-
Die
Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum Schrägwalzen
von rohr- oder stabförmigem Walzgut, die mindestens zwei
angetriebene und um die Längsachse des Walzguts umlaufende
Walzen aufweist, wobei die Walzenachsen zur Längsachse des
Walzguts geneigt angeordnet sind, wobei jede Walzenachse in einer
Ebene geneigt verläuft, die in Richtung der Längsachse
des Walzguts gesehen in einem vorgegebenem radialen Abstand parallel
neben der Längsachse des Walzguts verläuft, und
wobei jede Walze bei ihrem Umlauf um die Längsachse des
Walzguts über ein mit der Walze drehfest verbundenes Zahnrad
mit Außenverzahnung mit einem Sonnenrad in Zahneingriff
steht, dessen Achse koaxial zur Längsachse des Walzguts
verläuft.
-
Eine
Walzvorrichtung dieser Art ist aus der
DE 195 10 715 C1 bekannt
und dient zum sog. Planetenschrägwalzen (PSW) von Rohren
und anderen Rundprofilen. Mit einer solchen Vorrichtung ist es möglich,
einen Walzgutvorschub – der für ein Walzen eines
rohr- oder stabförmigen Walzguts zwingend ist – unter
Verzicht auf eine Anordnung der Walzen unter einem Schwenkwinkel
zur Walzgutlängsachse zu erreichen, wenn statt dessen jede
Walzenachse sich innerhalb einer Ebene erstreckt, die mit radialem
Abstand parallel neben der Walzgutlängsachse angeordnet
ist, betrachtet in Richtung der Längsachse des Walzguts.
-
Da
also die Anordnung der Walzen unter einem Neigungswinkel ihrer Walzenachsen
zur Walzgutlängsachse alleine keinen axialen Vorschub des Walzguts
bewir ken kann, sind hier die Ebenen, in der die Walzenachsen geneigt
verlaufen, mit radialem Abstand parallel neben der Walzgutlängsachse
vorgesehen. Dies macht bei der Lösung gemäß der
DE 195 10 715 C1 allerdings
den Einsatz eines achsversetzen Kegelradgetriebes erforderlich.
Bei dieser Art von Kegelradgetrieben ist unter Achsversetzung der Achsabstand
bei sich kreuzenden Achsen der Kegelräder des Kegelradgetriebes
zu verstehen. Das Sonnenrad und das Antriebsrad der miteinander
kämmenden Kegelräder des Kegelradgetriebes sind
also so positioniert, dass sich die Achsen von Sonnenrad und Antriebsrad
mit einem Achsabstand kreuzen.
-
Der
Einsatz eines solchen achsversetzten Kegelradgetriebes ist allerdings
mit erheblichen Nachteilen verbunden. Hierbei ist die aufwändige und
damit teure Fertigung der Getriebeanordnung zu nennen. Die Getriebeanordnung
besteht aus Bauteilen, die teilweise komplexe Formen aufweisen und somit
teuer sind. Die direktangetriebene Planetschrägwalzvorrichtung
erfordert bislang also den Einsatz eines kompliziert aufgebauten
achsversetzten Kegelradgetriebes.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit der die verfahrenstechnischen
Vorteile in vollem Umfang genutzt werden können, wobei
allerdings der Aufbau einfacher und damit preiswerter ist. Es wird
ein einfacherer Aufbau der Walzvorrichtung angestrebt, bei der herkömmliche Teile – insbesondere
Verzahnungsteile – verwendet werden können. Dabei
soll im Antriebsschema insbesondere auf den Einsatz eines achsversetzten
Kegelradgetriebes verzichtet werden können.
-
Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass jedes mit der Walze drehfest verbundene Zahnrad so angeordnet
ist, dass seine Achse und die Längsachse des Walzguts in
einer gemeinsamen Ebene liegen, wobei dieses Zahnrad zusätzlich
zur Außenverzahnung noch eine Innenverzahnung aufweist, die
mit einem an der Walze direkt oder indirekt angeordneten Zahnrad
mit Außenverzahnung kämmt.
-
Zwischen
der Achse des Zahnrads und der Walzenachse liegt dabei vorzugsweise
der oben genannte radiale Abstand vor.
-
Die
Walzenachse und die Achse des Zahnrads verlaufen dabei vorzugsweise
parallel zueinander.
-
Das
Zahnrad hat bevorzugt eine Kegelradverzahnung. Das Zahnrad bildet
mit Vorteil mit seiner Kegelradverzahnung und dem Sonnenrad ein
nicht achsversetztes Kegelradgetriebe.
-
Die
Innenverzahnung des Zahnrads ist bevorzugt als Hohlradverzahnung
ausgebildet. Die Innenverzahnung kann dabei als Stirnradverzahnung ausgebildet
sein, insbesondere als schrägverzahnte Stirnradverzahnung.
-
Zumeist
sind drei oder vier Walzen angeordnet, die um das Walzgut planetenartig
umlaufen.
-
Das
Zahnrad kann drehfest auf einem Wellenteil angeordnet sein, wobei
die Walze mit einem axialen Endbereich des Wellenteils drehfest
verbunden ist.
-
Die
exzentrische Anordnung der Walzenwelle kann gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung durch eine Exzenterbüchse
einstellbar sein, so dass der resultierende Achsversatz und damit
der Walzvorschub einstellbar ist.
-
Die
Erfindung erlaubt es somit, eine die an sich bekannte Walzvorrichtung
mit geneigten und seitlich versetzten Walzen zu realisieren, ohne
die bislang hierfür nötigen achsversetzen Kegelradgetriebe
zu benötigen. Das direkt angetriebene Pla neten-Schräg-Walzwerk
(PWS) erfordert daher keine kompliziert aufgebaute und achsversetzten
Kegelradverzahnungen. Vielmehr kommt eine Kegelverzahnung ohne Achsversatz
zur Anwendung, bei der das Planetenrad (d. h. das Kegelrad) exzentrisch
auf der Walzenwelle sitzt.
-
Dabei
ist der Exzenter so platziert, dass die Walzenwelle mit dem verfahrenstypischen
Achsversatz zur Rohrachse angeordnet wird. Der Kraftschluss vom
Kegelrad auf die Walzenwelle erfolgt durch eine Hohlradverzahnung,
bei der das Ritzel auf der Walzenwelle angeordnet ist.
-
Es
ergibt sich ein einfacher Aufbau des Walzwerkes bei Verwendung herkömmlicher
Verzahnungsteile. Denn beim erfindungsgemäßen
Vorschlag wird ein radialer Abstand zwischen der Walzgutlängsachse
und der die Walzenachse aufweisenden Ebene erreicht, ohne daß hierfür
allerdings ein aufwändiges und teures Kegelradgetriebe
mit Achsversatz erforderlich ist. Das vorgeschlagene Antriebskonzept
stellt statt dessen beim Einsatz eines nicht achsversetzten Kegelradgetriebes
auf einen Zahneingriff zwischen Kegelrad und Walzenwelle mittels
einer Hohlradverzahnung mit einer in horizontaler Richtung exzentrisch
ausgebildeten Anordnung bzw. Lage ab.
-
In
der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Es zeigen:
-
1 einen
Radialschnitt durch eine Walze einer Walzvorrichtung zum Schrägwalzen
von zylindrischem Walzgut gemäß der vorliegenden
gattungsgemäßen Bauart;
-
2 in
perspektivischer Darstellung drei Walzen einer Walzvorrichtung zum
Schrägwalzen, die das zylindrische Walzgut walzen;
-
3 die
drei Walzen der Walzvorrichtung gemäß 2,
wobei die Ansicht in Richtung der Längsachse des Walzguts
dargestellt ist;
-
4 die
drei Walzen der Walzvorrichtung gemäß Ansicht „X” nach 3;
-
5 die
drei Walzen der Walzvorrichtung gemäß Ansicht „Y” nach 4;
und
-
6 die
Walzen der Walzvorrichtung gemäß Ansicht „Z” nach 4,
d. h. in Richtung der Längsachse des Walzguts gesehen,
wobei das Walzgut nicht dargestellt ist.
-
In 1 ist
der prinzipielle Aufbau einer Walzvorrichtung 1 gemäß der
vorliegenden Art dargestellt. In den 2 bis 6 ist
dann eine erfindungsgemäße Ausgestaltung in verschiedenen
Ansichten zu sehen.
-
Das
Walzgut 2 in Form eines massiven Stabes wird von drei Walzen 4, 5, 6 gewalzt,
von denen in 1 nur eine Walze 4 dargestellt
ist. Das Walzgut 2 weist eine Längsachse 3 auf.
Die Walze 4, 5, 6 hat eine Walzenachse 7, 8, 9.
Die Walze 4, 5, 6 steht über
ein Wellenteil 19 in drehfester Verbindung mit einem Zahnrad 10, 11, 12 in
Form eines Kegelrades, das eine Außenverzahnung 13 aufweist.
Das Kegelrad 10, 11, 12 steht im Zahneingriff
mit einem Sonnenrad 14, das eine korrespondierende Außen-Kegelverzahnung
aufweist. Die Anordnung ist in einem ortsfesten Gehäuse 20 angeordnet.
Hierin ist das Sonnenrad 14 konzentrisch zur Längsachse 3 des Walzguts 2 gelagert
und von einem nicht dargestellten Ritzel über eine Verzahnung 21 angetrieben.
Die drei Walzen 4, 5, 6 (von denen wie
gesagt nur eine in 1 dargestellt ist) und die diese
tragenden Wellenteile 19 werden von einem Rotor 22 gehalten,
der ebenfalls konzentrisch zur Längsachse 3 rotieren kann.
Der Rotor 22 wird dabei von einem Ritzet 23 über
eine Verzahnung 24 angetrieben.
-
Damit
wird erreicht, dass die Walzen 4, 5, 6 planetenartig
um die Längsachse 3 des Walzguts 2 kreisen
und dieses walzen. Dabei drehen die Walzen 4, 5, 6 um
ihre Walzenachsen 7, 8, 9 und rollen
auf dem Außenumfang des Walzguts 2 ab. Die Walzenachsen
sind dabei – wie in den weiteren Figuren noch besser gesehen
werden kann – unter einem Neigungswinkel zur Walzgutlängsachse
geneigt. Allerdings bewirkt dieser Neigungswinkel (wie es im Stand
der Technik hinlänglich bekannt ist) alleine noch keinen
axialen Vorschub, wie er für das Walzen benötigt
wird, wenn die Walzenachse und die Walzgutlängsachse sich
in einer Ebene befinden.
-
Ein
Vorschub wird vorliegend dadurch erreicht, dass die Ebene EW, in der die Walzenachsen 7, 8, 9 liegen,
zur Ebene E0, in der die Längsachse 3 des
Walzguts liegt, um einen definierten radialen Abstand R beabstandet
ist, wie es aus den weiteren 2 bis 6 und
insbesondere aus 3 und 6 hervorgeht.
-
In
diesen Figuren sind verschiedene Ansichten derselben Anordnung dargestellt,
die drei Walzen 4, 5, 6 mit jeweiligen
Walzenachsen 7, 8, 9 aufweist, die in
der erläuterten Weise um das Walzgut 2 planetenartig
kreisen und dieses walzen.
-
Wie
es insbesondere aus 6 hervorgeht, ist die Walze 4 mit
ihrer Walzenachse 7 um den radialen Abstand R von der Längsachse 3 des
Walzguts 2 entfernt, d. h. die Ebene EW,
in der die Walzenachse 7 liegt, und die Ebene E0, in der die Längsachse 3 des Walzguts 2 liegt,
sind um den Betrag R beabstandet.
-
Wesentlich
ist, dass jedes Kegelrad 10, 11 bzw. 12 so
angeordnet ist, dass seine Achse 15 (s. insbesondere 6)
und die Längsachse 3 des Walzguts 2 in
einer gemeinsamen Ebene E0 liegen. Mithin
ist das Kegelradgetriebe mit den Kegelrädern 10, 11 bzw. 12 und
das Sonnenrad 14 mit seiner korrespondierenden Kegelradverzahnung
(mit der die Kegelräder 10, 11, 12 kämmen)
ein nicht achsversetz tes Getriebe, was die Herstellungskosten für
die Vorrichtung wesentlich reduziert. Um dennoch den benötigten
radialen Abstand R zu erzeugen, weisen die Kegelräder 10, 11, 12 neben
ihrer Außenverzahnung 13 eine Innenverzahnung 16 auf
(s. insbesondere 6), die mit einem an der Walze 4, 5, 6 direkt oder
indirekt angeordneten Zahnrad 17 mit Außenverzahnung 18 kämmt.
-
Die
Verzahnung, bestehend aus der Innenverzahnung 16 und der
Außenverzahnung 18, sorgt für die Drehung
der Walze 4, 5, 6 bei sich drehendem Kegelrad 10, 11, 12.
-
- 1
- Walzvorrichtung
- 2
- Walzgut
- 3
- Längsachse
des Walzguts
- 4
- Walze
- 5
- Walze
- 6
- Walze
- 7
- Walzenachse
- 8
- Walzenachse
- 9
- Walzenachse
- 10
- Zahnrad
(Kegelrad)
- 11
- Zahnrad
(Kegelrad)
- 12
- Zahnrad
(Kegelrad)
- 13
- Außenverzahnung
- 14
- Sonnenrad
- 15
- Achse
des Zahnrads
- 16
- Innenverzahnung
- 17
- Zahnrad
- 18
- Außenverzahnung
- 19
- Wellenteil
- 20
- Gehäuse
- 21
- Verzahnung
- 22
- Rotor
- 23
- Ritzet
- 24
- Verzahnung
- EW
- Ebene
der Walze
- E0
- Ebene
des Walzguts
- R
- radialer
Abstand
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19510715
C1 [0002, 0003]