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Vorrichtung zum Lösen festgefahrener Walzen Es ist bekanntlich nicht
zu vermeiden, daß ein Walzwerk zuweilen im Betrieb festgefahren wird, sei es durch
einen Bedienungsfehler, indem das Anstellen der Oberwalze zu spät angehalten wird,
so daß die Walzen mit großer Gewalt aufeinandergefahren werden, oder sei es, daß
der Walzenspalt zu eng gestellt ist und die zu große Formänderungsarbeit den Antrieb
des Walzwerkes abwürgt, wobei das Walzgut zwischen den Walzen steckenbleibt.
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In beiden Fällen ist es normalerweise nicht möglich, mit der Anstellvorrichtung
die Walzen zu lösen und zurückzufahren. Der Druck in den kräfteübertragenden Teilen,
insbesondere in den Gewindegängen der Anstellspindeln, beträgt ein Mehrfaches des
normalen Walzdruckes, so daß das Schmiermittel weggedrückt ist und in den Gewindegängen
trockene Reibung vorliegt. Die Anstellmotoren müßten schon erheblich überdimensioniert
sein, wollte man mit ihnen das Drehmoment aufbringen, das zum Lösen festgefahrener
Walzen unter den gegebenen Reibungsverhältnissen erforderlich wäre.
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Eine verhältnismäßig einfache Vorrichtung zum lösen festgefahrener
Walzen besteht darin, einen lösbaren Schiebekeil im Kräftefluß zwischen den Anstellspindeln
und den Einbaustücken vorzusehen, der gegen Ausweichen auf Grund des Walzdruckes
gesichert ist und nach Ausschaltung der Sicherung durch Hammerschläge bewegt werden
kann, bis er gelockert ist und die vorhandene Spannung in den kräfteaufnehmenden
Teilen beseitigt ist. Eine solche Vorrichtung ist vereinzelt, aber nur für kleinere
Walzgerüste angewandt worden. Bei schwereren Walzgerüsten würde durch Hammerschläge
die trockene Reibung am Lösekeil nicht beseitigt werden. Hier hilft man sich dadurch,
daß man an Stelle des Keiles einen mit Hohlräumen versehenen Körper vorsieht, und
die Stege zwischen den Hohlräumen durchschweißt. Dadurch kann sich der Körper unter
dem großen Spanndruck zusammendrücken, wodurch die Flächenpressung in den Anstellspindeln
vermindert wird. Dieses Verfahren bedeutet eine Betriebsstörung von mehreren Stunden.
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Die Entwicklung beim Verbessern von Vorrichtungen zum Lösen festgefahrener
Walzen geht auch andere Wege, die geeignet sind, größere Betriebsstörungen zu vermeiden.
Man trifft beispielsweise Vorkehrungen, um zwei Anstellmotoren zusammen auf eine
Anstellspindel einwirken zu lassen, oder man sieht besondere Hilfsantriebe vor,
die mit großer Übersetzung auf die Anstellspindeln oder unter Umgehung der Anstellspindeln
auf die Einbaustücke. einwirken. Solche Einrichtungen sind aber außerordentlich
kompliziert und verursachen einen großen baulichen Aufwand.
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Die Erfindung wählt als Ausgangspunkt aus der Fülle der auf dem fraglichen
Gebiet schon vorhandenen Verbesserungsvorschläge das Prinzip der Anordnung eines
lösbaren Schiebekeiles mit begrenztem Löseweg im Kräftefluß zwischen den Anstellspindeln
und den Einbaustücken der gegen Ausweichen auf Grund des Walzdruckes vorübergehend
sicherbar ist, aus und hat sich die Aufgabe gestellt, eine solche Vorrichtung zum
Lösen festgefahrener Walzen auch für schwerste Walzgerüste anwendbar zu machen,
wo der Keil selbst mit Hammerschlägen oder - wie es noch bekannt ist - durch Öffnen
einer kniehebelartig ausgebildeten Sperre willkürlich nicht mehr zu lösen wäre.
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Die Erfindung besteht darin, daß die bei festgefahrenen Walzen erhöhte
Reibungskraft am Schiebekeil durch an sich bekanntes Einleiten von Öl unter hohem
Druck an beiden druckaufnehmenden Keilflächen des Schiebekeiles verringerbar ist.
Damit benutzt .die Erfindung das sogenannte Druckölverfahren zu einem neuen Zweck,
nämlich zum leichteren Lösen eines Schiebekeiles im Kräftefluß zwischen den Anstellspindeln
und den Einbaustücken eines Walzwerkes mit dem Ziel, das Problem des Lösens festgefahrener
Walzen einer Endlösung näherzubringen.
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Das Druckölverfahren wird bekanntlich vornehmlich für die drehfeste
Verbindung zweier Teile benutzt, beispielsweise zum Verbinden einer Kupplung und
einer Muffe mit einer Welle oder zum Aufziehen und Lösen von Wälzlagern. über kleine,
von Hand betriebene öl-Injektoren wird zwischen die Paßflächen zweier zu verbindender
Teile Öl mit hohem Druck eingepreßt, so daß sich die Paßflächen leicht verformen
und die Teile völlig übereinandergeschoben oder gelöst werden können. Nach Wegfall
des Druckes wird.das Öl zurückgedrückt und zwischen den Teilen besteht ein Preß-
oder Schrumpfverband.
Es ist bekannt, das Druckölverfahren bei Längskeilen
einer Gesenkbefestigung zu benutzen, jedoch zum leichteren Herstellen einer Preßverbindung
zwischen dem Gesenk- und dem Maschinenrahmen. Die Längskeile werden dabei quer zu
der Richtung des Arbeitsdruckes, z. B. des Preßdruckes, verklemmt. Die Nuten zum
Verteilen des Öldruckes liegen damit an Flächen der Längskeile, über die der Arbeitsdruck
nicht übertragen wird. Beim Lösen der Keile lägen also keine veränderten Lastbedingungen
vor, wenn dies unter einem stetigen hohen Arbeitsdruck erfolgen sollte, wie sie
gegeben sind, wenn ein Keil gelöst werden soll, der unter dem mehrfachen normalen
Walzdruck festgefahrener Walzen steht. Im übrigen erscheint die vorbekannte Gesenkbefestigung
auch nicht betriebssicher, denn auf den zueinanderweisenden Keilflächen könnte sich
kaum eine für das Verteilen des Öles notwendige Verformung der Gegenflächen ergeben.
Dafür ist das zwischen den Keilen liegende Material zu starr. Ein schwimmender Zustand
könnte sich für einen Keil höchstens auf einer, nämlich der äußeren Seite, einstellen.
Bei der Erfindung jedoch liegen zu beiden Seiten des Schiebekeiles Bauteile von
beträchtlicher Dehnlänge und entsprechender Verformbarkeit.
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In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes wird vorgeschlagen.
daß die druckaufnehmenden Keilflächen des Schiebekeiles Kreisform haben, mit konzentrischen
und radialen Ölnuten versehen sind, die in der äußeren Ringnut enden, und die Ölzufuhr
in der Mitte der Kreisfläche erfolgt. Indem hierdurch die Nuten nicht -wie bei der
bekannten Gesenkverklemmung - bis außerhalb der Spannflächen geführt sind. wird
sichergestellt, daß außen um die mit Öl beaufschlagten Druckflächen eine Randzone
verbleibt, die unter dem Öldruck nicht aufgeweitet wird und somit als Dichtung wirkt.
Hierdurch wird erst möglich, den Öldruck so weit zu steigern, daß sich die beaufschlagten
Keilflächen - und nur diese - bis zur Ausbildung eines Ölfilmes und einem Umschlag
des Reibungskoeffizienten von trokkener zu geschmierter Reibung selbst entgegen
dem großen Druck der festgefahrenen Walzen verformen. Dann wird die Komponente des
Spanndruckes in Richtung des Löseweges des Keiles größer als der Reibungswiderstand,
und der Keil kann sich selbsttätig lösen. Aus Gründen der Betriebssicherheit kann
noch ein Hilfsantrieb vorgesehen sein, um den übergang von der ruhenden Reibung
zur gleitenden Reibung zu unterstützen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 eine zwischen einer Anstellspindel und einem
Einbaustück angeordnete Lösevorrichtung, teilweise im Längsschnitt in Richtung der
Spindelachse, teilweise in Ansicht, F i g. 2 einen Längsschnitt nach der Linie 11-I1
in F i g. 1, teilweise in Ansicht, und Fig. 3 eine Draufsicht nach der Linie 111-11I
in Fig. 1.
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Zwischen der Anstellspindell und dem Einbaustück 2 für eine Oberwalze
oder eine obere Stützwalze 3 eines Quarto-Gerüstes verläuft der Walzdruck oder der
Spanndruck bei festgefahrenen Walzen über ein kalottenartiges Zwischenstück 4, ein
keilförmiges Zwischenstück 5 und den verschiebbaren Lösekeil 6. Das Zwischenstück
4 ist von einem Kranz des Zwischenstückes 5 unverrückbar gehalten, wie auch das
keilförmige Zwischenstück 5 wenigstens in Richtung der horizontalen Komponente des
Spanndruckes unbeweglich im Einbaustück 2 abgestützt und gegen Mitdrehen gesichert
ist. Die druckaufnehmenden Flächen des Schiebekeiles 6, von denen die obere Fläche
6a in F i g. 3 in Draufsicht erkennbar ist, haben Kreisform. Der übrige Teil66 des
Schiebekeiles ist so ausgebildet, daß der Keil 6 in Richtung des Löseweges geradgeführt
ist.
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An den druckübertragenden Flächen des Schiebekeiles 6, beispielsweise
an der Fläche 6a, liegt bei festgefahrenen Walzen trockene Reibung vor, so daß die
horizontale Komponente des Spanndruckes bei weitem nicht ausreichen würde, den Keil
6 beiseite zu drücken, wenn eine noch zu beschreibende Sicherung gegen Verschieben
des Keiles 6 gelöst wäre. Der Reibungskoeffizient an den Druckflächen des Keiles
6 wird gemäß der Erfindung durch Anwendung des Druckölverfahres wesentlich herabgesetzt.
Hierzu besitzen die Keilflächen konzentrische Ölnuten 7 und radiale Ölnuten 8, die
von der Kreismitte 10 ausgehen und in der äußeren Ringnut endigen. Das Öl tritt
in der Mitte 10 ein und verteilt sich dann über den wesentlichen Bereich der Kreisflächen.
Der Öldruck wird von zwei kleinen Handpumpen 11, 12 erzeugt und pflanzt sich über
die Leitungen 13, 14 und nicht näher dargestellte, im Innern des Keilkörpers
6 verlaufende Bohrungen zur Mitte 10 der Druckflächen fort. Wenn der Öldruck genügend
gesteigert ist, ist durch Herabsetzung des Reibungskoeffizienten der Reibungswiderstand
an den Druckflächen kleiner als die horizontale Komponente des Spanndruckes, so
daß der entsicherte Keil nach rechts springt und die Teile 1, 2, 4, 5, 6
entspannt sind.
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Aus Gründen der Betriebssicherheit ist noch ein Hilfsantrieb für den
Löseweg des Schiebekeiles 6 vorgesehen, der erfindungsgemäß mit einem verstellbaren
Anschlag zum wahlweisen Sichern des Schiebekeiles 6 beim Walzen oder Begrenzen seines
Löseweges gekoppelt ist. Der Hilfsantrieb besteht im Ausführungsbeispiel aus einem
hydraulisch betätigten Kolben 15 und dem Zylinder 16, der mit dem angegossenen Bügel
2a des Einbaustückes 2 fest verbunden ist. Über die Leitung 17 kann eine Fläche
des Kolbens 15 mit Drucköl beaufschlagt werden. Der Kolben 15 hat auf der dem Schiebekeil
6 abgewandten, beaufschlagbaren Seite eine Fortsetzung in Form des Gewindeteiles
15a bis außerhalb des Zylinders 16. Das Gewindeteil 15a trägt eine Anschlagmutter
18 mit Gegenmutter 19. Beim Walzen sind die beiden Muttern gegen die
Zylinder 16 angezogen, wie es in der oberen Hälfte des Schnittes in F i g. I dargestellt
ist. Da der Schiebekeil über eine Zugstange 20 mit Muttern 21,
22 gegen den
Kolben 15 verspannt und somit zugfest mit ihm verbunden ist, ist der Schiebekeil
6 in der erwähnten Stellung der Muttern 18, 19 gegen Bewegung gesichert.
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Sind die Muttern 18, 19 zurückgeschraubt, wie es in der unteren Hälfte
des Schnittes dargestellt ist, so kann sich unter Herabsetzung des Reibungskoeffizienten
an den Druckflächen der Schiebekeil 6 um das Maß x, unter Umständen unter Mitwirkung
des Hilfsantriebes, lösen.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist folgende: Bei
festgefahrenen Walzen werden zunächst die beiden Muttern 18, 19 um das Maß
x auf dem Gewindeteil 15a des Kolbens 15 zurückgeschraubt. Dann
werden
die Handpumpen 11, 12 betätigt und auf der oberen und unteren Druckfläche des Schiebekeiles
6 ein Ölfilm erzeugt, der den Reibungskoeffizienten wesentlich herabsetzt. Mit den
Handpumpen wird etwa ein Druck von 1000 atü erzeugt. Wenn der Keil sich nicht von
selbst löst, wird über die Leitung 17 ein Druck von etwa 150 atü auf den Kolben
15 gegeben, wodurch sich der Schiebekeil 6 mit Sicherheit löst.
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Da zweckmäßig an jeder Anstellspindel eine Vorrichtung zum Lösen angebracht
ist, können beide entspannte Anstellspindeln nun zurückgefahren werden, so daß sich
die einmal eingestellte Parallelität der Walzen nicht ändert. Dies ist gegenüber
solchen Vorrichtungen zum Lösen festgefahrener Walzen ein Vorteil der Erfindung,
bei denen ein Hilfsantrieb zunächst auf die eine Anstellspindel und dann auf die
andere Anstellspindel geschaltet wird oder die beiden Anstellmotoren zusammen nacheinander
auf je eine Anstellspindel geschaltet werden.
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Nachdem die Anstellspindeln hochgefahren sind, werden die Schiebekeile
6 durch Anziehen der Muttern 18 wieder zurückgestellt, so daß die Anstellung wieder
anstellbereit ist. Unter Umständen genügt es, wenn eine Lösevorrichtung nur unter
einer Anstellspindel angebracht ist. Die Entspannung auf einer Seite kann sich so
auf die andere Seite auswirken, daß eine Restspannung durch die Anstellkraft überwunden
werden kann. Auch dann ändert sich die Parallelität der Walzen nicht.