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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schrägwalzen von
rohr- oder stabförmigem Walzgut.
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Vorrichtungen
zum Schrägwalzen werden hauptsächlich bei der
Herstellung nahtloser Rohre eingesetzt, beispielsweise zum Lochen
eines runden Einsatzblockes und damit zum Herstellen eines relativ
dickwandigen Hohlblockes oder zum Strecken eines solchen Hohlblockes
unter Verminderung seiner Wanddicke oder zum Aufweiten einer Rohrluppe.
Außerdem ist es bekannt, derartige Vorrichtungen auch zum
Strecken und zur Querschnittsreduktion von stabförmigem,
also massivem Walzgut zu verwenden.
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Bei
herkömmlichen Vorrichtungen dieser Art wird das Walzgut
zwischen in gleichem Drehsinn umlaufenden Walzen in Drehung versetzt
und dabei umgeformt. Um einen kontinuierlichen Vorschub des Walzgutes
in Längsrichtung zu erzielen, werden die Walzenachsen gegenüber
der Walzgutlängsachse unter einem Schwenkwinkel angeordnet,
so dass sich aus der Umfangsgeschwindigkeit der Walzen eine Komponente
in Walzgutlängsrichtung ergibt und sich das Walzgut in
einer schraubenden Bewegung zwischen den Walzen hindurch in Längsrichtung
bewegt. Derartige Vorrichtungen besitzen zwei oder mehr angetriebene
Walzen, wobei seitliche Führungen zwischen den Walzen benötigt
werden, wenn nur zwei Walzen vorhanden sind, damit das Walzgut im Bereich
der Walzachse bleibt und nicht in radialer Richtung herausspringt.
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In
derartigen Vorrichtungen verwendet man tonnenförmige Walzen,
deren Walzenachsen parallel zur Walzgutlängsachse verlaufen.
Außerdem ist es bekannt, kegelförmige Walzen zu
verwenden, bei denen sich die Walzenachsen geneigt zur Walzgutlängsachse
erstrecken. Der sich hieraus ergebende Neigungswinkel zwischen Walzenachse
und Walzgutlängsachse darf nicht verwechselt werden mit dem
vorerwähnten Schwenkwinkel, da der Neigungswinkel allein
ohne Schwenkung der Walzenachse keinen axialen Vorschub des Walzgutes
bewirkt.
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Bei
den vorstehend beschriebenen Vorrichtungen dreht sich das Walzgut
um seine Längsachse, wodurch einige Probleme entstehen.
Zum ersten kann nur Walzgut begrenzter Länge gewalzt werden, damit
seine Drehbewegung nicht zu unruhig wird und man Schäden
am Walzgut und an der Vorrichtung vermeidet. Zum zweiten sind aufwendige
Führungseinrichtungen für das Walzgut und für
eventuell vorhandene Innenwerkzeuge erforderlich. Zum dritten ist
der Walzgutdurchsatz und damit die Leistungsfähigkeit der
Vorrichtung eng begrenzt. Der Walzgutdurchsatz wird durch die Vorschubgeschwindigkeit bestimmt
und diese ergibt sich aus der Umfangsgeschwindigkeit des Walzgutes
und der Größe des Schwenkwinkels. Da der Schwenkwinkel
eine bestimmte Größe nicht überschreiten
darf, weil sonst die Oberfläche des Walz gutes ungleichmäßig,
insbesondere wellig wird, kann der Walzgutdurchsatz nur durch eine
Steigerung der Umfangsgeschwindigkeit erhöht werden. Damit
steigt aber auch die Drehzahl des Walzgutes, was zu einem unruhigen
Lauf desselben führt, der wiederum Beschädigungen
des Walzgutes, maschinentechnische Störungen und erhöhten
Verschleiß zur Folge hat. Außerdem muss das Walzgut
beim Anwalzen wegen der höheren Walzendrehzahlen noch stärker
beschleunigt werden, was zum Durchrutschen der Walzen und damit
zu Greifproblemen führt. Zum vierten verhindert um seine Längsachse
umlaufendes Walzgut ein kontinuierliches Fertigwalzen in mit kurzem
Abstand nachgeordneten Längswalzgerüsten.
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Wegen
dieser Nachteile hat man das kinematische Prinzip des Schrägwalzens
umgekehrt, indem man die Walzen nicht nur um ihre Walzenachsen,
sondern auch noch um die Walzgutlängsachse umtaufen lässt.
Hierdurch erreicht man, dass sich das Walzgut nicht mehr um seine
Längsachse zu drehen braucht. Die Walzen rollen in einer
planetenartigen Bewegung auf dem und um das Walzgut ab.
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Eine
solche Vorrichtung zeigt die
US-PS
1 368 413 , wo die Walzen mit ihren Walzenwellen in einem
rotierenden Gehäuse gelagert sind, welches über
einen Zahnkranz und ein Ritzel angetrieben ist. Die die Walzen antreibenden
Wellen besitzen an ihren den Walzen abgekehrten Enden Zahnräder,
die sich nach Art eines Planetengetriebes auf einem Sonnenrad abwälzen.
Auch das Sonnenrad ist angetrieben. Durch eine entsprechende Abstimmung
der Drehzahlen der Walzen und des rotierenden Gehäuses
ist es möglich, dass sich die Walzen auf dem Walzgut abwälzen,
ohne dieses in Drehung zu versetzen. Die Walzen dieser bekannten
Bauart sind tonnenförmig ausgebildet und ihre Walzenachsen
erstrecken sich in Ebenen, die parallel zur Walzgutlängsachse
liegen. Innerhalb dieser Ebenen sind die Walzenachsen jedoch um
einen Winkel zur Walzgutlängsachse geschwenkt, wodurch
die Vorschubbewegung des Walzgutes erzeugt wird. Auch die Achsen
der Planetenräder erstrecken sich in diesem Winkel zur
Walzgutlängsachse, liegen aber in einer Ebene, welche auch
die Walzgutlängsachse enthält. Deshalb sind die
Walzenantriebswellen zwischen den Planetenrädern und den
Walzen an ihren Enden mit Gelenkkupplungen ausgestattet. Damit der Knickwinkel
dieser Gelenkkupplungen nicht zu groß wird, sind die Walzenantriebswellen
relativ lang, was zu einer ebenfalls langgestreckten Konstruktion
des rotierenden Gehäuses führt. Insbesondere die
langen Walzenantriebswellen sind bei der Drehung des rotierenden
Gehäuses Fliehkräften und Kreiselmomenten ausgesetzt,
was die Gehäusedrehzahl begrenzt.
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Die
DE-OS 16 02 153 zeigt
in
1 eine Vorrichtung mit prinzipiell den gleichen
vorstehend beschriebenen Merkmalen. Durch
2 dieser
Offenlegungsschrift ist eine andere Bauart bekannt geworden. Bei
dieser sind die Walzen kegelförmig ausgebildet und die
Walzenachsen erstrecken sich unter einem Neigungswinkel geneigt
zur Walz gutlängsachse. Die Walzen sind fliegend in Köpfen
gelagert, die stirnseitig an einem um die Walzgutlängsachse
rotierenden Rotorgehäuse angeordnet sind, welches über einen
Zahnkranz angetrieben ist. Die Walzen selbst werden über
mehrere radial von der Walzgutlängsachse weg hintereinander
angeordnete Zahnräder bzw. Zahnradgetriebestufen angetrieben,
von denen das erste Zahnrad in ein Sonnenrad eingreift und auf diesem
durch die Drehbewegung des Rotorgehäuses, in dem es gelagert
ist, abrollt. Wie bei der
US-PS 1
368 413 wird auch bei dieser bekannten Bauart das Sonnenrad
durch einen gesonderten Antrieb in Drehung versetzt. Die Drehzahl
des Sonnenrades und die Drehzahl des Rotorgehäuses kann
man so abstimmen, dass sich die Walzen auf dem Walzgut abwälzen,
ohne dieses in Drehung zu versetzen. Mit der vorerwähnten
Neigung der Walzenachsen zur Walzgutlängsachse allein ist
kein Walzgutvorschub zu erreichen. Dieser entsteht durch ein Schwenken
der Köpfe, die um eine Kegelradachse am Rotorgehäuse schwenkbar
angeordnet sind. Der auf diese Weise entstehende Schwenkwinkel ist
in
2 der Offenlegungsschrift nicht erkennbar. Diese
bekannte Bauart besitzt insgesamt drei Walzen und ist sowohl für
rohr- als auch für stabförmiges Walzgut vorgesehen.
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Die
letztgenannte Bauart ist wegen ihres Walzenantriebes sehr aufwendig.
Die radial von der Walzgutlängsachse weg nach außen
gestaffelten Zahnräder des Walzenantriebes bewirken, dass
das umlaufende Rotorgehäuse einen riesigen Außendurchmesser
erhält, der je nach Querschnittsgröße des
Walzgutes etwa 3 bis 5 Meter beträgt. An diesem großen
Rotorgehäuse befinden sich die die Walzen, Walzenwellen,
deren Lagerungen und die Antriebsräder enthaltenen Köpfe,
so dass außergewöhnlich große umlaufende
Massen bei großen Außendurchmessern entstehen.
Wegen der auftretenden Fliehkräfte ist die Drehzahl des
Rotorgehäuses mit den Köpfen sehr begrenzt und
damit die Vorschubgeschwindigkeit des Walzgutes. Folglich ist auch
der Durchsatz an Walzgut pro Zeiteinheit und damit die Leistung
gering. Durch die großen Abmessungen der Köpfe
sowie des Rotorgehäuses und wegen des relativ großen
Abstandes der Schwenkachse der Köpfe von der jeweiligen
Walzenachse ist ein genaues Einstellen und Konstanthalten der Walzenposition
erschwert, zumal auch unterschiedliche Auffederungen der Walzen
unter Last berücksichtigt werden müssen. Der wegen
der radial nach außen gestaffelten Zahnräder auch
relativ weit außen befindliche Kegelradantrieb für
die Walzen erfordert eine sehr steile Neigung der Walzenachsen zur
Walzgutlängsachse, damit die axiale Länge der
Vorrichtung sowie Rotorgehäuse und Köpfe nicht
noch größer werden. Eine Neigung der Walzenachsen
gegen die Walzgutlängsachse ist an sich vorteilhaft, aber
wenn diese Neigung zu steil wird, entstehen Walzen mit besonders ausgeprägter,
das heißt flacher Kegelform mit starker Abnahme des Walzendurchmessers,
insbesondere im Bereich der Walzenspitze. Dort befinden sich die Glättzone
und die Rundungszone der Walzen, wo sich die starke Durchmesserabnahme
besonders negativ auswirkt, indem sie dort unerwünschte
Verdrehungen des Walzgutes beim Walzen verursacht. Diese Gefahr besteht
bei der bekannten Bauart wegen der dort notwendigen steilen Neigung
der Walzenachsen und der dadurch bedingten flachen Kegelform der
Walzen.
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Bei
der
DE-OS 31 13 461 hat
man zwar durch Versetzen der Planetenräder auf dem Umfang der
Walzgutlängsachse den radialen Abstand der nach außen
gestaffelten Zahnräder des Walzenantriebes etwas verringert,
aber man konnte damit die vorstehenden Nachteile nur ein wenig reduzieren. Sie
sind im wesentlichen auch bei dieser Bauart vorhanden.
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Aus
DE 195 10 715 C2 ist
eine Vorrichtung zum Schrägwalzen von rohr- oder stabförmigem Walzgut
mit zwei oder mehr angetriebenen und um die Walzgutlängsachse
umlaufenden Walzen bekannt, deren Walzenachsen sich unter einem
Neigungswinkel geneigt zur Walzgutlängsachse erstrecken,
wobei zum Erzeugen eines Walzgutvorschubes die Walzenachsen in solchen
Ebenen geneigt verlaufen, die in oder gegen die Walzgutlängsachse betrachtet
sich mit einem radialen Abstand parallel neben der Walzgutlängsachse
erstrecken. Die Walzen werden unmittelbar von einem die Walzgutlängsachse
umgebenden Sonnenrad über jeweils ein mit diesem kämmenden
und die jeweilige Walzenachse umgebenden Antriebsrad mit achsversetzter
Kegelradverzahnung angetrieben. Die mit dem Sonnenrad kämmenden
Antriebsräder können im Nabenbereich eine Hohlverzahnung
besitzen, in welche eine Außenverzahnung einer die jeweilige
Walze tragenden Welle eingreift, welche in drehbaren Exzenterbüchsen
gelagert und relativ zum Antriebsrad und zur Walzgutlängsachse
quer verstellbar ist. Nachteilig an dieser Konstruktion ist, dass
Kegelräder mit Achsversatz benötigt werden. Diese
können nur von wenigen hoch spezialisierten Herstellern
berechnet und hergestellt werden, benötigen Spezialwerkzeuge
und sind entsprechen teuer in der Herstellung.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung dieser Art zu schaffen, der
die Nachteile der bekannten Bauarten nicht anhaften und die vor
allem kleinere Abmessungen bei größerer Leistungsfähigkeit
besitzt.
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Bei
der Lösung dieser Aufgabe wird von der zuletzt beschriebenen
bekannten Bauart ausgegangen. Dabei wird bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anstelle des Antriebsrads mit achsversetzter Kegelradverzahnung
ein Antriebsrad vorgesehen, dessen Mittelachse in einer Ebene verläuft,
in der auch die Walzgutlängsachse liegt, so daß die
Mittelachse des Antriebsrads selbst nicht in solchen Ebenen geneigt
verläuft, die in oder gegen die Walzgutlängsachse
betrachtet sich mit einem radialen Abstand parallel neben der Walzgutlängsachse
erstrecken. Dieser Achsversatz wird dadurch erreicht, daß die
die jeweilige Walze tragende Welle achsversetzt zur Mittelachse
des Antriebsrads so gelagert ist, daß sie in solchen Ebenen
geneigt verläuft, die in oder gegen die Walzgutlängsachse
betrachtet sich mit einem radialen Abstand parallel neben der Walzgutlängsachse
erstreckt. Zum Antrieb der Walze besitzt das mit dem Sonnenrad kämmende
Antriebsrad im Nabenbereich eine Hohlverzahnung, in welche eine
Außenverzahnung der die jeweilige Walze tragenden Welle
eingreift.
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Durch
diese erfindungsgemäße Ausbildung entfallen alle
Gelenkwellen und Gelenkkupplungen sowie die zwischen Sonnenrad und
Walzenachsen außer den jeweiligen Antriebsrädern
bislang noch zwischengeschalteten Zahnräder. Der radiale
Abstand der Walzenachsen von der Walzgutlängsachse wird
durch die achsversetzte Kegelradverzahnung der Antriebsräder
und des Sonnenrades ausgeglichen bzw. überbrückt.
Das führt in vorteilhafter Weise zu einer wesentlich kompakteren
Vorrichtung. Der durch die Erfindung erzielte Fortfall zahlreicher
Teile reduziert die um die Walzgutlängsachse umlaufenden
Massen, hält die Abstände der verbliebenen Teile
von der Walzgutlängsachse klein und reduziert damit die
auftretenden Fliehkräfte beträchtlich, so dass die
Vorrichtung bei gleichbleibendem Walzgutquerschnitt nicht nur bedeutend
kleiner wird, sondern auch mit erheblich höherer Drehzahl
um die Walzgutlängsachse rotieren kann und folglich einen
höheren Durchsatz an Walzgut, also eine deutlich verbesserte Leistung
hat. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung lässt
sich der Neigungswinkel zwischen den Walzenachsen und der Walzgutlängsachse
auch relativ klein halten, was nicht nur die Antriebsräder
und damit die gesamte Vorrichtung klein hält, sondern auch
zu einer weniger ausgeprägten Kegelform der Walzen, das
heißt, zu einer mehr zylindrischen Walzenform führt.
Bei dieser Walzenform nimmt der Walzendurchmesser, insbesondere
im Bereich der Glättzone und der Rundungszone, weniger
stark ab, so dass Verdrehungen des Walzgutes vermieden werden, die sonst
vor allem beim Walzen dünnwandiger Rohre in diesem Bereich
leicht auftreten.
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Bei
einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind
die die Walzen tragenden Wellen ohne Verstellbarkeit in ihren Lagern
gelagert. Bei dieser Ausbildung ist eine Verstellung des radialen
Abstandes der Walzen bzw. der Walzenachsen von der Walzgutlängsachse
nicht möglich, so dass der Vorschub des Walzgutes gleichbleibt.
Vor allem ergibt sich bei dieser einfachen Ausführungsform
eine besonders kompakte Vorrichtung mit großer Steifigkeit gegen
die auftretenden Walzkräfte.
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Demgegenüber
ist es auch möglich, dass die die jeweilige Walze tragende
Welle relativ zum Antriebsrad und zur Walzgutlängsachse
quer verstellbar ist, beispeilsweise wenn sie in drehbaren Exzenterbüchsen
gelagert ist Bei einer solchen Ausbildung der Vorrichtung lässt
sich der radiale Abstand der Walzenachsen von der Walzgutlängsachse
verstellen und damit auch der Vorschub des Walzgutes verändern.
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Bei
einer zweckmäßigen Ausführungsform der
Erfindung sind die Walzen in Richtung ihrer Walzenachsen verstellbar.
Dies kann vor allem durch eine axial verschiebbare, vorzugsweise
stufenlos einstellbare Lagerung der die Walzen tragenden Wellen erreicht
werden. Auf diese Weise lässt sich der kleinste von allen
Walzen gemeinsam umschriebene Durchmesser verändern und
damit der Fertigdurchmesser des Walzgutes. Die Verstellbarkeit der
Wellen und Walzen in Längsrichtung der Walzenachsen lässt
sich auch kombinieren mit der vorerwähnten Querverstellung
der Walzenachsen, so dass bei einer so ausgebildeten Vorrichtung
sowohl der Außendurchmesser des Walzgutes als auch der
Vorschub desselben veränderbar sind. Andererseits lässt
sich eine Verstellung der Walzen in Richtung ihrer Walzenachsen
auch auf die oben bereits erwähnte Weise mittels Beilagen
durchführen. Nachgearbeitete Walzen lassen sich durch Verwendung
anderer Beilagen wieder in die gewünschte Position bringen,
wobei eine hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Kalibereinstellung
erreichbar ist.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
sind insgesamt vier angetriebene Walzen vorgesehen. Die Verwendung
von vier statt der ansonsten häufig anzutreffenden drei Walzen
hat den Vorteil, dass der Walzgutquerschnitt wesentlich enger von
den Walzen umschlossen wird. Dies führt insbesondere beim
Walzen dünnwandiger Rohre zu einer geringeren Aufweitung
des Walzgutes zwischen den Walzen und damit zu einer Verminderung
zusätzlicher Biegebeanspruchung und Verdrehung des Werkstoffes.
Außerdem sind bei vier Walzen die Walzendurchmesser, welche
zur größtmöglichen Umschließung
des Walzgutes führen, kleiner als bei drei Walzen. Kleinere
Walzendurchmesser wiederum bieten den großen Vorteil kleinerer
Walzmomente, so dass alle Teile des Walzenantriebes und des Rotors
nochmals kleiner und leichter ausgebildet werden können,
was auch die Vorrichtung als Ganzes kompakter werden lässt.
Die Verwendung von im Durchmesser besonders kleinen Walzen, bei denen
die Abnahme des Walzendurchmessers im Bereich der Glättzone
und der Rundungszone und damit das Problem der Walzgutverdrehung
gravierender wird, ist bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung deshalb nicht problematisch, weil sie einen besonders
flachen Neigungswinkel ermöglicht, der hier ausgleichend
wirkt.
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In
den Zeichnungen ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
veranschaulicht. Es zeigen:
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1 bis 3 die
Anordnung der Walzenachsen in Vorder- und Seitenansicht sowie Draufsicht;
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4 eine
erfindungsgemäße Vorrichtung mit axialer und radialer
Wellenverstellung.
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In 1,
der Vorderansicht, ist die Querschnittsfläche von Walzgut 1 dargestellt.
Gezeigt wird ein massiver Stab. Das Walzgut 1 kann jedoch
auch aus einem Rohr bzw. einer Rohrluppe bestehen und es kann sich
darin ein Innenwerkzeug wie z. B. eine Dornstange befinden. Das
Walzgut 1 wird von mehreren das Walzgut 1 umgebenden Walzen 2 umgeformt,
obwohl in 1 bis 3 nur jeweils
eine Walze 2 dargestellt ist. Die Walzen 2 kreisen
planetenartig um die Walzgutlängsachse 3, die
sich senkrecht zur Papierebene von 1 erstreckt.
Dabei drehen sich die Walzen 2 um ihre Walzenachsen 4 und
rollen auf der Außenfläche des Walzgutes 1 ab.
Die Walzen 2 sind bei dem dargestellten Beispiel im wesentlichen kegelförmig
ausgebildet, besitzen jedoch die Form von zwei aufeinandergestellten
Kegelstümpfen mit unterschiedlich geneigten Mantelflächen.
Letzteres ist besonders deutlich in der Seitenansicht 2 zu erkennen,
wo auch gezeigt wird, dass sich die Walzenachse 4 unter
einem Neigungswinkel geneigt zur Walzgutlängsachse 3 erstreckt.
Dieser an sich bekannte Neigungswinkel allein bewirkt noch keinen axialen
Vorschub des Walzgutes 1, wenn Walzenachse 4 und
Walzgutlängsachse 3 sich in einer Ebene befinden.
Bei der Vorderansicht sieht man in oder gegen die Walzgutlängsachse 3 und
erkennt, dass die Ebene, in der die Walzenachse 4 geneigt
verläuft, sich mit einem radialen Abstand ”E” und
außerdem noch parallel neben der Walzgutlängsachse 3 erstreckt.
Betrachtet man einen Berührungspunkt 5 zwischen
Walze 2 und Walzgut 1, dann stellt man fest, dass
die Walzenumfangsgeschwindigkeit 6 eine Komponente 7 in
Vorschubrichtung des Walzgutes 1 erzeugt. Auch in der Draufsicht
von 3 ist diese den Vorschub bewirkende Komponente 7 zu
erkennen.
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4 zeigt
eine Vorrichtung teilweise im Längsschnitt, bei der die
Walzen 2 und ihre Walzenachsen 4 in der erfindungsgemäßen
Weise angeordnet sind. Zwei Walzen 2 sind sichtbar, wogegen
zwei weitere Walzen 2 von hier beispielsweise insgesamt vier,
die im Vordergrund und im Hintergrund sich befinden, nicht dargestellt
wurden, um die Position der beiden anderen Walzen 2 besser
verdeutlichen zu können.
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Die
Walzen 2 sind motorisch angetrieben. Der Antrieb erfolgt über
sie tragende Wellen 8, deren Außenverzahnungen 41 in
eine Hohlverzahnung 40 der Antriebsräder 9 eingreift.
Die Antriebsräder 9 kämmen gemeinsam
mit einem Sonnenrad 10, welches das Walzgut 1 umschließt.
Dabei wird eine Kegelradverzahnung 11 benutzt. Das Sonnenrad 10 besitzt
eine langgestreckte Antriebsbüchse 12, welche das
Sonnenrad 10 drehfest mit einem Zahnrad 13 verbindet,
das über ein Ritzel 49 von einem nicht dargestellten
Motor gesondert regelbar angetrieben wird. Die die Walzen 2 tragenden
Wellen 8 sind in einem Rotor 14 drehbar gelagert,
der seinerseits um die Walzgutlängsachse 3 umläuft,
da er drehbar im Gehäuse 15 gelagert ist. Angetrieben
wird der Rotor 14 von einem weiteren Ritzel 16,
das in einen Zahnkranz 17 des Rotors 14 eingreift
und ebenfalls gesondert von einem nicht dargestellten Motor angetrieben ist.
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Die
in 4 gezeigte Bauart ermöglicht ein axiales
Verstellen der Walzen 2 durch Verstellen der Wellen 8.
Die Walzen 2 sind jeweils mit einem Zuganker 18 in
axialer Richtung fest mit ihrer Welle 8 verspannt, der
in einer zentralen Längsbohrung der Welle 8 angeordnet
ist. Radiallager 20 erlaubt eine begrenzte, aber ausreichende
axiale Ver schiebung der Welle 8. Eine Lagerbüchse 21 ist über
ein Axiallager 22 und das Radiallager 23 drehbar
in dem Rotor 14 gelagert, der seinerseits über
das Lager 24 im Gehäuse 15 gelagert ist.
Der Rotor 14 besitzt eine Büchse 25 welche
sowohl die Welle 8 als auch die sie umgebende Lagerbüchse 21 umschließt.
Diese Büchse 25 ist mit dem Rotor 14 verbunden
und läuft mit diesem um die Walzgutlängsachse 3 um.
Im übrigen ist die Büchse 25 ortsfest.
Die Welle 8 und mit ihr die Walze 2 sowie der
Zuganker 18 führen die Umlaufbewegung um die Walzgutlängsachse 3 ebenfalls
aus, aber die letztgenannten Teile sind relativ zu den übrigen
Teilen, insbesondere zu der Büchse 25 in und gegen
die Richtung der Walzenachse 4 verschiebbar. Dabei besteht
eine drehfeste Kupplung zwischen der Lagerbüchse 21 und
der Welle 8 mit der Walze 2 über eine
Kupplungsbüchse 27, welche einerseits in eine Verzahnung 28 der
Lagerbüchse 21 und andererseits in eine Verzahnung 29 der
Welle 8 eingreift. Die Verzahnungen 28 und 29 erlauben
eine Relativverschiebung in Längsrichtung.
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Wenn
beim Einrichten der Vorrichtung die Walze 2 in axialer
Richtung verstellt werden soll, wird der Rotor 14 in eine
Einstellposition gedreht. Ein Arbeitszylinder 30 schiebt
mit einer Büchse 31 einen Teller 32 gegen
die Wirkung einer Druckfeder 37 in axialer Richtung vor.
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Die
Verzahnung 29 ist nur so lang wie die eingreifende Verzahnung
an der Kupplungsbüchse 27. Wird diese vom Arbeitszylinder 30 in
Richtung Walze 2 bewegt, kommt wegen der verkürzten
Länge die Verzahnung 29 bald außer Eingriff.
Dann ist die Welle 8 und mit ihr die Walze 2 mittels
Sonnenrad 10 und Antriebsrad 9 relativ zur drehfest
gehaltenen Lagerbüchse 21 drehbar und wegen des
Gewindes 36 in axialer Richtung verstellbar. Die Lagerbuchse 21 wird
dabei drehfest gehalten vom drehfest angeordneten und ausgebildeten
Arbeitszylinder 30 über seine Büchse 31,
eine Verzahnung 45, den Teller 32, die mit diesem
verschraubte Kupplungsbüchse 27 und die Verzahnung 28.
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Die
Welle 8 und mit ihr die Walze 2 ist quer zur Walzgutlängsachse 3 verstellbar.
Das Antriebsrad 9 ist in einem Verbindungsteil 44 des
Rotors 14 mit einem Festlager 38 und einem Loslager 39 drehbar
gelagert und bleibt so in korrektem Eingriff mit dem Sonnenrad 10.
Im Nabenbereich besitzt das Antriebsrad 9 jedoch eine Hohlverzahnung 40,
in welche eine Außenverzahnung 41 eingreift. Dies
ist aber nur auf einem begrenzten Teil des Umfangs bei 42 der
Fall, weil die Außenverzahnung 41 der Welle 8 im Durchmesser
deutlich kleiner ist als die Hohlverzahnung 40. Hieraus
ergibt sich der Verstellweg der Welle 8. Diese ist gelagert
in eine im Rotor 14 dreh- und feststellbare Exzenterbüchse 43 und
auch die Büchse 25 ist in 6 als
eine solche Exzenterbüchse ausgebildet. Ein Verdrehen dieser
Exzenterbüchsen 25 und 43, in denen sich
die Radiallager 23 und 20 befinden, führt
zu einem Querverstellen der Welle 8 und der Walze 2.
Das Verdrehen beider Exzenterbüchsen 25, 43 erfolgt
synchron mittels des sie kuppelnden Verbindungsteils 44,
nachdem die Schrauben 46 gelöst sind.
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Bei
den im Vorstehenden beschriebenen und in den Zeichnungsfiguren dargestellten
Ausführungsbeispielen ist die Durchlaufrichtung des Walzgutes
so gewählt, dass sich eine konvergente Anordnung der Walzen
ergibt. Es ist jedoch auch möglich, die Durchlaufrichtung
des Walzgutes zu ändern, so dass die Walzenanordnung dann
als divergent zu bezeichnen ist Letzteres ergibt sich, wenn die
Vorrichtung z. B. als Aufweitewalzgerüst für Rohre
verwendet wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - US 1368413 [0007, 0008]
- - DE 1602153 A [0008]
- - DE 3113461 [0010]
- - DE 19510715 C2 [0011]