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Zentrierrollenanordnung für Ringwalzwerke Die Erfindung betrifft die
Anordnung und Führung der Zentrierrollen von Ringwalzwerken.
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Ringwalzwerke, bei denen zwischen einer angetriebenen Tellerwalze
und einem radial zur Tellerwalze verschiebbaren Walzdorn Ringe unter Vergrößerung
ihres Durchmessers gewalzt werden, sind im allgemeinen mit Zentrierrollen ausgerüstet.
Diese Zentrierrollen, die durch einen geeigneten Antrieb im Bereich der Tellerwalze
unter einem gewissen Anlagedruck in Berührung mit dem Außenumfang des Ringes gehalten
werden, sollen den Rundlauf des Ringes während des Walzprozesses und die Erzielung
einer genauen Kreisform gewährleisten. Um mit einfachen Mitteln eine Einstellung
auf den jeweiligen Ringdurchmesser zu erreichen, sind die Zentrierrollen normalerweise
an Schwenkhebeln gelagert. Die Schwenkachsen dieser Schwenkhebel werden beiderseits
der Tellerwalze angeordnet, weil die im Verhältnis zum größtmöglichen Ringdurchmesser
geringe Breite des Walzwerkrahmens und die Notwendigkeit, den Ring während des Walzprozesses
gut beobachten zu können, eine andere Anordnung nicht zulassen. Diese übliche Anordnung
hat indessen den Nachteil, daß sich bei der Schwenkbewegung der Hebel die Berührungsstelle
zwischen Zentrierrollen und Ring mit wachsendem Ringdurchmesser zunehmend vom Walzspalt
entfernt. Da andererseits mit zunehmender Verringerung der radialen Ringdicke die
Formsteifigkeit des Ringes abnimmt, besteht, speziell beim Walzen dünner Ringe,
gegen Ende des Walzens erhöhte Ausschußgefahr. Es kann nämlich eintreten, daß die
aus der Walzzone tangential austretende Ringpartie nicht mehr durch die weit entfernte
Zentrierrolle in die Kreisbahn gezwungen werden kann, sondern zwischen der Walzzone
und der Zentrierrolle nach außen drängt, eine Schlaufe bildet und den Ring unbrauchbar
macht.
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Diese Nachteile vermeidet die Erfindung unter Beibehaltung der konstruktiv
und antriebsmäßig günstigen Führung der Zentrierrollen durch Schwenkhebel dadurch,
daß die Zentrierrollen auf Bahnen geführt werden, die den Abstand der Zentrierrollenanlage
am Werkstück von der Walzzone gar nicht oder nur wenig ändern. Erreicht wird dies
unter geringem Aufwand dadurch, daß jede Zentrierrolle am zum Walzdorn hin verlängerten
Koppelglied eines Gelenkvierecks angeordnet ist, dessen zwei Festpunkte auf der
der Tellerwalze abgekehrten Seite des Koppelgliedes liegen. Ein einfacher Mechanismus
für den Antrieb und für die synchrone Gegeneinanderbewegung bei der Verwendung zweier
Zentrierrollen ergibt sich dann, wenn nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung
der Schwenkantrieb am der Zentrierrolle abgekehrten Lenker des Gelenkvierecks angreift.
Um beim Walzen von Ringen, die eine stark profilierte, z. B. mit erheblich vorspringenden
Flanschen versehene Tellerwalze erfordern, den Abstand der Zentrierrollen von der
Tellerwalze vergrößern zu können, schlägt die Erfindung weiter vor, daß der Festpunkt
des der Zentrierrolle zugekehrten Lenkers des Gelenkvierecks verschiebbar ist. Eine
Verschiebbarkeit des Festpunktes läßt sich mit einfachen Mitteln dadurch erreichen,
daß erfindungsgemäß der Festpunkt des der Zentrierrolle zugekehrten Lenkers als
dreh- und feststellbarer Exzenterbolzen ausgebildet ist.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 3
schematisch dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine Draufsicht nur auf die zum
Verständnis der Erfindung notwendigen Teile, F i g. 2 ein Funktionsschema in Draufsicht,
F i g. 3 die teilweise Draufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel.
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Das eigentliche Ringwalzwerk ist nur durch die antreibbare Tellerwalze
1 und den radial zur Tellerwalze verschiebbaren Walzdorn 2 angedeutet.
3 ist ein zu walzender Ringrohling, 4 ist der Außenumfang eines fertiggewalzten
Ringes. Die Zentrierrollen 5, 6 sind an zum Walzdorn hin abgebogenen Verlängerungen
7, 8 von Koppelgliedern 9,10 frei drehbar gelagert. Die Koppelglieder 9,10 sind
im Bereich der Tellerwalze 1 zu beiden Seiten der Walzwerklängsachse 11 angeordnet
und an je einem vorderen Lenker 12,13 und einem hinteren Lenker 14,15 angelenkt.
Die Schwenkachsen 16,17,18,19 der Lenker 12, 13, 14, 15 sind im Walzwerkrahmen
20 gelagert. Die Lenker 12 und 14 bzw. 13 und 15 sind etwa gleich lang. Der Abstand
der Schwenkachsen 16, 17
bzw. 18,19 ist größer als die Länge der Koppelglieder
9, 10. Mit den hinteren Lenkern 14, 15 sind Winkelhebel 21, 22 drehfest
verbunden, deren einer Arm
durch je eine Schubstange 23, 24 (F i
g. 2) mit den Kolbenstangen 25, 26 der Antriebskolben 27, 28 verbunden ist. Die
Antriebskolben 27, 28 sind in am Walzwerkrahmen befestigten Hydraulikzylindern 29,
30 verschiebbar, welche über die links mündende Rückzugleitung 31 und die rechts
mündende Vorlaufleitung 32 durch die Ölpumpe 33 und den Steuerschieber 34 beaufschlagbar
sind. Der Steuerschieber 34 ermöglicht drei Stellungen. In der dargestellten Mittelstellung
arbeitet die Ölpumpe 33 auf Umlauf. Die Rückzugleitung 31, die über ein Rückschlagventil
35 mit dem Ölbehälter verbunden ist, und die Vorlaufleitung 32, an die ein für einen
bestimmten Druck einstellbares Ventil 36 angeschlossen ist, sind abgesperrt. In
der Vorlaufstellung (oberes Symbol) ist die Ölpumpe 33 mit der Vorlaufleitung 32
und mit der Rückzugleitung 31 verbunden. In der Rückzugstellung (unteres Symbol)
fördert die Ölpumpe 33 in die Rückzugleitung 31, die Vorlaufleitung 32 ist mit dem
Ölbehälter verbunden.
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An den anderen Armen der Winkelhebel 21, 22 sind Laschen 37, 38 angelenkt,
die mit im Walzwerkrahmen undrehbar, aber verschiebbar geführten Spindelmuttern
39, 40 verbunden sind. Die Spindelmuttern 39, 40 sitzen auf den nicht
selbsthemmenden, mit gleicher Steigung versehenen, jedoch gegenläufigen Gewinden
41,42 einer im Walzwerkrahmen 20 drehbar, aber axial unverschiebbar gelagerten Spindel
43.
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Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 3 ist die Schwenkachse 16 des
vorderen Lenkers 12 ebenso wie die des nicht dargestellten vorderen Lenkers 13 als
im Walzwerkrahmen 20 drehbarer und feststellbarer Exzenterbolzen 44 ausgebildet.
Der Durchmesser der Tellerwalze 1 ist gegenüber F i g. 1 und '' durch einen Flansch
1' vergrößert.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Nachdem durch Zustellung des Walzdornes
2 der Kraftschluß zwischen der sich drehenden Tellerwalze 1, dem Ringrohling 3 und
dem Walzdorn 2 hergestellt ist, wird der Steuerschieber 34 in die Vorlaufstellung
gebracht. Beide Räume der Hydraulikzylinder 29, 30 werden dadurch vom Öldruck beaufschlagt.
Da die rechten Flächen der Antriebskolben 27, 28 größer sind als die linken, bewegen
sich die Kolben nach links, wodurch der Winkelhebel 21 und damit der Lenker 14 entgegen
dem Uhrzeigersinn verdreht werden, während sich der Winkelhebel 22 und der Lenker
15 im Uhrzeigersinn drehen. Die Zentrierrollen 5, 6 werden hierdurch in Richtung
auf den Ringrohling 3 hin verschoben, bis sie an seinem Außenumfang zur Anlage kommen.
Nun wird der Steuerschieber 34 wieder in Mittelstellung gebracht und der Walzdorn
2 gegen die Tellerwalze 1 verschoben, so daß der Ringrohling 3 unter Verringerung
seiner radialen Dicke bei gleichzeitiger Vergrößerung seines Durchmessers gewalzt
wird. Der sich vergrößernde Ring drängt dabei die Zentrierrollen 5, 6 allmählich
in die in F i g. 2 strichpunktiert gezeichnete Stellung. Die dabei erfolgende Schwenkung
des Winkelhebels 21 im Uhrzeigersinn und die entgegengesetzte Schwenkung
des Winkelhebels 22 verschieben einerseits die Antriebskolben 27, 28 nach rechts,
andererseits die Spindelmuttern 39, 40 gegeneinander. Die Kolbenbewegung verdrängt
das Öl aus den rechten Räumen der Hydraulikzylinder 29, 30, während in die linken
Räume über das Rückschlagentil 35 angesaugtes Öl einströmt. Das rechts verdrängte
Öl kann nur über das Ventil 36 abfließen. welches auf den für die Zentrierrollenkraft
erforderlichen Gegendruck der Antriebskolben 27, 28 eingestellt ist. Dadurch, daß
die Verlängerungen 7, 8 mit den vorderen Lenkern 12,13 und die Koppelglieder
9, 10 mit den hinteren Lenkern 14, 15 bei Beginn der Walzung stumpfe Winkel bilden.
die sich mit fortschreitender Walzuni, d. h. beim Zurückweichen der Zentrierrollen
5, 6 verringern, wird erreicht, daß bei gleichbleibender Gegenkraft der Antriebskolben
27, 28 die Zentrierrollenkraft während der Walzung entsprechend der abnehmenden
Formfestigkeit des Ringes kleiner wird. Falls zweckmäßig, kann jedoch die Zentrierrollenkraft
auch durch manuelles oder selbsttätiges Verstellen des Ventils 36 beeinfiußt werden.
Das Gegeneinanderverschieben der Spindelmuttern 39, 40 setzt die Spindel 43 in Drehung,
wobei die gleiche gegenläufige Steigung der Gewinde 41, 42 sowie die axiale
Unverschiebbarkeit der Spindel 43 bewirken, daß sich die Zentrierrollen 5, 6 synchron
auf spiegelbildlicher Bahn bewegen. Hierdurch wird erreicht, daß die Mitte des gewalzten
Ringes mit Sicherheit stets auf der Walzwerklängsachse 11 verbleibt, so daß eine
einwandfreie Zentrierung gewährleistet ist. Die Auslegung und Anordnung der Lenkersysteme
ist so getroffen, daß der Abstand der Berührungsstellen zwischen Zentnerrollen und
Ringumfang vom zwischen Tellerwalze 1 und Walzdorn 22 gebildeten Walzspalt während
des gesamten Walzprozesses konstant oder nahezu konstant bleibt.
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Nach Beendigung des Walzprozesses wird der Steuerschieber 34 in Rückzugstellung
gebracht. Die linken Räume der Hydraulikzylinder 29,30 erhalten über die Rückzugleitung
31 Drucköl, während die rechten Räume über die Vorlaufleitung 32 mit dem Ölbehälter
verbunden werden. Die Kolbenstangen 25, 26 bewegen sich nun durch den Öldruck weiter
nach rechts, so daß sich die Zentrierrollen 5, 6 vom Umfang 4 des fertigen Ringes
abheben, der nach Zurückfahren des Walzdornes 2 vom Walzwerk abgenommen werden kann.
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Wird beim Walzen stark profilierter Ringe eine Tellerwalze 1 mit z.
B. durch Flansche 1' erheblich vergrößertem Maximaldurchmesser verwendet, so wird
der Exzenterbolzen 44 verdreht und in der neuen Stellung fixiert, so daß die Schwenkachse
16 im Extremfall die mit l.6' bezeichnete Lage einnimmt. Die Zentrierrolle 5 bewegt
sich dann zwischen der in F i g. 3 ausgezogen gezeichneten und der mit unterbrochenen
Linien gezeichneten Lage. Die in F i g. 3 nicht dargestellte Zentrierrolle 6 bewegt
sich dementsprechend. Es können daher einerseits Kollisionen zwischen Zentrierrollen
und Tellerwalze vermieden werden, andererseits kann der Abstand zwischen Zentrierrollen
und Walzspalt bei den verschiedensten Tellerwalzenprofilen jeweils auf den günstigsten
Wert gebracht werden.
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Ohne an der Erfindung etwas zu ändern, können für Antrieb oder Gleichlauf
der Zentrierrollen andere bekannte Einrichtungen verwendet werden. Die Erfindung
ist auch nicht auf Walzwerke mit zwei Zentrierrollen beschränkt.