DE102004054861B4

DE102004054861B4 - Walzgerüst zum Walzen von stab- oder rohrförmigen Walzgut

Info

Publication number: DE102004054861B4
Application number: DE200410054861
Authority: DE
Inventors: Dr. Potthoff Heinrich
Original assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Current assignee: Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2015-01-22
Anticipated expiration: 2024-11-13
Also published as: CN1827251B; RU2005135109A; CN1827251A; ITRM20050550A1; RU2373004C2; DE102004054861A1

Abstract

Walzgerüst zum Walzen von stab- oder rohrförmigen Walzgut mit mindestens einer eine Walze tragenden Welle, bei dem die Walze axial verschiebbar auf der Welle angeordnet ist, in axialer Richtung beidseits der Walze Fixierungen zur axialen Fixierung der Walze auf der Welle vorgesehen sind und zumindest in axialer Richtung auf einer Seite der Walze eine Hülse auf der Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fixierung durch mindestens ein die Hülse in axialer Richtung der Welle von der walzenabgewandten Seite bis zur walzenzugewandten Seite durchgreifendes, in der Hülse verschiebbar gelagertes Fixierelement gebildet wird, dessen Lage in der Hülse auf der walzenabgewandten Seite durch ein an der walzenabgewandten Seite angeordnetes Anschlagelemente begrenzt wird, wobei das Anschlagelemente in seiner axialen Position entlang der Welle einstellbar, fest mit der Welle verbindbar ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von stab- oder rohrförmigen Walzgut, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stab- oder rohrförmiges Walzgut wird in Walzwerken mit Walzgerüsten gewalzt, bei denen im Walzgerüst mehrere in einer Ebene angeordnete, eine zentrale Kaliberöffnung bildende Walzen vorgesehen sind. In der Regel sind drei oder vier Walzen so angeordnet, dass sie zwischen sich die zentrale Kaliberöffnung bilden. Bei derartigen Walzgerüsten sind Bauformen bekannt, die nur einen einzigen Drehantrieb aufweisen. Auf den Wellen angeordnete, mit auf der benachbarten Welle angeordneten Kegelräder kämmende Kegelräder übertragen dabei das Drehmoment der einen Antriebswelle auf die die übrigen Walzen tragenden Wellen. EP 1 449 597 A2 zeigt beispielsweise einen derartigen Aufbau eines Walzgerüsts.
Wie auch in EP 1 449 597 A2 dargestellt, weisen derartige Walzgerüste häufig Einstellmöglichkeiten für die Kaliberöffnung auf. Über eine achsparallele Verlagerung der die Walzen tragenden Wellen in dem Walzgerüst wird die Kaliberöffnung vergrößert bzw. verringert. Hierzu sind die Radiallager der Wellen in Exzenterbuchsen drehbar gelagert. Über eine Drehung der Exzenterbuchsen wird eine achsparallele Verlagerung der Wellen erreicht.
Werden die Wellen vom Mittelpunkt der Kaliberöffnung gesehen aufeinander abgestimmt radial nach außen jeweils achsparallel verlagert, so besteht das Problem, dass bei axialer Fixierung der Kegelräder auf der sie jeweils tragenden Welle das Flankenspiel des jeweiligen durch die jeweils kämmend ineinandergreifenden Kegelräder gebildeten Kegelzahnradtriebes verändert wird. Um das Flankenspiel konstant zu halten, ist es vorgesehen, dass bei achsparalleler Verlagerung der die Kegelräder tragenden Wellen die jeweiligen Kegelräder axial auf der Welle verschoben werden. Werden zwei Wellen durch achsparallele Verlagerung von einander weg bewegt, so werden beispielsweise die auf den jeweiligen Wellen angeordneten Kegelräder bezogen auf den jeweiligen Wellenmittelpunkt nach außen bewegt, so dass trotz größerem Abstand der Wellen zueinander das Flankenspiel des Kegelzahnradtriebes konstant bleibt.
Durch die hierdurch entstehende Notwendigkeit, das Kegelrad axial auf der Welle verschieben zu können, können die Kegelräder nicht mehr dazu eingesetzt werden, die Walze in ihrer axialen Position auf der Welle zu fixieren. Es ist bei solchen anstellbaren Walzgerüsten deswegen notwendig, eine andere axiale Fixierung für die Walze vorzusehen. Dies kann beispielsweise durch Aufschrumpfen der Walze oder einen Presssitz erfolgen. Derartige Fixierungen der Walze führen jedoch zu langen Rüstzeiten, wenn bei derartigen Walzgerüsten eine Walze durch eine andere ausgetauscht werden soll.
Aus der DE 22 59 143 C3 ist ein Walzgerüst mit in einer Ebene angeordneten Walzen bekannt, bei denen die Walzen achsparallel durch Exenterbüchsen verschoben und die Antriebskegelräder radial und axial angestellt werden können.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein anstellbares Walzgerüst zum Walzen von stab- oder rohrförmigem Walzgut zu schaffen, das einen schnelleren Walzenwechsel ermöglicht.
Dieses Problem wird durch den Gegenstand des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, auf der walzenabgewandten Seite einer neben der Walze angeordneten, beispielsweise ein Kegelrad tragenden Hülse ein Anschlagelement vorzusehen, das die axiale Lage eines die Walze fixierenden Fixierelements begrenzt. Dieses Fixierelement durchgreift die Hülse in axialer Richtung von der walzenabgewandten Seite bis zur walzenzugewandten Seite und ist relativ zur Hülse verschiebbar. Dadurch wird eine axiale Verschiebung der Hülse unter Beibehaltung der Fixierung der Walze möglich. Die Fixierung der Walze wird über die axiale Position des Anschlagelements auf der Welle festgelegt. Für die Fixierung der Walze notwendige Haltekräfte können von dem Anschlagelement über das Fixierelement auf die Walze übertragen werden, während die Hülse in dem Zwischenraum zwischen dem Anschlagelement und der Walze axial frei verschiebbar bleibt.
Das erfindungsgemäße Walzgerüst weist insbesondere bevorzugt drei Walzen tragende Wellen auf. Die Wellen sind derart angeordnet, dass die von ihnen getragenen Walzen die Kaliberöffnung zum Walzen des stab- oder rohrförmigen Walzguts bilden. Die Welle ist insbesondere bevorzugt an einem Ende durch ein Axiallager axial gelagert. Indem die Walze axial verschiebbar auf der Welle angeordnet ist, erlaubt sie einen raschen Walzen wechsel. So kann nach Lösen der Fixierungen die Welle aus dem Gerüst teilweise herausgezogen werden, bis sie die Walze freigibt und diese beispielsweise radial aus dem Gerüst herausgenommen werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Walze auf einer Seite durch die aus Anschlagelement und Fixierelement gebildeten Fixierung gehalten, während die Fixierung auf der in axialer Richtung der Welle bezogen auf die Walze gegenüberliegenden Seite durch einen Wellenabsatz gebildet wird. Die Walze nimmt dann stets eine durch den Wellenabsatz vorgegebene, gleichbleibende axiale Position auf der Welle ein. Durch das Fixierelement werden Haltekräfte auf die Walze übertragen, die die Walze gegen den Wellenabsatz drücken. Die Haltekraft wird durch die Wahl der axialen Position des Anschlagelements auf der Welle in Relation zu dem Wellenabsatz festgelegt.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann anstelle des Wellenabsatzes auch auf der zweiten Walzenseite eine Fixierung aus mindestens einem eine Hülse in axialer Richtung der Welle von der walzenabgewandten Seite bis zur walzenzugewandten Seite durchgreifenden, in der Hülse verschiebbar gelagerten Fixierelement bestehen, dessen Lage in der Hülse auf der walzenabgewandten Seite durch ein an der walzenabgewandten Seite angeordnetes Anschlagelement begrenzt wird, wobei das Anschlagelement in seiner axialen Position entlang der Welle einstellbar, fest mit der Welle verbindbar ausgebildet ist. Eine derartige Anordnung erlaubt es, durch Wahl der axialen Positionen der beiden Anschlagelemente auf der Welle die Position der Walze auf der Welle einzustellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fixierelement als Druckbolzen ausgebildet. Insbesondere bevorzugt sind pro Fixierung mehrere die Hülse durchgreifende Druckbolzen vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Druckbolzen äquidistant auf dem Umfang der Hülse angeordnet. Das Fixierelement kann jedoch auch durch andere geometrische Körper gebildet werden. Insbesondere bevorzugt sind jedoch längliche Fixierelemente, die die Hülse im wesentlichen parallel zur Wellenachse durchgreifen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Fixierelement und der Walze ein die Walzen umgreifender Druckring angeordnet. Der Druckring ermöglicht es insbesondere, die auf die Walze wirkende Fixierkraft gleichmäßig in die Walze einzubringen.
Das Anschlagelement ist in einer bevorzugten Ausführungsform als ein am Wellenende angeordneter Deckel ausgebildet. Die axiale Position des Deckels relativ zur Welle kann beispielsweise durch einen an der Welle angeordneten, relativ zur Welle axial fixierten Bolzen mit endseitigem Gewinde, das in ein Gegengewinde des Deckels eingreift, eingestellt werden. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Bolzen als ein die Welle durchgreifender, an dem dem Deckel gegenüberliegenden Ende der Welle fixierbarer Zuganker ausgebildet. Insbesondere die mit Zuganker ausgeführte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Walzengerüsts erlaubt einen raschen Wechsel der Walze, wenn das Walzengerüst nur von der dem Deckel gegenüberliegenden Seite der Welle gut zugänglich ist. Durch Herausnahme des Zugankers kann die Fixierung der Walze aufgehoben werden, da die durch den Zuganker auf das als Deckel ausgebildete Anschlagelement ausgeübte und mittels des Fixierelements auf die Walze übertragene Haltekraft aufgehoben wird. Durch teilweises Herausziehen der Welle aus dem Walzgerüst kann die Walze freigegeben und in radialer Richtung aus dem Walzgerüst herausgenommen werden.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Walzgerüstes trägt die von dem Fixierelement durchgriffene Hülse das aus dem Stand der Technik zur Übertragung des Drehmoments auf benachbarte Wellen bekannte Kegelrad bzw. ist die Hülse integraler Bestandteil dieses Kegelrades. Die Position der Welle in dem Walzgerüst kann in einer bevorzugten Ausführungsform über eine Exzenterbuchse eingestellt werden, in der ein auf der Hülse angeordnetes Radiallager angeordnet ist.
Um das Flankenspiel eines durch zwei auf benachbarten Wellen angeordneten, miteinander kämmenden Kegelräder gebildeten Kegelzahnradtriebs konstant zu halten, ist die das Kegelrad tragende Hülse in einer bevorzugten Ausführungsform auf der Welle in axialer Richtung verschiebbar ausgebildet.
Das Radiallager ist insbesondere bevorzugt derart ausgebildet, dass es an der Exzenterbüchse angreifende Axialkräfte auf die Hülse übertragen kann. Die Axialkräfte zur axialen Verschiebung der Hülse werden in einer besonders einfachen Ausführungsform der Erfindung durch ein an der Exzenterbüchse ausgebildetes Außengewinde ermöglicht. Durch im Gehäuse fest angebrachte Innengewinde-Segmente, die in das auf der Exzenterhülse ausgebildete Außengewinde eingreifen, kann dann beispielsweise die Position der Exzenterbüchse in dem Walzgerüst eingestellt werden. Insbesondere bevorzugt ist das Außengewinde als Trapezgewinde ausgebildet.
Zur Drehmomentübertragung zwischen der Welle und der Walze bzw. der Welle und der Hülse sind in einer bevorzugten Ausführungsform durch auf der Welle Außenverzahnungen und an der Walze bzw. Hülse entsprechende Innenverzahnungen vorgesehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind diese Verzahnungen als Evolventenverzahnungen ausgebildet.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt die einzige Figur eine ausschnittweise Schnittdarstellung eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer Seitenansicht. Wie anhand der Zeichnung zu erkennen ist, wird das Kegelrad 1, welches mittels zweier Kegelrollenlager 2 in der Exzenterhülse 3 gelagert ist, in bekannter Weise beim Drehen der Exzenterhülse 3 über je ein außen an der Exzenterhülse 3 angebrachtes Trapezgewinde 4 axial verschoben. Hierbei verschiebt sich das Kegelrad axial auf der Walzenwelle 5, die über Buchsen 6, 7 in den Kegelrädern radial gelagert ist, jedoch über die axiale Lagerung 8 in ihrer axialen Position festgehalten wird. Das Drehmoment wird von der Walzenwelle 5 über die Evolventenverzahnung 9 formschlüssig auf die Kegelräder übertragen. Die Zugankerkraft F wirkt vom Zuganker 10 über das Gewinde 11 auf den Deckel 12 und wird von diesem als Druckkraft über mehrere, äquidistant auf dem Umfang angeordnete Druckbolzen 13 auf den Druckring 14 weitergeleitet. Der Druckring 14 überträgt die Zugankerkraft auf die Walzennabe 15 und presst diese dadurch gegen die Wellenschulter 16.
Durch diese Konstruktion ist es möglich, zum einen das Drehmoment direkt, d. h. ohne verzahnte Zwischenhülsen, formschlüssig von der Welle auf die Kegelräder zu übertragen (und dadurch das Radialspiel sowie den Verschleiss so gering wie möglich zu halten), und andererseits aber auch die Zugkraft (ohne Schwächung der Welle durch Querbohrungen) vom Wellenende her als Druckkraft auf die Walzennabe wirken zu lassen.

Claims

Walzgerüst zum Walzen von stab- oder rohrförmigen Walzgut mit mindestens einer eine Walze tragenden Welle, bei dem die Walze axial verschiebbar auf der Welle angeordnet ist, in axialer Richtung beidseits der Walze Fixierungen zur axialen Fixierung der Walze auf der Welle vorgesehen sind und zumindest in axialer Richtung auf einer Seite der Walze eine Hülse auf der Welle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Fixierung durch mindestens ein die Hülse in axialer Richtung der Welle von der walzenabgewandten Seite bis zur walzenzugewandten Seite durchgreifendes, in der Hülse verschiebbar gelagertes Fixierelement gebildet wird, dessen Lage in der Hülse auf der walzenabgewandten Seite durch ein an der walzenabgewandten Seite angeordnetes Anschlagelemente begrenzt wird, wobei das Anschlagelemente in seiner axialen Position entlang der Welle einstellbar, fest mit der Welle verbindbar ausgebildet ist.
Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Fixierung durch einen in axialer Richtung der Welle bezogen auf die Walze der ersten Fixierung gegenüberliegend angeordneten Wellenabsatz gebildet wird.
Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse ein Kegelrad trägt.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle über ein auf der Hülse angeordnetes Radiallager radial gelagert ist und das Radiallager in einer Exzenterbüchse angeordnet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse auf der Welle in axialer Richtung verschiebbar ausgebildet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 4 oder 5 soweit rückbezogen auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Radiallager an der Exzenterbüchse angreifende Axialkräfte auf die Hülse überträgt und an der Exzenterbüchse ein Außengewinde ausgebildet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement ein Druckbolzen ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlagelement ein am Wellenende angeordneter Deckel ist.
Walzgerüst nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel durch einen die Welle durchgreifenden, am dem dem Deckel gegenüberliegenden Ende fixierbaren Zuganker gehalten wird.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Evolventenverzahnung zwischen der Welle und der Walze.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch eine Evolventenverzahnung zwischen der Welle und der Hülse.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen zwischen dem Fixierelement und der Walze angeordneten, die Welle umgreifenden Druckring.