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Walzkopf eines Schrägwalzwerkes.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist der Walzkopf eines Schrägwalzwerkes.
Derartige Walzköpfe tragen auf einer gegen die Walzgutachse geneigten, von zwei
Radiallagern und einem Axiallager im Walzkopfgehäuse gestützten Welle fliegend eine
kegelförmige Arbeitswalze, die zur axialen Anstellung gegen das Walzgut entweder
mitsamt der sie tragenden Welle und .dem die Welle stützenden Axiallager (DE-AS
16 02 153) oder mit einer in der axial unverschiebbaren Welle drehfest einsitzenden
Schiebebuchse (DE-PS 20 09 867, DE-OS 27 48 770) im ersten Falle über ein wischen
Walz-ekopfgehäuse und Axialdrucklager oder im zweiten Falle über ein zwischen Welle
und Schiebebuchse wirkendes Gewindestellmittel beweglich ist. Das in den aus Gewindestellmitteln
und ihren Antrieben be-
stehenden Verstelleinrichtungen zwischen
den Bauteilen unumgängliche Spiel bedingt Schläge in den Lagern und Antriebsteilen
insbesondere beim Anstich des Walzgutes und auch durch besonders hohe Bearbeitungsgenauigkeit
lassen sich die Schläge mit ihren nachteiligen Folgen nicht ganz ausschließen. Ziel
der Erfindung ist es, bei Verringerung des Bearbeitungsaufwandes Spielfreiheit in
den Verstelleinrichtungen zu haben, um somit Schläge von den Lagern und Antriebsteilen
fernzuhalten.
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Ausgehend von den bekannten Walzköpfen von Schrägwalzwerken, deren
jeder auf einer gegen die Walzgutachse geneigten, von zwei Radial-lagern und einem
Axiallager im Walzkopfgehäuse gestützten Welle fliegend eine kegelförmige Arbeitswalze
trägt, die zur axialen Anstellung gegen das Walzgut entweder mitsamt der sie tragenden
Welle und dem die Welle stützenden Axiallager oder mit einer i#er axial unverschiebbaren
Welle drehfest einsitzenden Schiebebuchse über ein zwischen Walzkopfgehäuse und
Axialdrucklager oder zwischen Welle und Schiebebuchse wirkendes Gewindestellmittel
beweglich ist, wird erfingungsgemäß"vorgesehen,daß ausgehend vom Gehäuse eines Walzkopfes
als Festpunkt dem Kraftfluß vom Walzenträger (Welle oder Schiebebuchse) über das
Stellmittel und Axiallager ein Kraftfluß über ein Hilfsstellmittel, welches gleichsinnig
und gleichmäßig mit dem Stellmittel wirkt, eine Feder und ein Hilfsaxiallager entgegenwirkt.
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Dem von der Gruppe Stellmittel/Axiallager direkt von der Welle oder
von der über das Stellmittel mit der Welle verbundenen Schiebebuchse aufgenommenen
Walzdruck wirkt gleichgerichtet und somit der Stützkraft entgegengerichtet die Spannkraft
einer Feder, zusammen in der Gruppierung
mit einem Hilfsstellmittel
-und einem Hilfs-Axial-Lager auf die Welle oder die Schiebebuchse. Durch die in
diesem Kraftflußkreis ständig wirksame einstellbare Federkraft bleiben die Bauteile
in ständiger Anlage, so daß vorhandenes Spiel nicht wirksam wird und Schläge nicht
auftreten können.
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Im Falle, daß jede Walze mitsamt der sie tragenden Welle und dem die
Welle stützenden Axiallager über ein zwischen Walzkopfgehäuse und Axiallager wirkendes
Gewindestellmittel beweglich ist, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
vorgeschlagen, zwei Muttergewinde gleicher Steigung vorzusehen, in denen gemeinsam
drehbare Gewindebolzen einsitzen, deren einer das Axiallager der Walzenwelle stützt,
und deren anderer über ein Axialdrucklager die Walzenwelle in Walzdruckrichtung
unter Zwischenschaltung einer in ihrer Spannung einstellbaren Feder gegen das Axiallager
der Walzenwelle verspannt.
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Es empfiehlt sich, die Gewindebolzen getrieblich mit einem gemeinsamen
Drehantrieb derart zu verbinden, daß die Gewindebolzen gleichmäßige, gleichgerichtete
Axialbewegungen ausführen und dabei axial gegeneinander beweglich gehalten sind.
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Soll die axiale Verstellung der Walzen von deren eigenem Drehantrieb
abgeleitet werden, so ist die in Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes dadurch
möglich, daß als gemeinsamer Drehantrieb eine Schiebemuffe vorgesehen ist, die mit
beiden Gewindebolzen drehfest, jedoch axial verschiebbar gekuppelt ist und ferner
Kupplungszähne aufweist, die durch Verschiebung der Muffe mit Gegenkuppelzähnen
eines
an der Walzenwelle befestigten Kupplungsstückes ein-und ausrückbar sind Um eine
ungewollte Drehung des Gewindebolzens und damit eine Veränderung der Anstellung
au$zuschließen, ist die Schiebemuffe gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
mit einer ein- und ausrückbaren Raste gegenüber dem Lagerkörper versehen, die eingerückt
die Drehung der Schiebemuffe sperrt. Zweckmäßig ist hierbei ein gemeinsames Stellmittel
derart vorzusehen, daß die Kupplung zwischen Schiebemuffe und Kupplungsstück an
der Walzenwelle und die Betätigung der Rast gemeinsam derart erfolgen, daß bei einb
gereckter Kupplung die Rast ausgerückt ist.
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Im Falle, daß jede Walze mit einer in der axial tnvere schiebbaren
Welle drehfest einsitzenden SchiebbUChse -ein zwischen Welle und Schiebebuchse wirkendes
Gewinde stellmittel beweglich und das Gewindestellmittel als in der Welle drehbar
einsitzende, wahlweise mit der Welle drehkuppelbare oder drehfest im Gehäuse einrastbare
Verstellbuchse ausgebildet ist, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung
vorgeschlagen, die Kupplung als eine' Lagerscheibe auszubilden, die sich mittels
eines Axialhilfslagers und einer Feder am Gehäuse abstützt während die Lagerscheibe
gegen die Kraft der Feder von einer Mutter niedergehalten wird, die das Hilfsstellmittel
bildet und auf einem Gewindezapfen eines die Verstellbuchse durthdringen den Verschiebebuchsenfortsatzes
aufsitzt, wobei die Mutter.
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und die Lagerscheibe miteinander verbindbar sind.
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Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert.
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Es zeigen die Figur 1 einen Schnitt durch einen Walzkopf zu der die,
Figur 1a einen Ausschnitt in größerem Maßstab zeigt.
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die Figur 2 zeigt einen der Figur la vergleichbaren Ausschnitt eines
abgewandelten, im übrigen dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 entsprechenden Ausführungsbeispiels.
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-Die Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen Walzkopf eines weiteren
Ausführungsbeispiels.
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In Figur 1 ist mit 1 eine keulenförmige Hohlwelle bezeichnet, mit
deren verdickten Ende stirnseitig eine kegelförmige Arbeitswalze 2 durch eine hier
nicht näher be--schriebene Befestigungsvorrichtung 4 lösbar verbunden und fliegend
angeordnet ist. Nahe der Arbeitswalze 2 ist die Walzenweile 1 mit .einem Radiallager
3 im Lagerkörper 8 abgestützt. Die Walzenwelle 1 durchdringt ein Antriebskegelrad
5 mit dem es durch eine Vielkeilverzahnung 6 drehfest jedoch längsverschieblich.verbunden
ist. Das Antriebskegelrad 5 ist mit einem kegelförmigen Ansatz 5a verbunden und
über diesen mit einem Kegelrollenlager 7 sowie unmittelbar mit einem weiteren Kegelrollenlager
9 im Lagerkörper 8 abgestützt. Das Antriebskegelrad 5 kämmt mit einem ebenfalls
im Lagerkörper 8 gelagerten Kegelritzel 10, auf dessen Welle 11 ein Zwischenrad
12 eines nicht dargestellten Pla-
netenradantriebes des Walzkopfes
befestigt ist.
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Das das Antriebskegelrad 5 durchdringende Ende der Walzenwelle 1 stützt
sich mit einem Absatz und einem-auf dem Absatz aufliegenden Druckring 18 über ein
Axiallager, welches aus den Kegelrollen 13, einem inneren Ring 14 Ünd einem äußeren
Ring 15 besteht, gegen einen Stützring 17 ab, der mit einem Gewinde versehen einen
Gewindebolzen bildet, der in einer in das Lagergehäuse 8 eingepressten Gewindehülse
19 drehbar einstitzt. In den sauberen Ring 15 des Axiallagers ist noch ein Radiallager
16 eingesetzt, welches zusammen mit dem Radiallager 3 die Walzenwelle 1 raw dial
stützt. Zur axialen Anstellung der Walzenwelle 1 mit der Walze 2 wird der Stützring
17 in der Hülse 19 gedreht.
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Insoweit entsprechen die Ausführungsbeispiele den Fig. 1, la und 2
einander.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 und 1a ist die axiale Verstellung
der Walzen von deren eigenem Drehantrieb abgeleitet. Hierzu ist, wie die Figur la
als Aússchnitt aus der Figur 1 in größerem Maßstab zeigt, auf das freie Ende der
Walzenwelle 1 eine Kappe 20 aufgesetzt. Diese Kappe 20, die zugleich das Radiallager
16 auf dem Absatz der Walzenwelle 1 in axialer Richtung festlegt, ist auch drehfest
mit der Walzenwelle 1 verbunden und mit einer Stirnverzahnung 21 versehen. Mit der
Stirnverzahnung 21 der Kappe 20 wirkt eine Stirnverzahnung 2 an einer Schiebemuffe
23 zusammen Die Schiebemuffe 23 ist bei 24 drehfest jedoch axial verschieblich mit
dem Stützring 17 für das Axiallager (13, 14, 15) der Walzenwelle 1 verbunden e Ausnehmungen
des Stützringes 17 sind Druckfedern 25 eingesetzt, die auf einen Flansch der Schiebemuffe
23 einwirken und die Stirnverzahnung 22 der Schiebemuffe 23 außer Ein-
griff
mit der Stirnverzahnung 21 der Kappe 20 halten. Über einen Ringkolben 26, der in
einem Zylinderkörper 27 einsitzt und mit einem über die Rohrleitung 28 zugeführten
hydraulischen Druckmittel beaufschlagbar ist, kann die Stirnverzahnung 22 der Schiebemuffe
23 in die Stirnverzahnung 22 der Kappe 20 gegen die Kraft der Druckfedern 25 eingerückt
werden so daß der Stützring 17 sich zur axialen Verstellung der Walzenwelle 1 mit
dieser dreht. Damit die Schiebemuffe 23 und mit ihr der Stützring 17 keine ungewollte
Drehung ausführen können, ist die Schiebemuffe 23 mit einer Außenverzahnung 29 versehen,
in die eine Rast 30 unter der Wirkung einer Feder 31 einrastet. Der Federteller
ist als Kolben 32 ausgeführt, der in einer Bohrung des den Lagerkörper 8 abschließenden
Deckels 35 einsitzt. Mit der Beaufschlagung des Ringkolbens 26 über die Rohrleitung
28 wird zugleich über die Rohrleitung 33 der Kolben 32 beaufschlagt und damit die
Rast 30 entriegelt.
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Der Deckel 35 ist mit einem Muttergewinde 36 versehen, in dem ein
mit einem Gewindebolzenteil versehener Lagereinsatz 37 einsitzt, der bei 38 drehfest
jedoch-axialverschieblich mit der Schiebemuffe 23 verbunden ist, so daß sich der
Lagereinsatz 27 zusammen mit dem Stützring 17 dreht, wobei die Gewinde am Lagereinsatz
37 und am Stützring 17 gleiche Steigung aufweisen und sich somit gleichsinnig und
gleichmäßig axial bewegen. In den Lagereinsatz 37 ist ein Lager 39 eingesetzt, das
auf einem Zapfen 40 der Kappe 20 aufsitzt. Der Zapfen 40 ist mit einem Gewinde für
eine Mutter 41 versehen, mit der eine Feder 42 gegen das Lager 39 verspannt werden
kann. Die Kraft der Feder 42 wirkt einerseits über den Zapfen 40, die Kappe 20,
die Walzenwelle 1, den Druckring 18, das Axiallager (13, 14, 15) auf
den
Stützring 17 und andererseits über das Lager 39 auf den Lagereinsatz 37, wodurch
die Walzenwelle 1 in Walzdruckrichtung über das Axiallager (13, 14, 15) Und den
Stützring 17 gegen das Lagerkörper 8 spielfrei vorgespannt wird. In Figur 1 ist
punktiert dargestellt der Kraftfluß 42, in dem die Feder 42 die spielfreie Vorspannung
der Bauteile gleichgerichtet zum Walzdruck bewirkt Bei dem Ausführungsbeispiel nach
Figur 2 wird die axial Verstellung der Walzen von besonderen Antrieben vorgenommen.
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Hierzu ist an jedem Walzkopf eine Schnecke 45-vorgesehen und die Schnecken
45 aller Walzkopf eines Walzwerkes sind mechanisch miteinander kuppelbar oder der
Gleichlauf ihrer einzelnen Antriebsmotore ist durch elektriSche Synchrbnschaltung
erreichbar. Die Schnecke 45 ist gemeinsam mit dem von ihr angetriebenen Schneckenrad
46 in dem Deckel 47 des Lagergehäuses 8 gelagert Die Bohrung des Sdhnedkenrades
46, die mit einer Vielkeil-rnnenverzahnung 48 Versehen ist, nimmt den mit einer
entsprechenden Vielkeil-Außenverzahnung versehenen Lagereinsatz 49 drehfest jedoch
axialverschiebbar auf. Der Lagereinsatz 49 ist mit einer weiteren Außenverzahnung
versehen mit der der ebenfalls drehfest und axialverschieblich in eine Inn§Averzahnung
50 des Stützringes 17 eingreift, so daß über die Schnecke 45 und das Schneckenrad
46 der Lagereinsatz 49 und der Stützring 17 gemeinsam gedreht wrden. Der Lager einsatz
49 ist-mit einem Gewinde 51 versehen als Gewinde bolzen ausgeführt und sitzt in
einem entsprechenden Mutter gewinde des Deckels 47 des Lagergehäuses 8 e-in. Die
Steigung des Gewindes 51 ist gleich der des Gewindes des Stützringes 17. In den
Lagereinsatz 49 ist ein Lager 39' eingesetzt, das auf einem Zapfen 40' der Kappe
20' aufsitzt.
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Der Zapfen 40' ist mit einem Gewinde für eine Mutter 41' versehen,
mit der eine Feder 42' gegen das Lager 39' verspannt werden kann. Die Kraft der
Feder 42' wirkt einerseits über den Zapfen 40', die Kappe 20', die Walzenwelle 1,
den Druckring 18, das Axiallager (13, 14, 15) auf den Stützring 17 und andererseits
über das Lager 39' auf den Lagereinsatz 49, wodurch die Walzenwelle 1 in Walzdruckrichtung
über das Axiallager (13, 14, 15) und den Stützring 17 gegen den Lagerkörper 8 spielfrei
vorgespannt wird.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 ist die Walze 55 von einer
Schiebebuchse 56 getragen mit der sie durch Stirnverzahnringe 57 und 58, die drehfest
in der Walze 55 und der Schiebebuchse 56 einsitzen drehfest verbunden ist.
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Die Schiebebuchse 56 sitzt über die Verzahnung 59 drehfest in der
Welle 60 ein, in der sie mit einer Gleitbuchse 61 zentriert ist, während ihr Kopfende
mittels des Radiallagers 62 und Zwischenbuchsen 63 und 64 im Lagergehäuse 65 abgestützt
ist. Die Welle 60 ist ihrerseits mittels der Radiallager 66 und 67 und des Axiallagers
68 im Lagergehäuse 65 gelagert. Zum Antrieb der Welle 60 dient ein fest mit ihr
verbundenes Kegelrad 69, in das ein.Kegelritzel 70 einer Zwischenwelle 71 eingreift.
In der Welle 60 geführt und in Walzdruckrichtung axial abgestützt ist eine Verstellbuchse
72, deren Gewindezapfen 73 in der Gewindebohrung 74 der Schiebebuchse 56 einsitzt
und somit die Schiebebuchse 56 axial fixiert. In die Schiebebuchse 56 eingesetzt
und mit ihr fest verbunden ist ein Schiebebuchsenfortsatz 75. Schiebebuchse 56 und
Schiebebuchsenfortsatz 75 sind von einem Zuganker 76 durchsetzt, der beiderends
mit Gewinden 77 und 78 versehen ist und mit einem der Gewinde 77 in der Gewindebohrung
der Walze 55 einsitzt,
während auf das Gewinde 78 eine Mutter 79
aufgeschraubt ist, womit die Walze 55 mit der Schiebebuchse 56 verbunden ist. Die
Verstellbuchse 72 ist an ihrem einen Ende mit einer Stirnverzahnung 80 versehn und
greift mit dieser in eine entsprechend stirnverzahnte Lagerscheibe 81 ein, so daß
die Verstellbuchse 72 in axialer Richtung beweglich aber drehfest mit der Lagerscheibe
81 verbunden ist. Eine auf einem Gewinde 82 des Schiebebuchsenfortsatzes 75 aufsitzende
Mutter 83 ist vorgesehen, eine Telleffeder 84 in gewünschtem Maße zu spannen, die
sich über ein Radiallager 85 gegen die Lagerscheibe 81 und ansonsten am Lagertehäuse
65 abstützt. Ist die gewünschte Spannung der Feder 84 erwirkt, werden die Mutter
83 und die Lagerscheibe 81 durch Schrauben 86 drehfest miteinander verbunden. Die
tagerscheibe 81 ist mit einer Verzahnung 87 versehen ebenso wie die Mutter 79 mit
einer Verzahnung 88 versehen is Durch eine Kappe 89 mit den.Verzahnungen 87 und
88 entsprechenden Gegenverzahnungen kann die Sicherung der Muttern 79 und 83 erfolgen.
Wenn die Kappe 89 zurückgezogen ist, liegt die Verzahnung 87 an der Lagerscheibe
81 frei. Mit einer in die Lagerbohrung 90 einsetzbaren Knagge 91, die in die Verzahnung
87 eingreift, kann die Lagerscheibe 81 mit der mit ihr verbundenen Mutter 83 gedreht
oder auch blockiert werden. Bei Drehung der Lagerscheibe 81 mit der Mutter 83 dreht
sich gleichzeitig die Verstellbuchse 71. Da die Gewinde 82 und 74 gleichsinnig und
mit gleicher Steigung ausgefthrt sind, wird die Scheibebuchse 56 vom Gewinde 73/74
in gleichem Maße verstellt, wie ihr der Schiebe buchsenforsatz 75 in den Gewinden
82/83 folgen kann, wodurch die Einzelverstellung von Walzen 55 möglich ist.
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Werden dagegen die Lagerscheiben 81 an allen Walzk8pfen des Walzwerks
blockiert und der Walzwerksantrieb einem
schaltet so erfolgt mit
der Drehung der Wellen 60 und der mit ihnen drehfest verbundenen Schiebebuchsen
56 mit Schiebebuchsenfortsätzen 75 die gleichmäßige Axialverstellung der Walzen
55 des Walzwerks gemeinsam und gleichsinnig. Aus dem punktiert dargestellten Kraftfluß
93 ist ersichtlich, wie die im Kraftfluß 93 gelegene Feder 84 die Bauteile stets
in gleicher Anlage hält, in der sie auch unter dem Walzdruck stehen.
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