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Walzenlager für Walzwerke, insbesondere Duo-Walzwerke Die Erfindung
betrifft die Lagerung von Walzen und insbesondere die Ausbildung der Einbau- bzw.
Schloßstücke zur Übertragung der beim Walzen auftretenden Beanspruchungen auf die
Walzenständer.
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Bekanntlich hat man bereits der Walzendurchbiegung dadurch Rechnung
getragen, daß sich die Einbaustücke über zylindrisch geformte, ballig oder keilförmig
ausgebildete Teile gegen die Druckspindel abstützen. Jedoch sind die an den Einbaustücken
angreifenden Verstelleinrichtungen bewegungsmechanisch nicht diesen insbesondere
von der Walzendurchbiegung herrührenden Kräften angepaßt. Vielfach sieht man eine
punktartige Lagerung der Einbaustücke auf dem Verstellorgan (Druckspindel) vor,
wodurch aber keine günstige Haltung erzielt wird. Außerdem liegt dieser Angriffspunkt
nicht im Schnittpunkt der Durchbiegungslinie der Walze mit der horizontalen Walzlinie
(Kreuzungsmitte Lager).
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Infolge des ungünstigen Abstandes der Lagerstelle zwischen Einbaustück
und Druckspindel gegenüber der Kreuzungsmitte Lager entsteht bei der Walzendurchbiegung
ein verhältnismäßig großes Moment (Drehmoment), das aus dem Produkt von Walzdruck
( i für jeden Walzenzapfen) - Abstand von Kreuzungsmitte Lager - Reibungsfaktor
,u gebildet wird. Infolge der dadurch bedingten hohen Flächenpressung im Lagerpunkt
können die Einbaugehäuse der Durchbiegungslinie nicht folgen, so daß die Lagerstellen
sich dementsprechend nicht auf die Durchbiegungslinie einstellen. Es kommt zum Verkanten
und zur Überbeanspruchung einzelner Rollenreihen.
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Zur Lösung der Aufgabe ist von einem Stand der Technik auszugehen,
bei dem das die Walzenzapfenlagerung aufnehmende Einbaugehäuse (Lagergehäuse) mit
zwei seitlich gleichachsigen, quer zur Walzenachse liegenden waagerechten zylindrischen
Schwenkzapfen versehen ist, die je in die Bohrung eines Schloßstückes eingreifen,
das im Ständerfenster in senkrechter Richtung verschiebbar gelagert ist und zur
Aufnahme der axialen Walzdrücke den Fensterrahmen seitlich umgreift. Bei einem solchen
Einbau ist ein Verkanten in der Lagerung möglich, da das Einbaugehäuse sich nicht
allseitig frei einstellt, sondern nur um seine waagerechten Lagerzapfen schwenken
kann.
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Auch ist eine Lagerung bekannt, bei der die waagerechten, zylindrischen
Schwenkzapfen des Lagergehäuses ebenfalls je in ein Einbaustück eingreifen. Das
Einbaustück ist dabei jedoch an seiner Außenseite, die gegen den Walzenständer anliegt,
nach einer Zylinderfläche gekrümmt, nach der es sich in senkrechter Richtung frei
beweglich an der entsprechend gekrümmten Gleitfläche des Ständerfensters führt.
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Diese Bauart erlaubt die Übertragung axialer Walzdrücke über die Schwenkzapfen
auf den Walzenständer, während die radialen Walzdrücke, die beispielsweise durch
eine Walzendurchbiegung entstehen, über in bekannter Weise kugelig einstellbare
Übertragungsflächen zwischen der Druckspindel und dem Einbaustück übertragen werden.
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Schließlich ist eine Walzenlagerung bekannt, bei welcher die Einbaustücke
mit Schwenkzapfen versehen sind, durch welche bei auftretender Walzendurchbiegung
die Einbaustücke der Biegeebene folgen können und andererseits die auftretenden
Walzkräfte auf die Ständer übertragen. Nachteil einer derartigen Lagerausbildung
ist, daß die Zapfen infolge der auftretenden Walzkräfte und Beanspruchung auf Biegung
einen relativ großen Querschnittmesser erhalten müssen, um diese auf die Ständer
übertragen zu können. Daraus ergibt sich, daß zum Einstellen der Einbaustücke auf
die jeweilige Walzendurchbiegung ein relativ großes Einstellmoment überwunden werden
muß.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die bei Lagerung der Drehzapfen in diesen
auftretenden baulichen Nachteile zu beseitigen.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die zylindrischen Drehzapfen
als lose Zwischenteile oder Rollen auszubilden.
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Vorteil einer solchen Anordnung ist, daß die losen Zwischenteile oder
Rollen bei Übertragen des Walzdruckes
von den Walzen auf die Ständerbauteile
lediglich auf Druck beansprucht werden. Dadurch können die losen Zwischenteile oder
Rollen relativ kleine Querschnitte erhalten. Dementsprechend klein wird auch das
zum Einstellen der Einbaustücke auf die jeweilige Walzendurchbiegung zu überwindende
Einstellmoment. Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß
den losen Zwischenteilen einerseits U-förmig ausgebildete, jede Walze von dem einen
zu dem anderen Walzenzapfen überspannende Brückenstücke mit halbschalenförmigen
Ausnehmungen und andererseits halbschalenförmig ausgebildete Ansätze als Auflager
dienen. An der den losen Zwischenteilen abgewandten Seite stützen sich die Ansätze
über Blattfedern, die zwischen Paaren von in Längsnuten von Brückenstücken geführten
Winkelstücken eingesetzt sind, ab.
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Zwischen dem den losen Zwischenteilen abgewandten Teil der Ansätze
und den Blattfedern an den den Walzen zugewandten Seiten sind ballig ausgebildete
Spannstücke vorgesehen.
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Die als lose Zwischenteile ausgebildeten zylindrischen Bolzen sind
einerseits in Bohrungen der Einbaustücke und andererseits mit ihren zapfenartigen
Ansätzen in Ausnehmungen der Ständerwangen gelagert, wobei Zuganker nach oben und
unten hin sich erweiternde Bohrungen der zylindrischen Bolzen durchsetzen. Zwischen
den Einbaustücken sind, wie an sich bekannt, Druckfedern angeordnet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung stellen die Zeichnungen dar. Es
zeigt F i g. 1 ein Walzgerüst in der Vorderansicht im Schnitt nach der Schnittlinie
1-1, F i g. 2 das gleiche Walzgerüst in der Seitenansicht im Schnitt nach der Schnittlinie
II-II, F i g. 3 ein Walzgerüst in der Seitenansicht teilgeschnitten nach den Schnittlinien
IIIa-111a und HI a-III b, F i g. 4 das gleiche Walzgerüst in der Vorderansicht teilgeschnitten
nach der Schnittlinie IV-IV.
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F i g. 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel ein Duogerüst in ständerloser
Bauweise.
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Mit 40 sind Zuganker bezeichnet, die gegen eine Ständerkappe
41 durch Keile 42 verspannt sind. Der Schaft der Zuganker 40 durchsetzt
in senkrechten Bohrungen 43, deren Ein- und Austrittsöffnungen
44
sich konisch nach außen hin erweitern, zylindrische Bolzen 45, 46
von Einbaustücken 47 für eine Oberwalze 48 und von Einbaustücken
49 für eine Unterwalze 50. Die Zuganker 40 sind mittels Muttern
52
an den Einbaustücken 49 festgelegt.
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Die Lagerung der Walzen 48, 50, in den als Schloßstücke ausgebildeten
Einbaustücken 47, 49 erfolgt beispielsweise in der bereits bekannten Weise,
indem der eine Walzenzapfen in einem Radial- und einem Axiallager (Festlager) und
der andere Walzenzapfen nur in einem Radiallager (Loslager) gelagert ist. Dabei
ist das Festlager (Radial- und Axiallager) an der Bedienungsseite und das Loslager
(Radiallager) an der Antriebsseite angeordnet. Die Walzen 48, 50
mit ihren
Einbaustücken 47, 49 liegen in mit Sohlplatten 54 verbundenen Ständerwangen
55, indem die Oberwalze 48 mit die Verlängerung der zylindrischen Bolzen
45 bildenden Tragzapfen 57 in Ausnehmungen der Ständerwangen 55 von oben eingesetzt
und mittels auf die Tragzapfen 57 aufgesetzter Gleitsteine 58 und Keile 59 gegen
die Ständerwangen 55 festgelegt ist. Über die Gleitsteine 58 ist die Oberwalze 48
in den Ständerwangen 55 in vertikaler Ebene verschiebbar, d. h. gegen die Unterwalze
50
anstellbar. Die Anstellung erfolgt beispielsweise über Ratschen und Schnecken
61, 62, die in Schneckenräder 63, 64 eingreifen und Druckmuttern 65 bewegen. Die
mit Zahnkranz versehenen Druckmuttern 65 stehen über Ritzel 67 mit weiteren Druckmuttern
68 im Eingriff. Die Ratsche 60 bewegt über die Schnecke 62 und das Schneckenrad
64 eine ebenfalls mit Zahnkranz versehene Druckmutter 70, die über ein in der Zeichnung
nicht dargestelltes Ritzel eine weitere Druckmutter 71 dreht. Die Druckmuttern 65,
67 legen sich gegen die Bolzen 45 und bewirken so das Anstellen der Oberwalze
48. Beim Lösen der Druckmuttern 65, 67 wird die Oberwalze 48 mittels der
Druckkraft der Federn 73 angehoben.
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Um ein einseitiges Anstellen der Oberwalze 48 zu ermöglichen,
liegt zwischen den Schneckenrädern 63, 64 ein in der Zeichnung nicht dargestelltes
Kupplungsstück. Die Ausbalancierung der Walzen 48, 50 erfolgt über Druckfedern 73,
die sich gegen die Einbaustücke 47, 49 abstützen.
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Die Unterwalze 50 stützt sich mit den die Verlängerung der
zylindrischen Bolzen 46 bildenden Tragzapfen 75 auf den Ständerwangen 55
ab und ist durch Keile 76 gegen diese festgelegt. Die Muttern 52 legen sich gegen
den flachen Teil der Bolzen 46 und nehmen den Walzdruck direkt auf. Leicht lösbare
Quertraversen 78 mit Rundprofil verspannen die Ständerwangen 55 miteinander. Der
Antrieb der Walzen 48, 50 erfolgt über Kupplungsmuffen 79.
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Bei einer auftretenden Walzendurchbiegung bzw. radial gerichteten
Druckkräften beim Walzen können die Einbaustücke 47, 49 infolge ihrer Lagerung
in Bolzenpaaren 45, 46 um diese drehbeweglich der Lage der Walzenzapfen folgen,
wodurch eine gleichmäßige Belastung der Rollenlager bzw. der Rollenreihen erreicht
wird. Diese Einstellbarkeit wird wiederum dadurch ermöglicht, daß das auftretende
Drehmoment zwischen Walzenzapfen und Walzenständer sehr klein gehalten wird und
eine direkte Übertragung des Waldruckes von dem Walzenzapfen auf den Ständer erfolgt.
Durch Anordnen von nur einem Radiallager (Loslager) auf dem antriebsseitigen Walzenzapfen
ist es möglich, daß das Wälzlager der Bewegung des Walzenzapfens bei Biegebeanspruchungen
der Walzen erfolgen kann.
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F i g. 3 und 4 stellen ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Lagerung
der Walzen bei Walzgerüsten, insbesondere bei Duo-Walzgerüsten, dar.
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Mit 110 sind Walzenständer bezeichnet, die über Traversen
110a miteinander verbunden sind. In den Fenstern der Walzenständer 110 ist
in Einbaustücken 112 eine Oberwalze 113 und in Einbaustücken
115
eine Unterwalze 116 gelagert. Die Walzen 113 und 116 sind
jeweils an einer Seite in den Einbaustücken 112 und 115, wie bereits
beschrieben, in Loslagern, d. h. nur in Rollenlagern, und an der anderen Seite,
d. h. der Bedienungsseite, in den Einbaustücken 112
und 115 in Festlagern,
bestehend aus Rollen- und Kugellagern, gelagert.
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Dieses ist zwar in den Zeichnungen nicht dargestellt, doch allgemein
im Walzwerksbau üblich. Die Einbaustücke 112 und 115 haben beiderseits
seitliche, halbschalenförmige Ansätze 112a, 115a,
in Richtung der Längsachse
der Walzen 113, 116 gesehen, welche Rollen 118 aufnehmen. Über die Rollen 118 beiderseits
der Einbaustücke 112 der
Oberwalze 113 stützen sich ebenfalls
halbschalenförmig ausgebildete Ansätze 119a von als Schloßstücken ausgebildeten
Brückenstützen 119, welche die Auflagerstellen der Oberwalze 113 übergreifen,
ab. Auf den Rollen 118 beiderseits der Einbaustücke 115 der Unterwalze
116 liegt über halbschalenförmig ausgebildete Ansätze 120a ein die Auflagerstellen
der Unterwalze 116 übergreifendes, ebenfalls als Schloßstück ausgebildetes Brückenstück
120 auf. Beiderseits der Ansätze 119 a, 120 a sind in Längsnuten
121 der Brückenstücke 119
und 120 Paare von Winkelstücken 122 eingesetzt,
auf deren freien Ansätzen 122 a Blattfedern 124
aufliegen.
Zwischen dem den Rollen 118 abgewandten Teil der Ansätze 112 a, 115 a und den Blattfedern
124 sind an den den Walzen 113, 116 zugewandten Seiten ballig ausgebildete
Spannstücke 125 eingetrieben, die den Einbaustücken 112, 115 gegenüber den
Brückenstücken 119, 120 im Leerlauf eine Vorspannung geben.
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Bei einer auftretenden Durchbiegung der Walzen 113, 116 wandern
die Spannstücke 125 auf den Oberflächen der Blattfedern 124 leicht einwärts.
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Der Walzenzapfen der Oberwalze 113 ist an der Bedienungsseite
mittels einer Kappe 127 geschützt, während die Unterwalze 116 in an sich
bekannter Weise über ein Handrad 128 mit in den Zeichnungen nicht dargestellter
Gewindebuchse und einer ebenfalls mit Handrad 129 verbundenen, in der Zeichnung
nicht dargestellten Kontermutter axial einstellbar und fixierbar ist. Das obere
Brückenstück 119 ist auf Ausbauleisten 131 aufgehängt, die auf nach
unten offenen, U-förmig ausgebildeten Bügeln 133 auf Konsolen 132
aufliegen. In die Bügel 133 greift der Kopf eines Bolzens 135 ein,
der die Traverse 110a des Walzenständers 110 sowie eine zylinderförmige Ausnehmung
136 durchgreift, in der sich eine Druckfeder 137 einerseits gegen die Traverse
110a und andererseits gegen einen Teller 138, der mit Muttern
139 auf dem Bolzen 135 festgesetzt ist, legt. Über einen Handgriff
140 ist eine Gewindebuchse 141
drehbeweglich, deren Kappeninnenseite
auf der Oberkante der Muttern 139 aufsitzt und damit die Ausbalancierung in der
jeweiligen Lage der Oberwalze 113 fixiert.
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Die Anstellung der Oberwalze 113 erfolgt über Ratschen
145, über die in den Zeichnungen nicht dargestellte Schnecken und Schneckenräder
146 bewegt werden, die ihrerseits Druckspindeln 147 in vertikaler
Ebene je nach Drehsinn der Schneckenräder 146
nach oben oder unten bewegen,
wodurch die Oberwalze 113 der Unterwalze 116 genähert oder infolge
der Wirkung der Feder 136 davon abgehoben wird. Die Druckspindeln 147 liegen
über Druckstücke 148
auf dem Brückenstück 119 auf.
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Das untere Brückenstück 120 ist durch Keile 150
gegen
die Walzenständer 110 festgelegt. Über eine Spindel 151 ist ein Doppelkeil
152 verschiebbar, wodurch die Unterwalze 116 auf die Walzlinie ausgerichtet,
d. h. gehoben oder gesenkt werden kann. Das seitliche Verschieben des Walzgerüstes
110 erfolgt über eine Spindel 153, die über eine Art Ringmutter
154 in den Gerüstfuß eingreift. Zum Gerüstwechsel dient ein Wagen
155, der Rollen 156 hat, die auf Schienen 157 der Sohlplatte 158 geführt
sind.
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Mit dem Wagen 155 ist eine Walzarmatur 160 über einen
Armaturträger 161 fest verbunden. In dem Armaturträger 161 sind unter Vorspannung
von Druckfedern 162 stehende, bewegliche Zylinder 163
mit Keilflächen
163 a angeordnet, die ein Verspannen des Gerüstes 110 mit dem Wagen
155 zu einer Einheit gewährleisten. Das Festlegen des Wagens 155 gegenüber
der Sohlplatte 158 erfolgt mittels an sich bekannter Keilbolzen
164, die unter Vorspannung einer Druckfeder 165 stehen.
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Vorteil der Walzenlagerung bei allen dargestellten Ausführungsbeispielen
ist es, daß entweder über Bolzen oder Rollen die Einbaustücke und damit die Walzen
gegenüber dem Walzenständer abgestützt sind und sowohl Axial- als auch Radialdrücke
der Walzen beim Walzbetrieb direkt über die Bolzen oder Rollen auf den Ständer oder
die den Walzdruck aufnehmenden Teile (Zuganker) übertragen werden. Dabei ist von
besonderer Wichtigkeit, daß infolge des durch die Ausbildung der Bolzen oder Rollen
klein zu haltenden Drehmomentes oder auch Verkantungsmomentes eine ungleichmäßige
Flächenpressung in den Rollenreihen der Lager weitgehend vermieden und damit der
Lagerverschleiß weitgehendst verrnindert wird.
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Es ist im übrigen möglich, die Lagerung auch für Walzen von Trio-,
Quarto- und Mehrrollenwalzwerken sinngemäß anzuwenden.