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Universalwalzwerk mit vom Antrieb der horizontalwalzen aus abgeieitetem Antrieb der Vertikalwalzen.
Bei Universalwalzwerken wird der Antrieb der Vertikalwalzen gewöhnlich von demjenigen der Horizontalwalzen abgeleitet, wie in Fig. 1, 2 und 3 für den Fall eines Duowalzwerkes im Prinzip dargestellt ist. Es sind a, b die beiden Horizontalwalzen, welche vermittelst der Spindeln f, von den Kammwalzen e, f in Bewegung gesetzt werden, und, h die Vertikalwalzen auf der einen Seite des Gerüstes. Auf ihren Achsen sitzen die konischen Räder i, in welche die Räder k greifen.
Die letzteren sitzen auf der Welle 1, die wegen der erforderlichen Verschiebbarkeit der Vertikalwalzen innerhalb des Gerüstes im allgemeinen als Vierkantwelle ausgebildet ist. Sie ist in der Regel durch die Kupplung rn mit der im Kammwalzgerüst gelagerten Welle n verbunden Auf der letzteren befindet sich ein Stirnrad o, welches mittels eingeschalteten Zwischenrades p von der oberen Kammwalze angetrieben wird.
Die Räderübersetzungen i, kund e, o sind so gewählt, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Vertikalwalzen in einem bestimmten Verhältnis steht zu derjenigen der Horizontalwalzen, damit ein Gleiten des Walzstabes an den ihn bearbeitenden Walzen vermieden wird. Zu beachten ist hier, dass wohl stets für die Geschwindigkeit des Stabes diejenige der Horizontalwaizcn mass- gebend ist, da die letzteren ja die Hauptarbeit zu leisten haben, ihn auf breiterer Fläche fassen und so den grösseren Gesamtdruck auf ihn ausüben.
Die Anpassung der Umfangsgeschwindigkeit der Vertikalwa. lzen an diejenige der Horizontal- walzen, welche die ausschlaggebende ist, kann auf zweierlei Weise geschehen. Entweder (he Vertikalwalzen haben eine geringere Umfangsgeschwindigkeit als. die Horizontal walzen, wenn sie sich auf der Eintrittsseite der letzteren befinden, denn die Geschwindigkeit des in die Horiyoiii LI- walzen tretenden Stabes ist geringer als wie die Umfangsgeschwindigkeit der letzteren, oder aber die Vertikalwalzen arbeiten auf der Austrittsseite der Horizontalwalzen, dann müssen sie eine grössere Umfangsgeschwindigkeit haben, denn der aus den Horizontalwalzen tretende Stab hat eine grössere Geschwindigkeit als die Umfangsgeschwindigkeit der Horizontalwalzen beträgt.
Dieses Verhältnis der Umfangsgeschwindigkeit der Vertikalwalzen zu derjenigen der Horizontalwalzen, welches ja bei jedem Walzwerk infolge der starren Räderübersetzungen 1, h- und e, o ein gegebenes und festliegendes ist, hängt aber andererseits sehr von dem Mass der Querschnittsverminderung zwischen den Horizontalwalzen ab, oder es ist bei jedem Walzwerk nur fiir eine bestimmte Querschnittsverminderung des Stabes zwischen den Horizontalwalzen richtig. Bei grösserer Querschnittsverminderung werden z. B. die auf der Emtrittsseitc der Horizontalwalzen arbeitenden Vertikalwalzen zu schnell, die auf der Austrittsseite arbeitenden Vertikalwalzen zu langsam laufen, und umgekehrt, bei zu geringer Querschnittsverminderung.
Die Gleichhaltung der Querschnittsverminderung ist nicht immer möglich, ganz abgesehen davon, dass mit der Unzuverlässigkeit der ungeschulten Arbeiter gerechnet werden. muss, und dass auch die Temperatur und die Qualität des zu verarbeitenden Materials Unregelmässigkeiten hervorrufen können. Es ist also praktisch gar nicht möglich, das Verhältnis der Geschwindigkeiten richtig einzuhalten. Es wird im Gegenteil stets ein mehr oder weniger grosses Schleifen des Stabes an den Vertikalwalzen stattfinden.
Hieraus ergeben sich nun sehr grosse Übelstände : Erstens wird dadurch eine grosse Kraft-
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Dicke hat, also mit breiten Flächen von den Vertikalwalzen gefasst wird und insbesondere auch dann, wenn die Vertikalwalzen einen beträchtlichen Druck von der Seite ausüben sollen.
Während man nun die Vertikalwalzen selbst sowie ihre Achsen, die Wellen , und die Räder o, p auch für aussergewöhnliche Beanspruchungen stark bemessen kann, ist dies ausgeschlossen für die konischen Räder i, k, deren Durchmesser, wie ein Blick auf Fig. 1 zeigt, durch den Durchmesser der Vertikalwalzen selbst und durch das Mass q, als der geringsten Entfernung, auf welche die beiden Vertikalwalzen einander genähert werden sollen, bestimmt ist. Auch bezüglich der Breite der erwähnten beiden Räder sind Beschränkungen gegeben. Tatsächlich bilden, wie allgemein bekannt, die konischen Antriebsräder die schwache Stelle jedes Universalwalzwerkes.
Auch die in dieser Hinsicht massstäblich gehaltene Fig. 1 lässt das Missverhältnis erkennen, welches zwischen den Abmessungen der konischen Räder und den der sonstigen Antriebsteile der Vertikalwalzen und insbesondere im Vergleich zu den Kammwalzen e, f der Horizontalwalzen herrscht.
Wie sehr diese Übelstände empfunden werden, zeigt die grosse Anzahl von zum Teil recht komplizierten Konstruktionen, welche vorgeschlagen sind, um die fraglichen konischen Räder recht kräftig gestalten zu können, doch ist keine in grösserem Umfange zur Anwendung gelangt.
Diese anerkannten Mängel zu beseitigen, ist Zweck vorliegender Erfindung. Sie besteht in folgendem : Es ist die gesamte Räderübersetzung zwischen den Vertikalwalzen und den Kammwalzen der Horizontalwalzen so gewählt, dass die Umfangsgeschwindigkeit der Vertikalwalzen auf alle Fälle geringer ist, als wie sie dem eingangs erwähnten richtigen Verhältnis bei normaler
Querschnittsverminderung des Stabes zwischen. den Horizontalwalzen entspricht.
Ist das Walz- werk so einzurichten, dass die Vertikalwalzen vor dem Eintritt in die Horizontalwalzen arbeiten sollen, so wird man beim Entwurf mit einer derartig hohen Querschnittsverminderung des Stabes zwischen den letzteren rechnen, welcher praktisch überhaupt ohne Bruchgefahr zulässig ist und hienach die Umfangsgeschwindigkeit der Vertikalwalzen erheblich niedriger wählen, als die
Umfangsgeschwindigkeit der Horizontalwalzen. Sollen hingegen die Vertikalwalzen auf der
Austrittsseite der Horizontalwalzen arbeiten, so wird man mit einer sehr geringen Querschnitts- verminderung oder mit gar keiner rechnen und demgemäss die Umfangsgeschwindigkeit der
Vertikalwalzen nur etwas schneller oder sogar nur gleich der der Horizontalwalzen festlegen.
In beiden Fällen also wird beim Walzen der von den Horizontalwalzen vorgezogene bzw. vor- gedrückte Stab die Vertikalwalzen schneller zu drehen suchen, als wie es dem Übersetzungs- verhältnis vom Kammwalzgerüst aus entsprechen würde. Um diese schnellere Drehung nun tat- sächlich zu ermöglichen, wird die Kupplung m entsprechend ausgebildet, wie z. B. in Fig. 4 in einem Ausführungsbeispiel wiedergegeben. Es sitzt hiebei auf der Welle l als eine Hälfte der
Kupplung das Sperrad r und auf dem gegenüberliegenden Ende der Welle n als zweite Hälfte der Kupplung die Scheibe s, welche mit einer oder mehreren Sperrklinken t versehen ist. Die Drehung geschieht in Richtung des Pfeiles. Es ist ersichtlich, dass nun die Welle 1 sich beliebig schneller drehen kann, als wie die Welle'M.
Es schleifen alsdann die Klinken über die Nasen des Sperrades hinweg.
Der Vorgang beim Walzen ist nun folgender für den Fall, dass die Vertikalwalzen auf der Eintrittsseite in Tätigkeit sind : Der auf dem Rollcang ankommende Block wird von den Vertikalwalzen gefasst und den Horizontalwalzen zugeschoben. Die Vertikalwalzen werden hiebei durch die Räder i, k und o, p von der Kammwalze e angetrieben, wobei die Kupplung en die Kraft überträgt. Sobald aber die Horizontalwalzen den Block gefasst haben, nimmt derselbe eine grössere Geschwindigkeit an, als wie diejenige der Vertikalwalzen ; der Block wird gewissermassen durch
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aus erhalten.
Liegen die arbeitenden Vertikalwalzen auf der Austrittsseite er Horizontalwalzen, so wird der Stab zunächst von den ilorizontalwalzen gefasst und den Vertikalwalzen zugeschoben, welch letztere dann unter dem Schub des Walzstabes die von den Horizontalwalzen vorgeschriebene grüsscre Geschwindigkeit annehmen, wobei der ganze Antrieb bis zu den Kammwalzen der Horizonratwalzen ausscheidet und nun leer mitläuft. Dieser Antrieb tritt aber mit seiner geringen
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sowohl zwischen den Horizontalwalzen als auch Vertikalwalzen sich befindet bzw. bearbeitet wird, die Geschwindigkeit der letzteren sich derjenigen der ersteren anpasst, die Antriebsorgane der Vertikalwalzen leer laufen und als solche nur in Tätigkeit treten, wenn der Walzstab sich nur zwischen den Vertikalwalzen befindet.
Natürlich kann die Kupplung m auch anders ausgebildet werden, als wie in Fig. 4 dargestellt ist. Sie braucht auch 1keine selbständige Kupplung zwischen den Wellen I und n sein, sondern kann auch mit einem der Räder p, o, k, l oder auch mit der Vertikalwalze h direkt verbunden werden, welche zu diesem Zwecke lose auf ihrer Achse sitzt und mit einem Kranz entsprechend dem Sperrad r der Kupplung 1n versehen ist, während die Achse n den mit den Sperrklinken versehenen Kranz trägt. Die Kupplung m kann auch als Reibungskupplung irgend einer Konstruktion ausgebildet sein, welche im Augenblick des Eintrittes des Stabes in die Horizontalwalzen bzw. beim Verlassen derselben in Tätigkeit tritt.
Die Welle l oder eine dieser vorgelagerte Welle könnte auch durch einen besonderen Motor
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den Horizontal-und Vertikalwalzen sich befindet.
PATENT. ANSPRÜCHE :
1. Universalwalzwerk mit angetriebenen Horizontal- und Vertikalwalzen, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Antriebsorgane der Vertikalwalzen leer laufen, solange der Walzstab sowohl zwischen den Horizontalwalzen als auch zwischen den Vertikalwalzen sich befindet bzw. bearbeitet wird, wobei die Geschwindigkeit der letzteren sich derjenigen der ersteren anpasst, und als
Antriebsorgane nur in Tätigkeit treten, wenn der Walzstab sich nur zwischen den Vertikal walzen befindet.