (26) of a tiltable hollow-box like discharge element (25), together with the lower mandrel exchange lever (2), forms a prism-like holding position (33) of the mandrel for the gripping arm (18), and the discharge element (25) is in articulated connection with means of activation (27).

6. Mechanism according to Claim 5,
characterized in that
within the discharge element (25) is a firmly positioned slide sheet (29) which, when the discharge element (25) is tilted appropriately, forms an extension of the tilted lower mandrel exchange lever (2).

7. Mechanism according to any of Claims 2 to 6,
characterized in that
in the area of the slide (30) and the waiting position (34) of the gripping arm (18) at least two spray nozzles are positioned for the cooling and/or lubrication of the mandrel.

8. Mechanism according to Claim 7,
characterized in that
the jets of the spray nozzles arranged at the waiting position (34) are directed mainly onto the working portion of the mandrel.

9. Mechanism according to any of Claims 2 to 7,
characterized in that
in the area of the waiting position (34) is arranged a manipulator (50) which can move transversely to the rolling line, and which comprises at least two gripping arms (52-55) to take up two mandrels (57, 58).

10. Mechanism according to Claim 9,
characterized in that
the manipulator (50) has four gripping arms (52-55).

Revendications

1. Procédé de mise en place de mandrins dans des laminoirs à mandrins, dans lequel, une fois terminé le laminage d'un tuyau, le mandrin est dégagé de l'installation au niveau d'une quenouille et se déplace vers le bas, du fait de son poids, pour sortir de la ligne de laminage, à peu près sans déport latéral, et est refroidi par un moyen de refroidissement avant d'être de nouveau soulevé pour revenir dans la zone de la ligne de laminage,
   caractérisé en ce que le mandrin, lorsqu'il est soulevé pour revenir dans la ligne de laminage (35) se déplace dans un plan situé perpendiculairement à la ligne de laminage et selon une trajectoire approximativement elliptique, et en ce qu'il prend, avant d'être déposé dans la ligne de laminage, une position d'attente (34), qui se trouve à peu près à la même hauteur que la ligne de laminage (35) avec un écartement latéral par rapport à celle-ci, et en ce qu'avant d'être soulevé après son extraction de la ligne de laminage, il est tout d'abord déplacé latéralement en direction de la position d'attente et, lors de son extraction de la ligne de laminage et lors de l'atteinte de la position d'attente, il est refroidi et/ou lubrifié, tandis qu'après l'extraction du mandrin de la ligne de laminage (35) et le retrait du tuyau laminé, le mouvement commence à partir de la position d'attente (34), et un autre mandrin, préalablement refroidi et/ou lubrifié, est déposé dans la ligne de laminage et le mandrin extrait est alors simultanément déplacé latéralement, ensuite pris en charge et levé pour venir dans la position d'attente.

2. Dispositif pour la mise en place de mandrins dans des laminoirs à mandrins, comportant une goulotte inclinée pour recevoir le mandrin qui se déplace vers le bas à partir de la ligne de laminage, un dispositif de refroidissement et un dispositif de levage, pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1,
   caractérisé en ce que le dispositif de levage présente deux leviers de changement de mandrins (1, 2), dont les déplacements sont associés l'un à l'autre de manière cinématique par l'intermédiaire d'un mécanisme à manivelles (3), et en ce que le levier supérieur de changement de mandrins (1), présentant un bras de préhension (18) et soulevant le mandrin, est articulé en deux emplacements, et le levier inférieur de changement de mandrins (2), faisant pivoter latéralement le mandrin, est articulé au moyen d'une tige de traction-compression (4), tous deux étant reliés au mécanisme à manivelles (3) de manière articulée par l'intermédiaire de manivelles (14, 17, 12), tandis que le début et la fin du déroulement des déplacements est la position d'attente (34) du bras de préhension (18).

3. Dispositif selon la revendication 2,
   caractérisé en ce que le bras de préhension (18) présente, à l'extrémité libre (20), deux tôles de support (42, 42') parallèles et placées de chant, avec un écartement entre elles, qui présentent, pour recevoir le mandrin, un contour en forme d'auge sur le petit côté situé en haut et en ce que toutes les parties, qui se trouvent dans la trajectoire de déplacement du bras de préhension (18), comportent des fentes (40, 41) de largeur en conséquence pour le passage des tôles de support (42, 42').

4. Dispositif selon la revendication 2,
   caractérisé en ce que le mécanisme à manivelles (3) présente trois roues (5, 6, 7), qui tournent dans le même sens avec, entre elles, deux roues intermédiaires (8, 9), la première roue (5), qui coopère avec le levier inférieur de changement de mandrins (2) par l'intermédiaire de la manivelle (12) et de la tige de traction-compression (4), présente, sur un axe commun, une couronne à denture frontale (37) ainsi qu'une couronne à denture hélicoïdale (36), cette dernière étant en prise avec un arbre sans fin (11) entraînant le mécanisme à manivelles (3), en ce que la deuxième roue (6), réalisée en tant que roue dentée droite, coopère, par l'intermédiaire d'un coulisseau (15), disposé au niveau de la manivelle (14), et que la troisième roue (7), également réalisée en tant que roue dentée droite, coopère aussi, par l'intermédiaire de la manivelle (17), au niveau de l'extrémité supérieure, avec le levier supérieur de changement de mandrins (1).

5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4,
   caractérisé en ce que la plaque de recouvrement supérieur (26) d'un élément d'évacuation (25) pivotant et en forme de caisson creux, constitue, en association avec le levier inférieur de changement de mandrins (2), une position de réception en forme de prisme (33) du mandrin pour le bras de préhension (18), l'élément d'évacuation (25) étant relié de manière articulée à un moyen d'actionnement (27).

6. Dispositif selon la revendication 5,
   caractérisé en ce qu'une tôle formant goulotte (29) se trouve, disposée de manière fixe, à l'intérieur de l'élément d'évacuation (25), et en ce que, dans le cas d'une position basculée correspondante de l'élément d'évacuation (25), elle constitue un prolongement du levier inférieur de changement de mandrins (2) à l'état pivoté.

7. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 6,
   caractérisé en ce que, dans la zone de la goulotte inclinée (30) et de la position d'attente (34) du bras de préhension (18), au moins deux buses de pulvérisation sont disposées pour le refroidissement et/ou la lubrification du mandrin.

8. Dispositif selon la revendication 7,
   caractérisé en ce que le jet des buses de pulvérisation, disposées dans la position d'attente (34), est dirigé essentiellement sur la partie de travail du mandrin.

9. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 7,
   caractérisé en ce qu'un manipulateur (50) est disposé dans la zone de la position d'attente (34), de manière mobile transversalement à la ligne de laminage, et en ce qu'il présente au moins deux bras de préhension (52 - 55) pour prendre en charge deux mandrins (57, 58).

10. Dispositif selon la revendication 9,
   caractérisé en ce que le manipulateur (50) comprend quatre bras de préhension (57 à 55).

Zeichnung