DD257215A5

DD257215A5 - DRIVE FOR A CALTPILGER ROLLER

Info

Publication number: DD257215A5
Application number: DD30400487A
Authority: DD
Inventors: Herman-Josef Klingen; Josef Gerretz
Original assignee: Mannesmann Ag,De
Priority date: 1987-06-19
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1988-06-08

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antrieb fuer ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentenausgleich, wobei die angetriebene Kurbel ueber eine Koppel (KO) mit dem Walzgeruest verbunden ist. Um eine kompakte, kostenguenstige und moeglichst gering beanspruchte Bauweise fuer den Antrieb zu entwickeln, wird vorgeschlagen, dass das Walzgeruest (WG) unmittelbar ueber dem Kurbeltrieb (KU) angeordnet und die Koppel (KO) unmittelbar auf dem Kurbelzapfen gelagert ist, wobei die Koppel (KO) mit ihrer Gesamtmasse den Momentenausgleich und die Kurbel (KU) mit ihrer Gesamtmasse den Massenausgleich uebernimmt. Fig. 1 aThe invention relates to a drive for a cold pilgering mill with mass and torque compensation, wherein the driven crank is connected via a coupling (KO) with the rolling stand. In order to develop a compact, cost-effective and minimally stressed construction for the drive, it is proposed that the rolling stand (WG) is arranged directly above the crank drive (KU) and the coupling (KO) is mounted directly on the crank pin, wherein the coupling ( KO) with their total mass, the moment compensation and the crank (KU) with their total mass mass balance. Fig. 1 a

Description

Hierzu 5 Seiten ZeichnungenFor this 5 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentausgleich.The invention relates to a drive for a cold pilger rolling mill with mass and torque compensation.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik _jt ' Characteristic of the known state of the art _jt '

Aus der DE-AS 2740729 ist ein Kaltpilgerwalzwerk bekannt, wobei der Kurbeltrieb seitlich versetzt zum Walzwerk angeordnet ist. Die Kurbel ist dabei über eine Kurbelwellenkröpfung mit der über dem Kurbeltrieb angeordneten Ausgleichsmasse für den Momentausgleich verbunden. Diese ist um 90° phasenverschoben mit der Kurbel angeordnet, und die hin- und hergehende Bewegung wird durch parallele Führungen ermöglicht. Das Walzwerk selbst ist über eine lange Verbindungsstange, an der einen Seite an der Kurbelwellenkröpfung gelagert, gekoppelt.From DE-AS 2740729 a cold pilger rolling mill is known, wherein the crank mechanism is arranged laterally offset to the rolling mill. The crank is connected via a Kurbelwellenkröpfung with the arranged above the crank gear balancing mass for the torque compensation. This is arranged at 90 ° out of phase with the crank, and the reciprocating movement is made possible by parallel guides. The rolling mill itself is coupled via a long connecting rod, mounted on one side on the Kurbelwellenkröpfung.

Object of the invention

Es ist das Ziel der Erfindung, einen Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk zur Anwendung zu bringen, welcher einen kostengünstigen Betrieb des Walzwerkes gewährleistet.It is the object of the invention to bring a drive for a cold pilger rolling mill used, which ensures a cost-effective operation of the rolling mill.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentausgleich, wobei die angetriebene Kurbel über eine Koppel mit dem Walzgerüst verbunden ist, zu schaffen, bei dem über eine Beachtung des Massen- und Momentausgleiches des Doppelschiebers eine kompakte, kostengünstige und möglichst gering beanspruchte Bauweise für den Antrieb erzielt wird.The invention has for its object to provide a drive for a cold pilgering mill with mass and torque compensation, wherein the driven crank is connected via a coupling with the rolling stand, in which respect for the mass and moment compensation of the double slide a compact, cost-effective and as little as possible stressed construction for the drive is achieved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Walzgerüst unmittelbar über dem Kurbeltrieb angeordnet und die Koppel unmittelbar auf dem Kurbelzapfen gelagert ist, wobei die Koppel mit ihrer Gesamtmasse den Momentausgleich und die Kurbel mit ihrer Gesamtmasse den Massenausgleich übernimmt.According to the invention, this object is achieved in that the rolling stand arranged directly above the crank mechanism and the coupling is mounted directly on the crank pin, the coupling with its total mass takes over the moment compensation and the crank with its total mass mass balance.

Die insgesamt vertikale Bauweise macht es möglich, daß das Walzgerüst einseitig angreifen und somit auf der gesamten Getriebeeinheit geführt werden kann. Dadurch kann eine Verbindungsstange, die das Walzgerüst mit der Getriebeeinheit verbindet, entfallen.The overall vertical construction makes it possible that the rolling mill attack on one side and thus can be performed on the entire gear unit. As a result, a connecting rod which connects the roll stand to the gear unit can be dispensed with.

Die Koppel greift direkt unterhalb des WalzgerOstes am Schieber an.The coupling engages directly below the rolling mill on the slide.

Die für den Momentausgleich benötigte Masse wird durch.die Koppel selbst gestellt. Dabei wurde der Schwerpunkt der Koppel über den Punkt D der Zwangsführung hinaus gelegt. Die Gesamtmasse der Koppel wird aufden Punkt D reduziert, wodurch die Abmessungen der Koppel wiederum klein gehalten werden (flache Bauweise).The mass required for the moment compensation is durch.die paddock itself. The center of gravity of the coupling was placed beyond the point D of the forced operation. The total mass of the coupling is reduced to the point D, whereby the dimensions of the coupling are again kept small (flat design).

Die Koppel dreht sich mitcp und trägt mit ihrem Massenträgheitsmoment zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des Gesamtsystems bei. Durch die Ausführung und Anordnung der Koppel werden die Schwerpunktebenen des Momentausgleiches, des Massenausgleiches und des Walzgerüstes möglichst nahe zusammengebracht. Damit erreicht man eine kompakte Bauweise und eine relativ geringe Belastung innerhalb der Getriebeeinheit.The coupling rotates withcp and contributes with its mass moment of inertia to an improved uniformity of the overall system. Due to the design and arrangement of the coupling, the focal plane of the torque compensation, the mass balance and the rolling mill are brought together as closely as possible. This achieves a compact design and a relatively low load within the transmission unit.

Die Schieberführung und Zwangsführung liegen annähernd in dergleichen Ebene. Dies wurde durch eine Unterbrechung der Zwangsführung ermöglicht. Die Zwangsführung wird nur in den Endlagen benötigt, um den Drehsinn von Koppel und Kurbel aufrechtzuerhalten. Durch die Lagerung der Koppel auf der Kurbel wurde eine Optimaleinstellung für die geometrische Anordnung und die Belastung der Lager und Zapfen gefunden.The slide guide and forced operation are approximately in the same plane. This was made possible by an interruption of the forced operation. The positive guidance is needed only in the end positions to maintain the sense of rotation of coupling and crank. Due to the bearing of the coupling on the crank an optimal setting for the geometric arrangement and the load of the bearings and pins was found.

Die Ausführung einer abgewandelten Ausführung ist so ausgebildet, daß ein Planeten-Kurbel-Getriebe angeordnet ist. Der Aufbau des Planeten-Kurbel-Getriebes ist nahezu identisch mit der vorher beschriebenen ersten Ausführung eines Doppelschiebergetriebes. Der Unterschied zum Doppelschiebergetriebe liegt darin, daß die Zwangsführung entfällt. Diese wird durch ein Planetengetriebe ersetzt, das aus einem Ritzel und einem innenverzahnten Zahnrad besteht. Das Ritzel sitzt fest verbunden auf dem Kurbelzapfen und wälzt sich durch die außenliegende Innenverzahnung ab. Durch die Überlagerung der Drehbewegung von Ritzel und Kurbel kommt es zu einem genau entgegengesetzten Drehsinn der Koppel. Diese entgegengesetzten Drehbewegungen mit der Winkelgeschwindigkeit P = W haben unter Einhaltung der vorliegenden geometrischen Bedingungen eine Verschiebung des Punktes B (Walzgerüst) zur Folge.The embodiment of a modified embodiment is designed so that a planetary crank gear is arranged. The structure of the planetary crank gear is almost identical to the previously described first embodiment of a double slip transmission. The difference to the double sliding gear is that the forced operation is eliminated. This is replaced by a planetary gear consisting of a pinion and an internally toothed gear. The pinion sits firmly connected on the crank pin and rolls through the outer internal teeth. The superposition of the rotational movement of the pinion and the crank leads to an exactly opposite sense of rotation of the coupling. These opposite rotational movements with the angular velocity P = W result in a displacement of the point B (rolling stand) while maintaining the existing geometric conditions.

Folgend werden die Nachteile des herkömmlichen DG und die Vorteile des erfindungsgemäßen DG und des PKG stichwortartig gegenübergestellt.In the following, the disadvantages of the conventional DG and the advantages of the DG according to the invention and of the PKG are compared in keywords.

Gegenüberstellung: .Comparison:.

konv. Doppelschiebergetriebeconv. Double slide gear

erfind. Lösunginvent. solution

Horizontale Bauweise erfordert eine Schub- oder Verbindungsstange Die großen Abstände der Schwerpunktebenen führen zu hohen Belastungen der Lager und Zapfen.Horizontal design requires a push or tie rod The large distances of the center of gravity levels lead to high loads on the bearings and pins.

Aufwendige Lagerung für Kurbel, Koppel, Momentenausgleich und Walzgerüst.Elaborate storage for crank, coupling, torque compensation and rolling stand.

— Durch die vertikale und unsymmetrische Bauweise werden keine Schubstangen gebraucht.- Due to the vertical and asymmetrical design no push rods are needed.

— Diefürden Momentausgleich benötigte Masse wird durch die Masse der Koppel gestellt.- The mass required for the moment compensation is set by the mass of the coupling.

— Das erhöhte Massenträgheitsmoment der Koppel trägt zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des Gesamtsystems bei.The increased mass moment of inertia of the coupling contributes to an improved uniformity of the overall system.

— Der Schwerpunkt der Koppel ragt über einen Punkt hinaus. Durch die auf den Punkt reduzierte Masse verringert sich die Gesamtmasse und die Bauhöhe der Koppel.- The center of gravity of the paddock protrudes beyond a point. The reduced to the point mass reduces the total mass and height of the coupling.

— Die Schwerpunktebenen vom Massen-und Momentenausgleich und vom Walzgerüst haben relativ geringe Abständezueinander. Dadurch werden die Belastungen auf die Lagerund Zapfen reduziert.- The focal planes of mass and moment compensation and the rolling stand have relatively small distances to each other. This reduces the loads on the bearings and pins.

— Durch die Unterbrechung derZwangsführung entfällt hohe Anspruch auf Genauigkeit der beiden Führungen zueinander.- Due to the interruption of the force control eliminates high claim to accuracy of the two guides to each other.

— Es kommt nichtzu einerSpeicherung bzw.Abgabevon potentieller Energie, da die Schwerkraft in Richtung der Hauptdrehachse wirkt.There is no storage of potential energy because gravity acts in the direction of the main axis of rotation.

— Beim Planetenkurbelgetriebe würde die gesamte Zwangsführung entfallen.- The planetary gear mechanism would eliminate the entire forced operation.

— Die Führung der Koppel in derZwangsführung erfolgt mit einer Kurvenrolle.- The guidance of the coupling in the force guide is done with a cam roller.

— Die Zahl der Lager wird erheblich von 12 auf 5 reduziert.- The number of bearings is reduced significantly from 12 to 5.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. Vb: eine Aufsicht auf die erste Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes (Doppelschiebergetriebe) im Schnitt;Fig. Vb: a plan view of the first embodiment of the drive according to the invention (double slide transmission) in section;

Fig.1a: eine Seitenansicht des Antriebes nach Fig. 1 b, teilweise im Schnitt;1a shows a side view of the drive of Figure 1 b, partially in section.

Fig. 2: einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses Antriebes nach Fig. 1 b;Fig. 2: a cross section through a structural design of this drive of Figure 1 b.

Fig. 3 a; 3 b: die Bewegung von Koppel und Kurbel in zwei Stellungen;Fig. 3 a; 3 b: the movement of coupling and crank in two positions;

Fig. 4 a; 4 b: schematisch einen Schnitt und eine Aufsicht auf eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes ·Fig. 4 a; 4 b: schematically a section and a plan view of a second embodiment of the drive according to the invention.

(Planeten-Kurbel-Getriebe);(Planetary gear crank);

Fig. 5: einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses zweiten Antriebes.Fig. 5: a cross section through a structural design of this second drive.

Zunächst soll die erste Ausführung mit einem Doppelschiebergetriebe erläutert werden.First, the first embodiment will be explained with a double slide transmission.

Das Walzgerüst (WG) ist in einer Schieberführung (Sch) bewegbar. Über einen Zapfen ist das Walzgerüst mit der Koppel (KO) verbunden, die unterhalb des Walzgerüstes angeordnet ist und um eine vertikale Achse läuft.The rolling stand (WG) is movable in a slide guide (Sch). About a pin, the rolling stand with the coupling (KO) is connected, which is arranged below the rolling mill and runs around a vertical axis.

Wie sich aus den Fig. 1 a; 1 b und 2 ergibt, weist die Koppel (KO) eine Kurvenrolle (1) auf, mittels der die Koppel (KO) in Zwangsführungen (2) geführt ist. Diese Zwangsführungen (2) sind allerdings nur im Bereich der Endstellungen der KurvenrolleAs can be seen from Figs. 1 a; 1 b and 2 results, the coupling (KO) on a cam roller (1), by means of which the coupling (KO) in forced guides (2) is guided. However, these positive guides (2) are only in the range of the end positions of the cam roller

(1) bzw. der Koppel (KO) vorgesehen. Über den Kurbelzapfen (3) ist die Koppel (KO) mit der Kurbel (KU) verbunden. Die Fig. 1 b zeigt die Bewegung von Kurbel (KU), Koppel (KO) und Schieber (4) (d.h. des Walzgerstes). In diesen Figuren 1 a; b sowie den(1) or the coupling (KO) provided. About the crank pin (3) the coupling (KO) with the crank (KU) is connected. Fig. 1b shows the movement of crank (KU), coupling (KO) and slide (4) (i.e., the rolling mill). In these figures 1 a; b and the

folgenden Figuren 3a-4b bedeuten:the following FIGS. 3a-4b

χ und y die Verschieberkoordinaten,χ and y the translation coordinates,

SwG. Sko und Sag die Schwerpunkte des Walzgerüstes WG, der Koppel KO und der Ausgleichsmasse MA, φ und φ die Drehrichtungen von WG, KO und KU,SWG. Sko and Sag the centers of gravity of the rolling stand WG, the coupling KO and the balancing mass MA, φ and φ the directions of rotation of WG, KO and KU,

R die Radien der Anlenkungen zwischen den Verbindungen WG, KO und KU, Sch die Führung für das Walzgerüst WG undR the radii of the linkages between the joints WG, KO and KU, Sch the guide for the rolling stand WG and

Z die vertikale Achse, in der Walzwerk, Koppel und Kurbel liegen.Z is the vertical axis, in the rolling mill, coupling and crank.

Zum besseren Verständnis des Bewegungsablaufes dienen auch die Fig.3a; b, die die Koppel (KO) und die Kurbel (KU) in verschiedenen Stellungen zueinander zeigen. Die Kurbel (KU) ist—wie Fig. 2 zeigt—über eine entsprechende Verzahnung (5; 6,For a better understanding of the sequence of movements, FIGS. b, which show the coupling (KO) and the crank (KU) in different positions to each other. The crank (KU) is-as Fig. 2 shows-via a corresponding toothing (5; 6,

7) mit dem nicht dargestellten Antrieb (8) verbunden.7) connected to the drive (8), not shown.

Die zweite — in den Fig.4a; b und 5 dargestellte — Ausführung weicht insoweit von der ersten Ausführung ab, als anstelle der ZWangsführungen eine Rlaneten-Kurbel-Anordnung vorgesehen ist.The second - in Fig.4a; B and 5 illustrated embodiment differs from the first embodiment insofar as a Rlaneten-crank assembly is provided in place of the ZWangsführungen.

Auf dem Kurbelzapfen (3) der Kurbel (KU) ist fest ein Ritzel (9) angeordnet, das sich an einem, die Kurbel (KU) umgebenden, innenverzahnten Zahnrad (10) abwälzt. Wie Fig.4b zeigt, wird durch diese Anordnung erreicht, daß infolge der Uberlagerungsbewegung von Kurbel (KU) und Ritzel (9) die Koppel (KO) eine gegenläufige Bewegung ausführt.On the crank pin (3) of the crank (KU) a pinion (9) is fixed, which rolls on a, the crank (KU) surrounding the internal gear (10). As Fig.4b shows, it is achieved by this arrangement that, due to the superimposition movement of crank (KU) and pinion (9), the coupling (KO) performs an opposite movement.

Die Schiebung des Punktes B am Walzgerüst erfolgt aus der kinematischen Betrachtung für gleich große, entgegengesetzte Drehbewegungen unter Berücksichtigung derauf Fig.4b vorliegenden Geometrie.The shift of the point B on the rolling stand is carried out from the kinematic consideration for the same large, opposite rotational movements, taking into account the geometry in Fig. 4b.

Claims

claims:

1. Drive for a cold pilgering mill with mass and torque compensation, wherein the driven crank is connected via a coupling with rolling stand, characterized in that the rolling stand (WG) arranged directly above the crank drive (KU) and the coupling (KO) directly on the Crank pin (3) is mounted, the coupling (KO) with its total mass takes over the moment compensation and the crank (KU) with its total mass mass balance.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the coupling (KO) is guided in the region of their movement end positions in forced guides.

3. Drive according to claim 1, characterized in that the crank (KU) is formed as part of a planetary gear, that on the crank pin (3), fixedly connected to this, a pinion (9) is arranged, which is on an internally toothed, the crank (KU) surrounding gear (10) such that by the superposition of the rotational movement of pinion and crank (KU), the coupling (KO) receives an opposite rotational movement.