DD257214A5 - Vorrichtung zum schleifen eines rotationskoerpers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schleifvorrichtung, insbesondere eine Direktschleifvorrichtung zum Schleifen der Arbeitswalze eines Warmwalzwerkes im Einbauzustand der Walze. Vorgeschlagen wird eine Vorrichtung, bei der eine erste und eine zweite Gruppe aus mehreren Schleifkoerpern vorgesehen sind. Die erste Gruppe der Schleifkoerper 301-303 ist in Laengsrichtung des zu schleifenden, in Drehung versetzten Rotationskoerpers 1 an der einen Seite einer Laengenmittellinie angeordnet, wobei ihre Drehachsen die Achse des Rotationskoerpers schraeg schneiden. Die zweite Gruppe von Schleifkoerpern 304-306 ist in Laengsrichtung des Rotationskoerpers an der anderen Seite der Laengenmittellinie angeordnet, wobei ihre Drehachsen die Achse des Rotationskoerpers mit einer Neigung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten Gruppe von Schleifkoerpern schraeg schneiden. Ausserdem ist eine Einrichtung zum Bewegen von erster und zweiter Gruppe von Schleifkoerpern in Laengsrichtung unter Andruck der Schleifkoerper gegen die Mantelflaeche des Rotationskoerpers vorgesehen. Fig. 5

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, insbesondere eine derartige Vorrichtung, die zweckmäßig für das in der Walzstraße erfolgende Direkt-Schleifen einer Arbeitswalze bei einem Walzwerk, z. B. einem Warmwalzwerk o. dgl., einsetzbar ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Wenn ein Band, wie ein Stahlblechband o.dgl., einem Warmwalzen in einer Walzstraße, in welcher eine große Zahl von Walzwerken in Reihe angeordnet sind, unterworfen wird, unterliegt eine Arbeitswalze im Vergleich zu einer Stützwalze einem großen Abtrieb oder Verschleiß. Insbesondere sind dabei Verschleiß und Oberflächenaufrauhung eines mit einem Band in Berührung gelangenden Banddurchgangsabschnitts der Arbeitswalze beträchtlich, und der örtliche Verschleiß der den Seitenkantenbereichen des Bands entsprechenden Abschnittes der Arbeitswalze ist ganz erheblich. Beim Auswalzen von Bändern erfolgt daher das Walzen unter Änderung der Folge der zu walzenden Bänder in der Weise, daß das Auswalzen sequentiell vom Walzen breiter Bonder auf das Walzen schmälerer Bänder umgestellt wird. Außerdem wird die Arbeitswalze periodisch ausgewechselt; nach dem (Nach-)Schleifen der abgenützten Arbeitswalze außerhalb des Walzwerkes wird diese Arbeitswalze wieder in das Walzwerk eingebaut und für weitere Walzvorgänge eingesetzt.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahren zur Durchführung des planmäßigen Auswalzens, bei dem die Folge der Bandbreiten so eingestellt wird, daß die Auswalzvorgänge aufeinanderfolgend von breiteren zu (immer) schmäleren Bändern durchgeführt werden, und die Arbeitswalze außerhalb der Walzstraße nachgeschliffen wird, ergibt sich jedoch eine Beeinträchtigung der Produktionsleistung aufgrund der Notwendigkeit für die Sequenz der Walzvorgänge. Außerdem bedingt die große Häufigkeit des Auswechselns einer Arbeitswalze einen großen Arbeitsaufwandjall dies stellt einen Hauptgrund für die Verringerung eines Auslastungsfaktors einer Walzanlage dar. Aus diesem Grund wurde die Entwicklung eines in der Walzstraße durchführbaren, sog. Direkt-Schleifverfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung, mit denen das Schleifen oder Nachschleifen einer Walze während des Walzvorgangs und bei in das Walzwerk eingebauter Walze erfolgen kann, wobei die Walzen-Wechselintervalle verlängert sind und die Walzarbeiten nicht durch eine Folge von Bändern verschiedener Breiten eingeschränkt sind, ins Auge gefaßt.

Für das in der Walzstraße erfolgende Schleifen (im folgenden als „Direktschleifen" bezeichnet) sind beispielsweise die in den Fig. 1 a und 1 b sowie in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Vorrichtungen bekannt. Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 a erfolgt das (Nach-)-Schleifen durch Andrücken eines rechteckig-säulenförmigen, blockartigen Schleifsteins 1 gegen eine sich drehende Arbeitswalze 2. Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 b erfolgt dieses Schleifen mittels einer durch einen nicht dargestellten Motor in Drehung versetzten Schleifscheibe 3, die an die Mantelfläche der Arbeitswalze 2 angedrückt wird.

Bei der den genannten blockartigen Schleifstein 1 verwendenden Schleifvorrichtung gemäß Fig. 1 a ist zwar der Aufbau einfach, weil der Schleifstein 1 nicht in Drehung versetzt zu werden braucht; andererseits ist diese Vorrichtung aber mit dem Nachteil behaftet, daß sich die Schnittfläche des Schleifsteins 1, weil dieser nicht gedreht wird, leicht mit Schleifstaub zusetzen oder verbacken kann. Aufgrund der langgestreckten Blockform des Schleifsteins 1 können seine Eckabschnitte leicht abbrechen, was zu einer kurzen Standzeit des Schleifsteins 1 und auch zu einer Unfallgefahr führt.

Bei der die Schleifscheibe 3 verwendenden Schleifvorrichtung gemäß Fig. 1 bsind einerseits die Standzeit der Schleifscheibe lang und die Schleifleistung ausgezeichnet; andererseits muß aber die Schleifsche.be 3 über ihre Welle 4 durch einen Motor angetrieben werden. Dies bedingt einen größeren Raumbedarf in Längsrichtung der Walze. Wenn zudem mehrere Schleifscheiben 3 angeordnet werden, müssen ihre gegenseitigen Abstände groß gehalten werden, wobei das Schleifen der gesamten Walzen-Mantelfläche über ihre volle Längserstreckung möglich ist. ,,

Bei der in Fig.2 dargestellten Schleifvorrichtung wird zum Schleifen ein rechteckiger, blockförmiger Schleifstein 31 gegen eine sich in Drehung befindende Arbeitswalze 1 'angedrückt. Bei der Schleifvorrichtung gemäß Fig. 3 erfolgt dies, indem eine Welle 5 einer Schleifscheibe 32 parallel zur Arbeitswalze 1' gehalten und die Umfangsfläche der Schleifscheibe 32 an die sich drehende Arbeitswalze 1' angedrückt wird. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Beispiel sind mehrere Schleifscheiben 32 in einer Reihe längs der Längsrichtung der Arbeitswalze 1' angeordnet. Bei einer in Fig. 12 dargestellten Schleifvorrichtung erfolgt das Schleifen durch Andrücken eines um zwei drehbare Scheiben oder Rollen 4' herumgelegten endlosen Schleifbands 33 gegen eine Arbeitswalze 1'. . .

Die den blockförmigen Schleifstein 31 verwendende Schleifvorrichtung gemäß Fig. 2 besitzt zwar einen einfachen Aufbau, weil der Schleifstein 31 nicht gedreht zu werden braucht. Sie ist jedoch infolge des sich nicht drehenden Schleifsteins 31 mit dem

Mangel behaftet, daß sich die Schnittfläche des Schleifsteins 31 leicht zusetzt oder der Schleifstein 31 einem Zubacken oder Sintern unterliegt. Außerdem können die Eckabschnitte des Schleifsteins 31 aufgrund seiner Form leicht abbrechen, was eine kürzere Standzeit und auch eine Unfallgefahr bedingt.

Bei der in Fig.3 dargestellten Schleifvorrichtung setzt sich die sich drehende Schleifscheibe nicht zu, und sie besitzt daher bei ausgezeichneter Schleifleistung eine lange Standzeit. Für den Drehantrieb der Schleifscheibe 32 muß aber ein (nicht dargestellter) Motor für den Antrieb der Welle 5 vorgesehen werden, was einen großen Raumbedarf in Längsrichtung der Arbeitswalze V bedingt. Wenn dabei zudem mehrere Schleifscheiben 32 (nebeneinander) angeordnet werden, muß ihr gegenseitiger Abstand groß gehalten werden, wobei es unmöglich ist, die gesamte Mantelfläche über die volle Längserstreckung der Arbeitswalze 1'zu schleifen.

Die das Schleifband 33 verwendende Schleifvorrichtung gemäß Fig,4 ist darüber hinaus mit dem Mangel behaftet, daß das Schleifband stark verschleißanfällig ist und die Vorrichtung selbst einen komplexen Aufbau besitzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den konstruktiven und finanziellen Aufwand zum Schleifen einer im Einbauzustand befindlichen Arbeitswalze eines Walzwerkes bei gleichzeitiger Erhöhung der Schleifleistung zu senken.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Direktschleifvorrichtung ohne zusätzlichen Antrieb der Schleifkörper zu entwickeln, die darüber hinaus ein vollständiges Schleifen der gesamten Walzen- und Mantelfläche gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine erste Gruppe aus mehreren Schleifkörpern, die in einer Reihe in Längsrichtung des zu schleifenden, in Drehung versetzten Rotationskörpers an der einen Seite einer Längenmittellinie angeordnet sind und deren Drehachsen die Achse des Rotationskörpers schräg schneiden, eine zweie Gruppe aus mehreren Schleifkörpern, die in einer Reihe in Längsrichtung des Rotationskörpers an der anderen Seite der Längenmittelinie angeordnet sind und deren Drehachsen die Achse des Rotationskörpers mit einer Neigung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten Gruppe von Schleifkörpern schräg schneiden, und eine Einrichtung zum Bewegen von erster und zweiter Gruppe von Schleifkörpern in Längsrichtung unter Andruck der Schleifkörper gegen die Mantelfläche des zu schleifenden Rotationskörpers.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnet sich im wesentlichen durch die vorstehend angegebenen Merkmale. Da hierbei der Schleifkörper mit seiner Drehachse so ausgerichtet ist, daß diese gegenüber der Drehachse des Rotationskörpers schräggestellt ist, tritt ein Relativschlupf und mithin eine Gleitreibung zwischen dem Schleifkörper und der zu (be)schleifenden Mantelfläche des mit Drehung angetriebenen Rotationskörpers auf, wobei dessen Mantelfläche durch diese Gleittreibung automatisch geschliffen wird. Infolgedessen ist kein Antrieb zum Drehen des Schleifkörpers erforderlich, vielmehr wird er durch den zu schleifenden Rotationskörper in Drehung versetzt. Demzufolge tritt kein Zusetzen des Schleifkörpers auf; selbst wenn mehrere Schleifkörper in Längsrichtung der Mantelfläche des zu schleifenden Rotationskörpers in einer Reihe angeordnet sind, braucht zwischen benachbarten Schleifkörpern kein besonders großer Abstand eingehalten zu werden. Hierdurch können Einbau-oder Anlagenkosten und Einbauraum gespart werden.

Ausführungsbeispiele

Imfolgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand derTechnik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a und 1 b schematische Seitenansichten zur Veranschaulichung verschiedener bisheriger Arbeitswalzen-Schleifverfahren, Fig.2 bis 4 schematische Darstellungen verschiedener bisheriger Direktschleifvorrichtungen, Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf eine Ausführungsform einer Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, Fig. 6 eine schematische Aufsicht zur Darstellung des Schleifprinzips bei der Ausführungsform nach Fig. 5, Fig. 7 eine scherriatische Teilseitenansicht, die ebenfalls das Schleifprinzip bei der Ausführungsform nach Fig. 5 veranschaulicht, Fig. 8 eine schematische Aufsicht auf ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers,

bei welcher die Drehachsen aller Schleifkörper (oder Schleifscheiben) in derselben Richtung schräggestellt sind, Fig.9: eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schematische Aufsicht zur Darstellung des Schleifzustands an einem Seitenkantenabschnitt des Rotationskörpers.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform sind mehrere drehbar gelagerte Schleifkörper (oder Schleifscheiben) in Längsrichtung eines Rotationskörpers in einer Reihe angeordnet. Bei dieser Ausführungsform sind insbesondere sechs zylindrische (oder napfförmige) Schleifkörper 301—306 entlang der Längsrichtung einer Arbeitwalze 1' in einer Reihe angeordnet. Die Drehachsen Ci-C₆ der einzelnen Schleifkörper 301-306 schneiden in Schrägstellung eine Drehachse C der Arbeitswalze V. Ein zwischen diesen Drehachsen der Schleifkörper 301-306 und einer senkrecht zur Drehachse C der Arbeitswalze 1' liegenden Ebene gebildeter Winkel 0' ist bei den Schleifkörpern 301-303 an der einen Seite eines Längsmittelpunktes M der Arbeitswalze 1' zur einen Seite und bei den Schleifkörpern 304-306 an der anderen Seite des Längsmittelpunktes M zur anderen Seite hin gerichtet. Mit anderen Worten: eine erste Gruppe von Schleifkörpern 301—303 und eine zweite Gruppe von Schleifkörpern 304-306 sind dabei jeweils in solche Richtungen gerichtet, daß ihre jeweiligen Berührungsstirnflächen einander zugewandt sind. Bei dieser Anordnung werden die jeweiligen Schleifkörper 301-306 jeweils unter Drehung zwischen Positionen I und II, zwischen Positionen Il und III, zwischen Positionen III und M, zwischen Positionen M und IV, zwischen Positionen IV und V sowie zwischen Positionen IV und Vl auf der Mantelfläche der Arbeitswalze V durch eine nicht dargestellte Bewegungsvorrichtung hin und her

.geführt, wobei die Mantelfläche der Arbeitswalze Y mittels dieser Schleifkörper 301-306 geschliffen werden kann. Wenn,die Schleifkörper 301-306 beispielsweise auf die in Fig. 8 gezeigte Weise jeweils in dieselbe Richtung geneigt oder schräggestellt sind und die Mantelfläche der Arbeitswalze Y geschliffen wird, während die betreffenden Schleifkörper 301-306 geradlinig zwischen den Positionen I und II, Il und III, III und IV, IV und V, V und Vl bzw. IV und VII geführt werden, läuft der gemäß Fig.9 am rechten Ende befindliche Schleifkörper 306, nachdem er die rechte Seitenkante der Arbeitswalze 1-erreicht hat, über diese ,Seitenkante hinaus. Zusätzlich zum Schleifkörper 306 selbst bewegt sich dabei auch ein Drehantrieb, wie eine Welle 6 des Sßhleifkörpers und ein Drehdämpfer dafür, über die Seitenkante der Arbeitswalze 1' hinaus, wobei diese Teile mit einem Hauptkörper des Walzwerks, z. B. einem Gehäuse oder Gerüst u.dgl. in Berührung gelangen können. Ein übermäßig großer Überlaiaf über die Seitenkante der Arbeitswalze T kann daher nicht zugelassen werden. Wenn andererseits die Schleifscheibe 306 daran gehindert werden würde, über eine Seitenkante 1 a der Arbeitswalze Y hinauszulaufen, würde ein an die Seitenkante anschließender Abschnitt 1 b ungeschliffen bleiben.

Da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 die Schleifkörper 301-306 auf die dargestellte und beschriebene Weise angeordnet sind, kann die Arbeitswälze Y bis zu ihren beiden Seitenkanten (d.h. Stirnflächenkanten) geschliffen werden, wobei die an den gegenüberliegenden Enden angeordneten Schleifkörper 301 und 306 nicht über die Seitenkanten der Arbeitswalze Y hinauslaufen oder -ragen und auch der jeweilige Drehantrieb nicht am Hauptkörper des Walzwerks anstößt. Infolgedessen kann die Arbeitswalze 1' über die Gesamtlänge ihrer Mantelfläche hinweg gleichmäßig geschliffen werden. Die beschriebene Ausführungsform ist nicht auf zylindrische Schleifkörper beschränkt, vielmehr können auch konische Schleifkörper (oder Schleifscheiben) verwendet werden. Außerdem eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur als Direktschleifvorrichtung zum Bearbeiten einer Arbeitswalze in einem Warmwalzwerk, sondern auch zum Schleifen verschiedener anderer Rotationskörper, wie Klemmwalzen, bewegbare Walzen, Stützwalzen oder Walzen eines Kaltwalzwerks.

Das Schleif- oder Arbeitsprinzip der Vorrichtung gemäß Fig. 5 beruht darauf, daß eine Stirnfläche eines Schleif körpers 30 mit einer Drehachse c, welche die Drehachse C einer mit Drehung angetriebenen Arbeitswalze Y schneidet, auf die in Fig. 6 dargestellte Weise gegen die Mantelfläche der Arbeitswalze Y angedrückt wird. Beim dargestellten Beispiel ist ein zylindrischer Schleifkörper 30 vorgesehen. Bei Verwendung eines zylindrischen Schleifkörpers 30, wie erwähnt, wird der Berührungsbereich Pgzwischen Schleifkörper 30 und Arbeitswalze V nahezu zu einer Punktberührung, woraus sich der Vorteil ergibt, daß die Ahdrückkraft des Schleifkörpers 30 gegen die Arbeitswalze 1' klein sein kann, was nicht nur im Hinblick auf die Steifigkeit der Vorrichtung vorteilhaft ist, sondern auch ein Verbacken oder Sintern des Schleifkörpers 30 weitgehend ausschließt. Außerdem wird in diesem Fall nur ein kleindimensionierter Drehantrieb benötigt. Der letztere Vorteil läßt sich wie folgt begründen: Da die Drehachse c des Schleif körpers 30 unter dem Winkel 0' gegenüber einer senkrecht zur Drehachse C der Arbeitswalze 1' stehenden Ebene geneigt ist, so daß die Stirnfläche des Schleifkörpers 30 in Teilberührung mit der Mantelfläche der Arbeitswalze 1' gelangt, wird der Schleifkörper bei der Drehung der Arbeitswalze Y zwangsweise in Drehung versetzt (mitgenommen), so daß kein getrennter Antrieb für den Schleifkörper 30 nötig ist.· Wen η sich jedoch der Schleifkörper mit derselben Umfangsgeschwindigkeit wie die Arbeitswalze 1'dreht, wird kaum eine Schleifarbeit geleistet, weshalb im Berührungsbereich Ps ein Relativschlupf zwischen der Arbeitswalze 1' und dem Schleifkörper 30 herbeigeführt werden muß. Aus diesem Grund ist gemäß Fig. 7 die Welle 6 des Schleifkörpers 30 mit einem Drehdämpfer bzw. einer Drehbremse 7 verbunden, der bzw. die beispielsweise ein Öl einer hohen Viskosität oder eine Bremsvorrichtung enthält, so daß die zwangsweise Drehung des Schleifkörpers 30 über den Widerstand des Drehdämpfers 7 reguliert und damit ein Relativschlupf zwischen Schleifkörper 30 und Arbeitswalze eingeführt werden kann. Ersichtlicherweise kann der Schleifkörper 30 jedoch auch durch einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor oder einenpneumatischen Motor ohne Anwendung des Drehdämpfers 7 angetrieben werden.

Claims (1)

1. Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, gekennzeichnet durch eine erste Gruppe aus mehreren Schleifkörpern, die in einer Reihe in Längsrichtung des zu schleifenden, in Drehung versetzten Rotationskörpers an der einen Seite einer Längenmittellinie angeordnet sind und deren Drehachsen die Achse des Rotationskörpers schräg schneiden, eine zweite Gruppe aus mehreren Schleifkörpern, die in einer Reihe in Längsrichtung des Rotationskörpers an der anderen Seite der Längenmittellinie angeordnet sind und deren Drehachsen die Achse des Rotationskörpers mit einer Neigung entgegengesetzt zu derjenigen der ersten Gruppe von Schleifkörpern schräg schneiden, und eine Einrichtung zum Bewegen von erster und zweiter Gruppe von Schleifkörpern in Längsrichtung unter Andruck der Schleifkörper gegen die Mantelfläche des (zu schleifenden) Rotationskörpers.

   Hierzu 4 Seiten Zeichnungen