DE10126219A1

DE10126219A1 - Führungsrolle

Info

Publication number: DE10126219A1
Application number: DE2001126219
Authority: DE
Inventors: Ruediger Sontheimer; Axel Weitzel; Jacek Hudzikowsky; Juergen Scholl
Original assignee: SKF AB
Current assignee: SKF AB
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-05-30
Publication date: 2002-12-19
Anticipated expiration: 2021-05-31
Also published as: DE10126219C2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle (1) zur Führung eines Drahtes (2) zu einer oder von einer Arbeitswalze (3) in einer Drahtwalzstraße, die einen Außenmantel (4) mit einer Profilierung (5) zur Führung des Drahtes (2) aufweist, wobei der Außenmantel (4) drehbar gelagert ist. Zur Schonung der Lagerung der Führungsrolle (1) ist vorgesehen, dass die Führungsrolle (1) mit Antriebsmitteln (6) in Verbindung steht, die den Außenmantel (4) mit einer voreinstellbaren Drehgeschwindigkeit (omega) drehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Führungsrolle zur Führung eines Drahtes zu einer oder von einer Arbeitswalze in einer Drahtwalzstraße, die einen Außenmantel mit einer Profilierung zur Führung des Drahtes aufweist, wobei der Außenmantel drehbar gelagert ist.

Bei der Herstellung von Draht in einem Drahtwalzwerk wird zunächst Draht mit einer nominalen Ausgangsdicke hergestellt. Die Ausgangsdicke entspricht meist einem Vielfachen des Durchmessers, den der fertige Draht haben soll. Daher wird der Draht einer Drahtwalzstraße zugeleitet. In dieser sind mehrere Drahtwalzgerüste in Reihe angeordnet, durch die der Draht geführt wird. In jedem Drahtwalzgerüst wirken mindestens zwei Arbeitswalzen auf den Draht ein, wodurch dieser in seinem Durchmesser reduziert wird. Die exakte Führung des Drahts zu den einzelnen Drahtwalzgerüsten bzw. von diesen weg wird durch Führungsrollen bewerkstelligt, die an ihrem Außenumfang ein zur Führung des Drahtes geeignetes Profil aufweisen.

Bei bekannten Drahtwalzstraßen befinden sich die Führungsrollen vor und/oder hinter den einzelnen Drahtwalzgerüsten in der Position, in der der Draht in das Drahtwalzgerüst eintritt. Hierbei kommt es allmählich - von Drahtwalzgerüst zu Drahtwalzgerüst - in dem Maße, in dem sich der Durchmesser des Drahtes verringert, zu einer Erhöhung der Drahtgeschwindigkeit: Die ersten Drahtwalzgerüste, in Drahtförderrichtung betrachtet, walzen den Draht noch mit relativ geringer Geschwindigkeit, während sich von Drahtwalzgerüst zu Drahtwalzgerüst die Geschwindigkeit erhöht. Die letzten Drahtwalzgerüste empfangen den Draht bereits mit extrem hoher Geschwindigkeit (bis zu 120 m pro Sekunde) und walzen mit entsprechender Geschwindigkeit den Draht in seine endgültige Form.

Während im kontinuierlichen Prozess diesbezüglich keine Probleme entstehen - die einzelnen Führungsrollen in den einzelnen Drahtwalzgerüsten rotieren lediglich mit ihrer entsprechenden Geschwindigkeit - kommt es zu Schwierigkeiten, wenn ein neuer zu walzender Draht erstmals in die Drahtwalzstraße eintritt. Während im vorderen Bereich der Straße bei noch relativ geringen Geschwindigkeiten kein problematischer Betrieb zu beobachten ist, tritt der Draht in die letzten Drahtwalzgerüste bzw. auf die entsprechenden Führungsrollen mit erheblicher Geschwindigkeit auf, so dass insbesondere an den Führungsrollen große Lastspitzen beobachtet werden. Der mit großer Geschwindigkeit herannahende Draht muss beim Auftreffen auf die Führungsrolle diese aus der Ruheposition heraus auf die entsprechende Drehzahl beschleunigen, was zu hohen Lagerbelastungen führt. Die Mäntel der Führungsrollen und die Lager der Rollen verschleißen daher schon nach relativ kurzer Zeit, was entsprechend häufige Reparaturen notwendig macht, die wiederum jeweils zu einer vorübergehenden Stilllegung der Drahtwalzstraße führen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Führungsrolle der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass es möglich ist, die Drahtwalzstraße so zu betreiben, dass die Rollenmäntel und die Lagerungen der Führungsrollen eine deutlich erhöhte Lebensdauer aufweisen und häufige Reparaturen entbehrlich werden.

Die Lösung dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsrolle mit Antriebsmitteln in Verbindung steht, die den Außenmantel mit einer voreinstellbaren Drehgeschwindigkeit drehen.

Der Kerngedanke der Erfindung stellt also darauf ab, dass die Führungsrollen im Unterschied zum Stand der Technik gezielt angetrieben werden, so, dass diese auch dann, wenn gerade kein Draht die Drahtwalzstraße passiert, mit einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit drehen. Es hat sich herausgestellt, dass durch diese Maßnahme der "Eingriffsstoß" verhindert werden kann, der ansonsten dann entsteht, wenn sehr schnell herannahender Draht auf eine stillstehende Führungsrolle trifft und diese dann in kürzester Zeit hoch beschleunigt werden muss. Durch die geschilderte Maßnahme wird indes verhindert, dass es zu einer impulsartigen Lagerbelastung kommt. Die Standzeit der Lagerung ist um ein Vielfaches verlängert.

Die Antriebsmittel können einen elektrischer Motor, einen pneumatischen Motor oder einen hydraulischen Motor aufweisen. Die Führungsrolle selber ist bevorzugt wälzgelagert; allerdings kommt grundsätzlich auch eine Gleitlagerung in Frage. Als weitere Alternative kann vorgesehen werden, dass die Führungsrolle magnetgelagert ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Führungsrolle mit einem Freilauf ausgestattet ist, der ein Drehen des Außenmantels mit einer Drehgeschwindigkeit größer als die von den Antriebsmitteln erzeugte Drehgeschwindigkeit zulässt.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Antriebsmittel zum Antreiben des Außeumantels mit einer Drehgeschwindigkeit geeignet sind, die über den Wirkradius des Außenmantels etwa der erwarteten Fördergeschwindigkeit des Drahtes entspricht. Allerdings kann weiterbildungsgemäß speziell vorgesehen werden - namentlich bei Einsatz eines Freilaufs -, dass die Antriebsmittel zum Antreiben des Außenmantels mit einer Drehgeschwindigkeit geeignet sind, die geringfügig, vorzugsweise zwischen 1% und 5%, unter der erwarteten Fördergeschwindigkeit des Drahtes liegt. Durch die letztgenannte Maßnahme muss der auf die Führungsrolle auftreffende Draht die Rolle lediglich noch um einen geringen Geschwindigkeitsbetrag beschleunigen, so dass nur ein minimaler Eingriffsstoß erfolgt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch den ein Drahtwalzgerüst passierenden Draht, der von Führungsrollen geführt und von Walzen gewalzt wird.

In der Figur ist der Draht 2 zu erkennen, der in Förderrichtung R mit einer Fördergeschwindigkeit v in ein nicht dargestelltes Drahtwalzgerüst eintritt. Im Drahtwalzgerüst sind die beiden zusammenwirkenden Arbeitswalzen 3 gelagert und zueinander auf einen solchen radialen Abstand eingestellt, dass der Draht 2 beim Passieren der Arbeitswalzen 3 eine Durchmesserreduzierung erfährt.

Die Führung des Drahts 2 zu den Arbeitswalzen 3 wird durch zwei zusammenwirkende Führungsrollen 1 bewerkstelligt, die vorliegend wälzgelagert sind. Die Führungsrollen 1 haben einen Außenmantel 4, der mit einer nicht näher dargestellten Profilierung 5 zur Führung des Drahts 2 versehen ist. Gegenüber dem feststehenden Innenring 8 sind nicht näher bezeichnete Wälzkörper angeordnet.

Nur schematisch dargestellt ist dass der Außenmantel 4 einer Führungsrolle 1 mit einem Antriebsmittel 6 in Verbindung steht; das Antriebsmittel 6 kann also den Außenmantel 4 der Führungsrolle 1 mit einer gewünschten Drehgeschwindigkeit w antreiben. Über den Wirkradius r des Außenmantels 4 ergibt sich damit eine Umfangsgeschwindigkeit der Führungsrolle, die durch entsprechende Einstellung der Antriebsmittel 6 der Fördergeschwindigkeit v des Drahtes 2 zumindest weitgehend entspricht.

Das bedeutet, dass auch dann, wenn gerade kein Draht die Drahtwalzstraße und damit das Drahtwalzgerüst passiert, die Führungsrollen bzw. deren Außenmäntel 4 so angetrieben werden können, dass deren Umfangsgeschwindigkeit (v = r × ω) der erwarteten Fördergeschwindigkeit des Drahtes entspricht. Tritt der Draht dann zwischen die Führungsrollen 1 ein, liegt weitgehende Geschwindigkeitssynchronisation zwischen Fördergeschwindigkeit des Drahtes und Umfangsgeschwindigkeit der Außenmäntel der Führungsrollen vor, so dass es zu keinem Eingriffsstoß kommt. Die Rollenmäntel und die Lagerungen der Führungsrollen können damit geschont werden, was zu einer erheblich höheren Standzeit führt.

Nur schematisch ist angedeutet, dass die Führungsrolle 1 einen Freilauf 7 aufweist, der ein Drehen des Außenmantels 4 mit einer Drehgeschwindigkeit größer als die von den Antriebsmitteln 6 erzeugte Drehgeschwindigkeit zulässt. Damit besteht die Möglichkeit, dass die Antriebsmittel so eingestellt werden, dass sich eine Umfangsgeschwindigkeit am Außenmantel 4 der Führungsrolle 1 ergibt, die geringfügig unter der erwarteten Drahtgeschwindigkeit v liegt. Der zwischen die Führungsrollen 1 eintretende Draht bewegt sich damit nur geringfügig schneller als die Umfangsgeschwindigkeit der Außenmäntel 4. Damit erzeugt er lediglich einen geringen Eingriffsstoß beim Eintritt zwischen die Rollen, der die Standzeit der Lagerung nicht negativ beeinflusst.

Wenngleich in der Figur separate Antriebe 6 für jede Führungsrolle 1 dargestellt sind, ist es natürlich genauso möglich, nur einen Antrieb 6 für zwei oder mehrere Führungsrollen vorzusehen und die nicht direkt angetriebenen Rollen mit der angetriebenen Rolle zu koppeln.

Durch die dargestellten Maßnahmen wird erreicht, dass es beim Eintritt des Drahts zwischen zwei Führungsrollen keinen oder nur einen minimalem Schlupf zwischen Draht und Führungsrollen-Mantelfläche gibt, so dass die Rollenmäntel und die Lager der Führungsrollen entsprechend schonend behandelt werden. Die Haltbarkeit dieser Lagerung ist daher gegenüber vorbekannten Ausführungsformen erheblich gesteigert.

Bezugszeichenliste

1

Führungsrolle

2

Draht

3

Arbeitswalze

4

Außenmantel

5

Profilierung

6

Antriebsmittel

7

Freilauf

8

Innenring
R Förderrichtung des Drahtes
v Fördergeschwindigkeit des Drahtes
r Wirkradius des Außenmantels
ω Drehgeschwindigkeit der Führungsrolle

Claims

1. Führungsrolle (1) zur Führung eines Drahtes (2) zu einer oder von einer Arbeitswalze (3) in einer Drahtwalzstraße,
die einen Außenmantel (4) mit einer Profilierung (5) zur Führung des Drahtes (2) aufweist, wobei der Außenmantel (4) drehbar gelagert ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsrolle (1) mit Antriebsmitteln (6) in Verbindung steht, die den Außenmantel (4) mit einer voreinstellbaren Drehgeschwindigkeit (ω) drehen.

2. Führungsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (6) einen elektrischen Motor aufweisen.

3. Führungsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (6) einen pneumatischen Motor aufweisen.

4. Führungsrolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (6) einen hydraulischen Motor aufweisen.

5. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie wälzgelagert ist.

6. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie gleitgelagert ist.

7. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie magnetgelagert ist.

8. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Freilauf (7) aufweist der ein Drehen des Außenmantels (4) mit einer Drehgeschwindigkeit größer als die von den Antriebsmitteln (6) erzeugte Drehgeschwindigkeit zulässt.

9. Führungsrolle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (6) zum Antreiben des Außenmantels (4) mit einer Drehgeschwindigkeit (ω) geeignet sind, die über den Wirkradius (r) des Außenmantels (4) etwa der erwarteten Fördergeschwindigkeit (v) des Drahtes (2) entspricht.

10. Führungsrolle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (6) zum Antreiben des Außenmantels (4) mit einer Drehgeschwindigkeit (ω) geeignet sind, die geringfügig, vorzugsweise zwischen 1% und 5%, unter der erwarteten Fördergeschwindigkeit (v) des Drahtes (2) liegt.