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Antrieb für ein vielgerüstiges Universalwalzwerk, insbesondere Draht-
oder Reduzierwalzwerk Vielgerüstige Universalwalzwerke zum Walzen von z. B. Draht-
oder Rohrmaterial werden vielfach zentral angetrieben. Die Walzgerüste erhalten
ihre Antriebsleistung und Drehzahl von einem z. B. neben den Gerüsten angeordneten
mechanischen Getriebe, wobei die Drehzahl von Gerüst zu Gerüst in Walzrichtung entsprechend
der Ouerschnittsabnahme des Walzgutes steigt. Der Drehsinn der Abtriebswellen muß
in Walzwerken mit Zwei-Walzenkalibern für alle Gerüste gleich sein; in Walzwerken
mit Drei-Walzenkalibern dagegen von Gerüst zu Gerüst wechseln. Um auf einen den
Vorstraßen angemessenen Durchsatz zu kommen, sind bei dem geringen Metergewicht
des Walzgutes die Walzenumfangs-Qeschwindigkeiten in den letzten Gerüsten sehr hoch.
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Bekannt sind als Antriebsgetriebe für Universalwalzwerke solche mit
Längswelle. Die Längswelle mit einer Achsrichtung gleich der Walzrichtung erstreckt
sich über das ganze Walzwerk. Sie wird von dem Hauptmotor mit einer mittleren Drehzahl
angetrieben. Von ihr werden an jedem Gerüst über eine Kegelradgetriebestufe zur
Änderung der Achsrichtung und zur Unter- oder Übersetzung in die Walzendrehzahl
letztlich die Walzen angetrieben. Ein derartiges Getriebe enthält Kegelräder, die
nicht so genau gefertigt werden können wie Stirnräder; entsprechend geringer ist
die zulässige höchste Walzendrehzahl.
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Bekannt sind auch schon Antriebsgetriebe für Universalwalzwerke mit
Stirnrädern. Die Drehzahl für jedes folgende Gerüst wird bei diesen Ausführungen
über eine Stirnradstufe von dem vorhergehenden abgenommen, so daß jeweils zwei benachbarte
Gerüste über eine Getriebestufe mechanisch miteinander verbunden sind und im unterschiedlichen
Drehsinn angetrieben werden. Da der Achsabstand der Getriebestufe durch den Gerüstabstand
gegeben ist und dieser nicht kleiner als der Walzendurchmesser sein kann, ist die
Walzgeschwindigkeit durch die äußerstenfalls zulässige Umfangsgeschwindigkeit der
Zahnräder begrenzt.
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Diese nachteiligen Beschränkungen hinsichtlich der maximal möglichen
Walzgutauslaufgeschwindigkeit bestehen bei dem erfindungsgemäßen Antrieb für ein
Universalwalzwerk nicht, da Kegelräder nicht benutzt werden und der Zahnraddurchmesser
kleiner als der Walzendurchmesser sein kann. Der Antrieb besteht aus einem Getriebe,
das von dem Antriebsmotor angetrieben wird und seinerseits über Abtriebszapfen für
jedes Gerüst die Walzen antreibt, gegebenenfalls über ein Kammwalzgerüst und/oder
ein Summengetriebe.
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Kernstück dieser Erfindung ist das neben, über oder unter den Walzgerüsten
angeordnete, sich über die Länge des Walzwerkes erstreckende Getriebe, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Walzen eines jeden Walzgerüstes von einem durchgehenden,
eine gleichbleibende Grunddrehzahl bildenden Getriebestrang mit 1:1 übersetzten
Stirnradgetrieben über eine weitere Stirnradstufe mit einstufiger Geschwindigkeitsänderung
angetrieben werden.
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Der durchgehende Getriebestrang mit 1 : 1 übersetzten Stirnradgetrieben
ersetzt funktionsmäßig unter Vermeidung von Kegelrädern eine Längswelle, jedoch
ändert sich in dem Getriebestrang der Drehsinn von Rad zu Rad. Dieser Umstand ist
für Walzwerke mit Drei-Walzenkalibern vorteilhaft. Die Raddrehzahl in diesem Getriebestrang
liegt etwa in der Mitte zwischen größter und kleinster Walzendrehzahl.
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Die Übersetzung der weiteren Stirnradstufen ist im allgemeinen von
Gerüst zu Gerüst unterschiedlich und geht zur Einlaufseite des Walzwerkes zunehmend
ins Langsame und zur Auslaufseite zunehmend ins Schnelle. Eine etwa in der Mitte
des Walzwerkes liegende Stufe kann dabei eine Übersetzung 1 : 1 haben.
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Der Antrieb erfordert einen größeren baulichen Aufwand, bedingt durch
die größere Anzahl von Zahnrädern gegenüber einem wie oben beschriebenen Antrieb,
in dem benachbarte Gerüstabtriebe über jeweils nur eine Getriebestufe mechanisch
miteinander verbunden sind. Dieser Nachteil ist aber tragbar und wird bewußt in
Kauf genommen, um die erstrebten kleinen Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder
und die dadurch erzielten Vorteile bei hohen Walzendrehzahlen zu erreichen.
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Die Erfindung wird dadurch vorteilhaft ergänzt, daß die Wellen der
Räder für die 1 : 1-Übersetzung und die Abtriebswellen in einer Ebene angeordnet
sind, wodurch sich die technische Ausführung des Getriebegehäuses vereinfacht und
dessen Herstellung und Wartung verbilligt. In diesem Fall wird zur Lösung der gestellten
Aufgabe der Achsabstand benachbarter Wellen der 1 : 1-Übersetzung gleich dem
Gerüstabstand
und der Abstand jeder dieser Wellen von der von ihr über eine weitere Stirnradstufe
angetriebene Abtriebswelle gleich dem halben Gerüstabstand gewählt.
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Für Walzwerke mit den Abtriebswellen auf zwei Ebenen im Abstand von
einem Walzendurchmesser, wobei die in Walzrichtung aufeinanderfolgenden Abtriebswellen
abwechselnd der einen oder der anderen Ebene zugeordnet sind, wie dies z. B. in
Walzwerken von drei Walzen je Gerüst üblich ist, wird vorgeschlagen, jede Welle
mit den Rädern für die 1: 1-Übersetzung senkrecht über oder unter der mit ihr über
die weitere Stirnradstufe verbundenen Abtriebswelle anzuordnen. Der Achsabstand
der weiteren Stirnradstufe kann gleich dem Walzendurchmesser gewählt sein.
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Mit den vorstehenden speziellen Ausführungen der Erfindung gelingt
es, den Erfindungsgedanken auf Universalwalzwerke mit den gebräuchlichsten Anordnungen
der Antriebswellen anzuwenden. Weitere Anwendungsbeispiele sind nachfolgend erläutert.
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Werden die drei Walzen eines jeden Gerüstes jedoch ohne Umlenkung
der Achsrichtung jede für sich angetrieben, so wird es für zweckmäßig erachtet,
drei beschriebene Getriebe vorzusehen, die ihrerseits einzeln oder gemeinsam angetrieben
werden.
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Bei Verwendung eines derartigen Getriebes in einem Walzwerk mit Zwei-Walzenkalibern
ist es zweckmäßig, für die z. B. Horizontal- und Vertikalgerüste je ein besonderes
Getriebe vorzusehen. Eine weitere Stirnradstufe ist dann nur an jedem zweiten Rad
des Getriebezuges mit 1: 1 übersetzung vorhanden. Alle Walzen mit der einen Achsrichtung
werden von dem einen Getriebe, jene mit der anderen Achsrichtung von dem anderen
angetrieben. Die beiden Walzen jedes Gerüstes sind über Kammwalzen untereinander
verbunden.
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Sind dagegen nur z. B. Horizontalgerüste mit Zwei-Walzenkalibern vorhanden,
die antriebsmäßig mit Kammwalzen untereinander verbunden sind, so ist es zweckmäßig,
den oben beschriebenen Antrieb mit auf einer Zickzacklinie angeordneten Abtrieben
mit weiterer Stirnradstufe an jedem Rad der 1:1-Übersetzung zu verwenden und von
Gerüst zu Gerüst wechselnd die obere und die untere Kammwalze anzutreiben.
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Schließlich ist der Antrieb für Rohrreduzierwalzwerke geeignet, die
ein Summengetriebe enthalten; dabei können ein oder zwei erfindungsgemäße Getriebe
auf jedes Summengetriebe wirken, das seinerseits letztlich die Walzen treibt.
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Getriebe mit einer Teilung des Lagerabstandes in Richtung der Längsausdehnung
des Walzwerkes, ungleich dem Gerüstabstand, sind ebenfalls möglich, aber für die
zur Erläuterung der Erfindung genannten Walzwerkstypen im allgemeinen nicht so vorteilhaft.
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Der Antrieb eines vielgerüstigen Universalwalzwerkes nach der Erfindung
wird nachfolgend im Aufbau und an einigen typischen Anwendungen näher erläutert.
In den Figuren sind dargestellt F i g. 1 Längsschnitt, F i g. 2 Ansicht in Richtung
der Wellenachsen von einem Räderkasten mit in einer Ebene liegenden Lagerungen,
F i g. 3 Querschnitt durch ein vielgerüstiges Universalwalzwerk mit drei ein Kaliber
bildenden Walzen, F i g. 4 Ansicht in Richtung der Wellenachsen dazu, F i g. 5 Querschnitt
durch ein vielgerüstiges Universalwalzwerk mit wechselnd angeordneten Zwei-Walzenkalibern,
F i g. 6 in die Zeichenebene geklappte Ansicht der Wellenachsen dazu.
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In F i g. 1 und 2 ist der Räderkasten 1 mit dem Antriebsgetriebe dargestellt.
Der Antrieb erfolgt über die Kupplung 2, der Abtrieb mit Welle 13 über die Kupplungen
und/oder Kammwalzen 3 auf die Gerüste A bis E. In den Beispielen sind nur jeweils
fünf Gerüste vorgesehen; praktisch ist die Anzahl der Gerüste meistens größer, bis
etwa 26 Stück. Die Räder 5 mit 1 : 1-Übersetzung bilden eine Zahnradbahn und sind
mit ihren Wellen 6 in den Lagern 7 und 8 gelagert. Auf den Wellen 6 ist außerdem
das treibende Rad der weiteren Stirnradstufe drehfest befestigt, welches das Rad
10 dieser Stufe treibt. Rad 10 ist fest auf der Abtriebswelle 13 angeordnet, die
in den Lagern 11 und 12 zwischen den Wellen 6 mit ihren Lagern 7 und 8 gelagert
ist.
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Die weitere Stirnradstufe mit den Rädern 9 und 10 ist von Gerüst zu
Gerüst unterschiedlich; sie untersetzt die Drehzahl des Rades 5 stark auf die Walzendrehzahl
am Gerüst A. In Walzrichtung gesehen nimmt die Untersetzung ab und wechselt bei
Gerüst D in eine Übersetzung ins Schnelle, die ihren Höchstwert am Auslaufgerüst
E hat.
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F i g. 2 läßt die Lagerung aller Wellen in einer Ebene erkennen. Die
Abtriebswellen 13 sind als offene Kreise, die Wellen 6 der 1 :1-Übersetzung als
volle Kreise gezeichnet. Die Bezeichnung stimmt mit der in F i g. 1 überein. Der
Gerüstabstand 14 stimmt mit dem Achsabstand 15 der Räder 5 überein. Der Achsabstand
der weiteren Stimradstufe mit den Rädern 9 und 10 ist etwa halb so groß.
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F i g. 3 und 4 zeigen den Antrieb für ein Walzwerk mit Drei-Walzenkalibem
mit drei Walzen 18 im Gerüst 4 in der Schnittebene und den Walzen 19 hinter der
Schnittebene. Die Lagerungen der Wellen 6 und 13 sind hier im Zickzack und um einen
Gerüstabstand 14 versetzt in zwei Ebenen angeordnet. Der Achsabstand 16 der weiteren
Stirnradstufe ist jetzt unabhängig von dem Gerüstabstand. Der Antrieb des Getriebes
erfolgt vom Motor 17 über Kupplung 2 auf die Räder 5 der 1 : 1-Übersetzung.
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In F i g. 5 und 6 ist eine beispielhafte Anwendung des erfindungsgemäßen
Antriebes für ein vielgerüstiges Walzwerk mit zwei ein Kaliber bildenden Walzen
dargestellt. Für die Walzen 18 und 19 mit derselben Achsrichtung ist jeweils ein
besonderer Antrieb vorhanden. Die Lagerungen der 1:1-Übersetzung mit den Rädern
5 sind in einer Ebene angeordnet, die der weiteren Stirnradstufe mit den Rädern
9 und 10 in derselben Ebene oder, wie dargestellt, in einer zweiten. Der Achsabstand
14 der Übersetzungen mit den Rädern 5 ist hier gleich einem Gerüstabstand; der Achsabstand
16 der weiteren Stirnradstufe ist wieder vom Gerüstabstand unabhängig. Die Stirnradstufen
werden in jedem Räderkasten nur von jedem zweiten Rad der 1: 1-Übersetzung abgenommen
und über das Kammwalzgerüst 3 durch die Kupplungen 20 auf beide Walzen eines jeden
Gerüstes übertragen.