DE2150323B2 - Walzgerüst mit Axialverstellung mindestens einer Walze - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit in den Walzgerüst-Ständern geführten Einbaustücken und darin gelagerten Kaliber-Walzen, mit einer Verstellvorrichtung zur Axialverstellung mindestens einer der Walzen im Walzgerüst, wobei auf der Außenseite eines Lagers am Walzenzapfen eine Gewinde-Versteilvorrichtung angeordnet ist.

Ein solches Walzgerüst wird beispielsweise in Formttahl-Walzwerken verwendet. Bei einem bekannten Walzgerüst, in dessen Ständern Kaliberwalzen eingebaut sind, ist jede Kaliberwalze starr mit einem Bund verbunden, auf dessen beiden Seiten sich Lager befinden, welche Axialkräfte aufnehmen. Hierbei ist auf der Außenseite eines der Lager am anliegenden Einbaustück des Ständer:; die Verstellvorrichtung zur Axial- ^ς° verstellung der Lage einer Walze in bezug auf die andere Walze vorgesehen.

Diese Gerüste mit Wälz- oder Gleitlagern für die Walzen haben in Achsrichtung wenig steife Walzen, Was zur Folge hat, daß beim Walzen mit Kalibern elattische und nichtelastische Verschiebungen einer Kaliberwalze in bezug auf die andere stattfinden. Der Grund für diese Verschiebungen sind Axialkräfte, die beim Walzen auftreten und außerdem vor außen her wirkende Kräfte, die beispielsweise durch den dynamiichen Einfluß der Antriebsspindelti hervorgerufen werden. Die Schwierigkeit beim Stabilisieren der Walzenlage und beim Einstellen der Walze in Achsrichtung besteht in den einander entgegengesetzten Anforderungen an die Walzen, welche die Achslast aufnehmen, 6s Es ist auf der einen Seite erforderlieh, daß das Axial· ipiel in den Lagern versehwindet, um ein fertiges WaIzerceugnis mit maximaler Genauigkeit zu erhalten. Ag* dererseits erfordert der normale Betriebseinsate der Lager ein Spiel, um zu verhindern, daß irgendwelche Zugspannungen unbestimmter Größe oder im Havariefall sogar ein Bruch der Lager, welche die Axialkräfte aufnehmen, auftreten.

Aus dem DT-Gbm 1969119 und den FR-PS J 244 543 und 1 258 057 sind Walzgerüste der eingangs genannten Art bekannt Zum Zwecke der Lagermontage ist Uort bereits vorgeschlagen, koaxial zum Walzenzapfen am Lager angreifende Ringzylindcr zu verwenden.

Es wurden umfangreiche Versuche unternommen, die erwähnten entgegengesetzten Anforderungen an die Walzen durch verschiedenartig ausgeführte Waizgerüste zu beseitigen. Trotz der Erkenntnis, wie wichtig die Lagerbaugruppe des Walzgerüstes ist, gibt es keine Lösungen, welche die dauernd wachsenden Anforderungen in bezug auf die Genauigkeit der Walzerzeugnisse befriedigen. Alle die Lösung ü.^cs Problems bezweckenden Vorschläge liegen funktionell in zwei Richtungen. Einmal kann des Axialspiel in den Lagern bis auf ein Minimum vermindert werden und zum anderen kann das Walzgerüst mit den Lagern und den darin eingebauten Walzen entsprechend dem Axialspiel längs der Walzenachse verschoben werden. Beide Lösungen hängen miteinander zusammen, da die Walzenlage nicht gen^u eingestellt werden kann, ohne die Größe des Axialspiels auf ein Minimum zu begrenzen.

Die in der Praxis verwendeten Lager tragenden Gerüste und Vorrichtungen zur Axialeinstellung der Walzen gewährleisten keinen iangzeitigen Betrieb der Walzgerüste ohne daß ein Verschieben einer Walze in bezug auf die andere auftritt. Denn das Spiel in d.-n Teilen, weiche die Axialkräfte aufnehmen, ändert sich. Der Grund dafür ist in Temperaturänderungen der einzelnen Teile und in ihrem Verschleiß, manchmal aber auch in der falschen Anfangsgröße des Spieles in den Lagern zu suchen.

Der Hauptnachteil der bekannten verhältnismäßig vervollkommneten Hebel- und Spindelvorrichtungen zur Axialeinstellung der Walzenlage besteht in ihrer niedrigen axialen Steifheit, die durch die Vielgliedrigkeit der Vorrichtung, die große Gesamtlänge der Glieder und die beschränkte Beweglichkeit des Lagers beim Selbsteinstellen infolge von Walzendurchbiegungen hervorgerufen wird.

Die Spindelvorrichtungen zur Axialeinstellung der Walzenlage gewährleisten ein ausreichend genaues Einrichten der Walzstraße, befriedigen aber nicht neuzeitliche Betriebsanforderungen, da ihre Konstruktion sehr kompliziert ist. Es ist bedeutend einfacher, die eine Walze in bezug auf die andere in Längsrichtung mit einer Spindelvorrichtung zu verschieben, als mit einer Hebel vorrichtung. Das Einstellen der Größe des Spiels mit der Spindelvorrichtung bleibt aber ebenso kompliziert und wenig nutzbringend wie bei der Hebelvorrichtung, obwohl ein derartiges Einstellen ein hochqualifiziertes Bedienungspersonal erfordert Beide Typen dieser Vorrichtungen stehen in der Regel mit den Lagern in Wechselwirkung, welche den Axialdruck aufnehmen, der beim Walzen von sich ändernden Profilen seine Richtung sogar während eines Auswalzvorganges ändern kann. Daher ruft selbst ein ganz geringes Spiel eine Änderung der relativen Walzenlage hervor und hat deshalb einen ungünstigen Einfluß auf die Genauigkeit mit der die Walzerzeugnisabmessungen eingehalten werden, da das Walzgerüst im Bereich des Spiels zwischen den Teilen, welche den Seitendruck aufneh-

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men, keine Steifheit hat. Dieser Umstand macht es erforderlich, eine Gerüstkonstruktion zu suchen, bei der das Montagespiel praktisch gleich Null wird. Bei bekannten Gerüsten wird diese Aufgabe durch Einsetzen eines federnden Elementes in den kraftübertragenden Vorrichtungszug gelöst.

Die axial« Steifheit der Walzgerüste wird durch die Verformung an der BerQhrungsstelle der Teile beeinflußt, welche den seitlichen Anpreßdruck aufnehmen. Während des Wachsens der Axialkräfte wird die relative Größe der Verformungen an den Berührungsstellen geringer, wns zur Folge hat, daß die axiale Steifheit des Walzgerüstes größer wird. Daher besitzen in dem Augenblick, in dem der seitliche Walzdruck seine Richtung ändert, die bekannten Gerüste mit federndem EIe- ment eine minimale Steifheit, die beim Vorhandensein von seitlichem Spiel verschwindet Es ist daher erforderlich, daß die Vorrichtungen zur Axialeinstellung der Walzenlage eine ausreichend große axiale Steifheit im ganzen Bereich, in dem Seitenkräfte auftreten, sicherstellen. Die aufgezählten Nachteile erschweren es, auf den Walzgerüsten sehr genaue Profile zu walzen und senken die Walzstraßenleistung, da ein sorgfältigeres Einrichten der Walzstraßen erforderlich ist. Damit erhöhen sich die Bearbeitungskosten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst mit einer Vorrichtung zur Axialeinstellung der Lage einer Walze eines Kaliberwalzenpaares in bezug auf die andere Walze anzugeben, welche unelastische Verschiebungen der Walzen gegeneinander während des Betriebes vollkommen verhindern, wobei das Walzgerüst in konstruktiver Hinsicht einfacher und leichter zu bedienen sein soll und eine größere axiale Steifheit besitzen soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Beseitigung axialen Spiels der einzelnen Bauelemente an der Außenseite des der Gewindeverstellvorrichtung gegenüberliegenden Lagers ein hydraulischer Kraftzylinder angeordnet ist.

Es ist vorteilhaft, daß als feststehendes Element des hydraulischen Kraftzylinders aus dem Einbaustück und einem ringförmigen Deckel ein Ringzylinder koaxial zum Wal/-.enzapfen gebildet ist, in dem als bewegliches Element ein sich am Lager abstützender Plunger geführt ist.

Mit dieser Ausführung wird das ganze Spiel beseitigt und die Lage aller Teile zwischen dem beweglichen Element des hydraulischen Kraftzylinders und der Verstellvorrichtung fixiert. Die in den Hydraulikzylinder eingeleitete Druckflüssigkeit erzeugt eine Axialkraft, welche größer als die axiale Resultierende des Metalldruckes auf die Walzen ist, wodurch das Walzgerüst in eine in Achsrichtung vorgespannte Konstruktion verwandelt wird. Es ist vorteilhaft, daß die Einbaustücke und die Walzgerüst-Ständer mit Vorsprüngen ausgebildet sind, welche sich unter Einwirkung des hydraulischen Kraftzylinders aufeinander abstützen, wodurch die Lage der Axiallager in bezug auf die Walze, die Walze in bezug auf die Einbaustücke und die Einbaustücke in bezug auf die Walzgerüst-Ständer fixiert ist.

Auf diese Weise verhindert das so ausgeführte Walzgerüst unelastische Verschiebungen einer Kaliberwalze in bezug: auf die andere während des Walzstraßenbetriebes vollkommen. Das Walzgerüst ist leichter zu montieren und zu bedvenen und besitzt die erfordernehe axiale Steifheit.

Ein Ausführungsbeiv.piel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. I einen waagerechten Schnitt in der Ebene der Walzenlängsachse durch ein Walzgerüst, bei dem der Walzenarbeitsteil als Bund für die Lager dient;

F i g. 2 den gleichen Schnitt durch die Hälfte einer Walze eines anderen Walzgerüstes, bei dem der Bund für die Lager an der Walze mit einer Gewindeverbindung befestigt ist.

Das aus der Zeichnung nicht ersichtliche Walzgerüst besitzt Paare parallel liegender Kaliberwalzen I, von denen in der Zeichnung nur eine Walze abgebildet ist (Fig. I). Die Kaliberwalzen t sind in Radiaslagern 2 und 3 gelagert, die in Einbaustücken 4 und 5 von Walzgerüstständern 6 und 7 befestigt sind. Zur Aufnahme der Axialkräfte dienen Lager 8 und 9, die auf beiden Seiten des verdickten Arbeitsteils der Kaliberwalze 1 angeordnet sind. Dabei dient der Arbeitsteil der Walze 1 als Bund 10. Auf der Außenseite des Lagers 9 befindet sich eine Verstellvorrichtung ti zur Axialeinstellung der Walze 1 in bezug auf die andere Walze. Die Verstellvorrichtung 11 ist an dem a^n Axiallager 9 anliegenden Einbaustück 5 des Wai/^erüstständers 7 angeordnet. Die Verstellvorrichtung 11 besteht aus einer Buchse mit einem Außengewinde, welche in das Einbaustück 5 eingeschraubt wird. Die Buchse wird mit Hilfe eines Zahnrades 12 gedreht, dessen Zähne mit Zähnen der Buchse in Eingriff stehen.

Auf der Außenseite des anderen Axiallagers 8, welches sich auf der anderen Seite des Bundes 10 befindet, ist am Einbaustück 4 des Walzgerastständers 6 ein hydraulischer Kraftzylinder 13 mit einem als Plunger 14 ausgebildeten beweglichen Element befestigt, um Druckkräfte auf die Teile zu übertragen, die sich zwischen dem beweglichen Element und der Verstellvorrichtung 11 befinden. Das feststehende Element des Hydraulikzylinders 13 besteht aus dem Einbaustück 4 und einem ringförmigen Deckel 15, das bewegliche Element besteht aus dem Plunger 14. Die Einbaustücke 4 und 5 besitzen Vorsprünge 16, und die Walzgerüstständer 6 und 7 besitzen senkrechte Vorsprünge 17. Zwischen den Vorsprüngen 16 und 17 befinden sich Gelenke 18, welche unter der Einwirkung des Hydraulikzylinders 13 unter Druck stehen. Hierbei wird die Lage der Axiallager 8 und 9 in bezug auf die Kaliberwalze 1, die Lage der Walze 1 in bezug auf die Einbaustücke 4 und 5 und die Lage der Einbaustücke 4 und 5 in bezug auf die Walzgerüstständer 6 und 7 fixiert. Die Ständer 6 und 7 sind miteinander durch Zugstangen 19 verbunden.

Das Walzgerüst arbeitet folgendermaßen.
Ip den hydraulischen Kraftzylinder 13 wird Flüssigkeit eingeleitet, durch deren Druck alle Teile des Walzgerüstes, die axiale Walzkräfte aufnehmen, einschließlich des Bundes 10, in Achsrichtung vorgespannt werden. Hierbei wird auf der Seite des unbeweglichen Elementes der vom Hydraulikzylinder 13 erzeugte Druck über den De.kel 15 auf den Vorsprung 16 des Embaustückes 4 übertragen und das Einbaustück 4 wird über das Gelenk 18 an den senkrechten Vorsprung 17 des Walzgerüstständers 6 angedrückt. Auf de·* Seite des beweglichen Elementes wird dufck de.i vom HydrauHkzy* linder 13 erzeugten Druck der Plunger 14 verschoben. Dieser drückt nacheinander den ganzen Strang von Teilen zusammen, die auf die Walze 1 zwischen den tagern 8 und 9 zum Aufnehmen der Axialkräfte aufgesetzt sind, und preßt über den beweglichen Teil der Verstellvorrichtung It zur Axialeinstellung der Walze 1 das Einbaustück 5 Über das Gelenk 18 an den senkrech-

ten Vorsprung 17 des Walzgerüstständers 7. Infolge der Zugstange 19 halten sich hierbei die einander gleichen und entgegengesetzt gerichteten Axialkräfte, welche an den beiden senkrechten Vorsprüngen der Walzgerüststander β und 7 angreifen, das Gleichgewicht. Die Zugstange 19 dient als auf Zug beanspruchtes Bauteil.

Das Walzgerüst in der beschriebenen konstruktiven Ausführung gewahrleistet optimale Bedingungen beim Einstellen der relativen Lage der Walzen, beim Fixieren der auf ihnen angeordneten Teile und beim Vorspannen der WalzgerOstständer in Achsrichtung. Diese einfache Konstruktion erleichtert den Betrieb des

Walzgerüstes und die Montage seiner Teile.

Bei einem anderen Ausfiihrungsbeispiel (F i g. 2) des Walzgerüstes sind beide Axiallager 8 und 9 zusammen mit der Verstellvorrichtung 11 zur Axialeinstellung und dem hydraulischen Kraftzylinder 13 am gemeinsamen Einbaustück 4 auf einer Seile der Walze 1 montiert. Die starre Verbindung des Butides 20 mit Walze 1 erfolgt durch eine mit Gewinde versehene Befestigung, welche eine Mutter 21 und Abstaridshülsen 22 und 23 enthält.

ίο Hierbei dient als Schraube die aufgeschnittene Buchse 24, welche an der Walze 1 befestigt ist. In diesem Fall ist das Gerüst kompakter.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

2i 50323 Patentansprüche:

1. Walzgerüst mit in den Walzgerüst-Ständern geführten Einbaustücken und darin gelagerten Kali- s ber-Walzen, mit einer Verstellvorrichtung zur Axialverstellung mindestens einer der Walzen im Walzgerüst, wobei auf der Außenseite eines Lagers em Walzenzapfen eine Gewinde-Verstellvorrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeich- net, daß zur Beseitigung axialen Spiels der einzelnen Bauelemente an der Außenseite des der Gewindeverstellvorrichtung (11) gegenüberliegenden Lagers (8) ein hydraulischer Kraftzylinder (13) angeordnet ist (S

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feststehendes Element des hydraulischen Kraftzylinders (13) aus dem Einbaustück (4) und einem ringförmigen Deckel (15) ein Ringzylinder koaxis¹ zum Walzenzapfen gebildet ist, in dem als bewegliches Element ein sich am Lager (8) abstützender Plunger (14) geführt ist.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einbaustücke (4, 5) und die Walzgerüst-Ständer (6, 7) mit Vorsprüngen (16, 17) ausgebildet sind, welche sich unter Einwirkung des hydraulischen Kraftzylinders (13) aufeinander abstützen, wodurch die Lage der Axiallager (8,9) in bezug auf die Walze (1), die Walze (1) in bezug auf die Einbaustück (4, 5) und die Einbaustücke (4, 5) in bezug auf die Walzgerüst-Ständer (6,7) fixiert ist.