DE1427870C3 - Walzgerüst mit Anstellspindeln für die Walzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Walzgerüst mit Anstellspindeln für die Walzen zur Erzeugung des Walzdruckes, bei dem die Anstellspindeln in einem Spindelkasten angeordnet sind und zwischen der oberen Stirnfläche des Spindelkastens und einem Reaktionsteil des Walzgerüsts eine Druck- oder Belastungszelle angeordnet ist.

Ein solches Walzgerüst ist aus der US-PS 31 32 547 bekannt. Bei diesem bekannten Walzgerüst durchsetzt jede Anstellspindel einen Spindelkasten mit Innengewinde, der auf seiner oberen Stirnfläche das Druck- oder Belastungselement bzw. die Druck- oder Belastungszelle trägt, wobei der Mantel des Spindelkastens um die Höhe der Druck- oder Belastungszelle reduziert ist. Infolge der reduzierten Mantelhöhe des Spindelkastens wird die Kontaktfläche zwischen dem Spindelkasten und der Anstellspindel ebenfalls reduziert, so daß die aufgrund der Druckbelastung von der Anstellspindel auf den Spindelkasten übertragenen Kräfte in einen erheblich geringeren Bereich gegenüber dem Fail übertragen werden, in dem die Mantelhöhe des Spindelkastens um etwa die Höhe der Druckzelle vergrößert ist. Wegen der bei Walzgerüsten auftretenden sehr hohen Druckkräfte ist diese bekannte Ausbildung von Spindelkasten, Druckzelle und Raktionsteil unzweckmäßig. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß aufgrund der Ausgestaltung des Reaktionsteils mit einer Bohrung gleichen Durchmessers wie der Außendurchmesser der Anstellspindel die Druckzelle

auch größten Belastungen ausgesetzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst der genannten Art zu schaffen, bei dem die Stabilität bzw. Belastbarkeit des Spindelkastens auch bei Einsatz einer Druck- oder Belastungszelle an dessen Stirnseite nicht reduziert wird und darüber hinaus die Druck- oder Belastungszelle nur bis zu einem gewissen maxiamalen Bereich beaufschlagbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, ίο daß der Spindelkasten an seiner oberen Stirnfläche eine radial verlaufende Ausnehmung zur Aufnahme der Druck- oder Belastungszelle aufweist, wobei ausgehend von der Achse der Anstellspindel die öffnung im Reaktionsteil des Walzgerüstständers zur Führung der Anstellspindel in ihrem Radium kleiner gewählt ist als der Radius der achsennahen Wandfläche der Ausnehmung und wobei durch den sich über die Ausnehmung erstreckenden Teil des Spindelkastens für die im entlastenden Zustand über die obere Stirnfläche des Spindelkastens hinaus sich erstreckende Druck- oder Belastungszelle eine Begrezung ihrer Beaufschlagbarkeit gegeben ist.

Aufgrund der erfindungsgemäß vorgesehenen, radial ^ an der Stirnfläche'des Spindelkastens verlaufenden Ausnehmung zur Aufnahme der Druck- oder Belastungszelle wird eine Reduzierung der Mantelhöhe des Spindelkastens und somit eine Reduzierung der Belastbarkeit des Spindelkastens vermieden. Damit außerdem die Druck- oder Belastungszelle nur bis auf eine bestimmte Höhe zusammengepreßt werden kann, ist ferner vorgesehen, daß sich der Reaktionsteil des Walzgerüsts über die Ausnehmung in Richtung auf die Spindelachse erstreckt und dadurch eine natürliche Begrenzung beim Zusammendrücken der Druck- oder Belastungszelle durch den Spindelkasten selbst geschaffen wird.

In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann

vorgesehen sein, daß sich die radiale Ausnehmung im Spindelkasten seitwärts nach außen in Richtung zum Walzgerüstständer erstreckt, so daß sie zwischen der Druck- oder Belastungszelle und der Anstellspindel einen kragenförmigen Fortsatz am Spindelkasten bildet.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind

in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den * Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht eines Quartowalzgerüsts,

Fig. 2 einen Teilschnitt gemäß 2-2 in Fig. 1 und
F i g. 3 eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den F i g. 1 und 2 ist die Erfindung in Anwendung auf ein Quartowalzgerüst dargestellt. Dieses umfaßt ein Walzgerüst 2, Einbaustücke 3, die senkrecht verschiebbar im Walzgerüst gelagert sind und die Stützwalzen 4 tragen, und Einbaustücke 5, die senkrecht verschiebbar in den Einbaustücken 3 angeordnet sind und die Arbeitswalzen 6 aufnehmen. Der erforderliche Waizdruck zwischen den Arbeitswalzen 6 beim Durchlauf des Materials zwischen diesen Walzen wird erreicht durch Betätigung einer nach unten verlaufenden Anstellspindel 10, deren unteres Gewindeende 8 in ein geeignetes ringförmiges Drucklager 9 greift, das auf dem Oberteil des oberen Einbaustückes 3 montiert ist. Um eine Drehbewegung der Anstellspindel mit freier vertikaler Bewegungsmöglichkeit vorzusehen, ist der obere, nicht mit einem Gewinde versehene Teil der Anstellspindel mit senk-

rechten Nuten versehen, die in entsprechende Keile eines Antriebszahnrades 11 greifen, welches von einem Schneckenrad 12 in Umlauf versetzt wird.

Das untere Ende der Anstellspindel ist durch einen mit Innengewinde versehenen, zylindrischen Spindelkasten 13 mit ringförmigem Querschnitt (siehe Fig.2) geschraubt, der mit engem Gleitsitzt in der Bohrung eines Sockels 14 im Walzgerüst sitzt, wobei das Oberteil dieses Sockels durch einen ringförmigen, sich radial nach innen erstreckenden Rahmenreaktionsteil 15 abgeschlossen ist.

Der obere Teil des Spindelkastens ist mit einer Ausnehmung 16 im radial außenliegenden Teil versehen, die sich nicht bis zum Innengewinde erstreckt. In dieser Ausnehmung ist eine ringförmige Druck- oder BeIastungszelle 17 untergebracht, die somit zwischen dem Spindelkasten 13 und dem Rahmenreaktionsteil 15 zu liegen kommt.

Somit wird die Druck- oder Belastungszelle 17 in der Ausnehmung 16 durch die ringförmige, sich radial erstreckende Fläche 18 des Reaktionsteiles 15 am einen Ende, eine entsprechende parallele Ringwandung 19 am Spindelkasten am anderen Ende, eine zylindrische Wandung 20 des Spindelkastens am radial innenliegenden Teil und eine entsprechende parallele zylindrische Wandung des Sockels 14 an der radial außenliegenden Seite umschlosst n. Die Druck- oder Belastungszelle 17 ragt über die obere Oberfläche des Spindelkastens 13 bis zur Berührung mit der Oberfläche 18 vor, so daß die Belastungsreaktionskräfte, die auf den Spindelkasten 13 durch die Anstellspindel 10 übertragen werden, über die Belastungs- oder Druckzelle auf den Reaktionsteil 15 wirken. Um das leichte Herausnehmen der Druck- oder Belastungszelle 17 zur Überprüfung oder zum Austausch zu ermöglichen und um eine allenfalls mögliche Drehung dieser Zelle zu verhindern, wird die Zelle an der Ringwandung 19 der Spindelkastenausnehmung durch eine Vielzahl von kleinen Schrauben 21 befestigt, die sich durch den Spindelkasten erstrecken und an der Zelle angebracht sind. Die Zelle wird somit mit dem Spindelkasten entfernt.

Zur Sicherung des Spindelkastens 13 gegen Drehbewegung beim Drehen der Anstellspindel ist die untere Fläche des Spindelkastens mit einem Paar von Schlitzen 22 versehen, welche mit einem Paar von Schlitzen 23 im Walzgerüst 2 fluchten. Ein Paar von Halteplatten 24 wird innerhalb der fluchtenden Schlitze untergebracht und von T-Kopfschrauben 25 in der Nähe der zylindrischen Umfangsfläche des Spindelkastens in Stellung gehalten.

Die ringförmige Druck- oder Belastungszelle ist an sich bekannter Bauart und enthält beispielsweise einen geeignet geformten Zellenkern, der mit einem Dehnungsmesser 26 ausgerüstet ist. Der Dehnungsmesser 26 ist durch Leitungen 27 mit entsprechenden Anzeigeelementen verbunden, die von der Druck- oder Belastungszelle durch einen sich in Längsrichtung erstreckenden Kanal 28 im Spindelkasten verlaufen.

Beim Betrieb des Walzgerüsts wird die Längsstellung der Anstellspindel 10 durch Drehung derselben so eingestellt, daß eine vorbestimmte Druckkraft auf das zwischen den Arbeitswalzen 6 hindurchlaufende Material aufgebracht wird. Eine daraus resultierende Reaktionskraft wird durch die Anstellspindel auf den Spindelkasten 13 übertragen und drückt den Spindelkasten über eine entsprechende Abwärtsbewegung parallel zur Spindellängsachse in Richtung des Reaktionsteils 15, wobei die Druck- oder Belastungszelle 17 zwischen der Fläche 18 und der Ringwandung 19 zusammengedrückt wird, so daß die Zelle ein elektrisches Signal liefert, das dem Spindeldruck entspricht.

Durch Aufnahme der Druck- und Belastungszelle in einer Ausnehmung im radial außenliegenden Teil des Spindelkastens ist es möglich, die Zelle am Walzgerüst so anzuordnen, daß sie keiner Drehreibung beim Anstellen der Anstellspindel unterliegt und im weitesten Ausmaß gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit und Schmiermittel in der umgebenden Atmosphäre sowie gegen Temperaturschwankungen geschützt ist, die beim Normalbetrieb in der Nähe der Arbeitswalzen auftreten. Da darüber hinaus diese wünschenswerte Einstellung derart erreicht wird, daß das gesamte Spindelgewinde mit dem Innengewinde des Spindelkastens in Eingriff steht, wird eine Verminderung der Belastungsaufnahmefähigkeit des Spindelkastens oder eine Vergrößerung der Länge des Sockels mit entsprechender Größen- oder Höhenzunahme des Walzgerüstes vermieden. Insbesondere ist es möglich eine Druck- oder Belastungszelle in erfindungsgemäßer Weise auch bei bereits vorhandenen Walzgerüsten einzusetzen, indem der entsprechende Teil des Spindelkastens ausgearbeitet wird, ohne daß es dabei zu Längenverlusten des die Belastung aufnehmenden Spindelgewindes kommt. Dabei ist zu beachten, daß im Hinblich auf die hohe, von der Anstellspindel und dem Spindelkasten aufgenommene Belastung und die wirtschaftlichen Folgen eines Ausfalls in einem dieser beiden Teile der Walzwerker einem System den Vorzug gibt, welches wesentliche Verluste in der Belastungsaufnahmefähigkeit dieser Walzgerüstteile vermeidet.

Die radiale Dicke des radial innenliegenden Teiles des Spindelkastens, d. h. des Teiles, welcher die inneren Gewindezüge aufweist, in einer Ebene senkrecht zu der Spindelachse kann gewöhnlich in der Größenordnung von 40 bis 50 % der gesamten radialen Stärke des Spindelkastens betragen und sollte üblicherweise nicht weniger als 30 % betragen, um sicherzustellen, daß der entsprechende Teil des Spindelgewindes eine ausreichende Belastungsfähigkeit aufweist.

Ein besonderer Vorteil besteht darin, daß die Druckoder Belastungszelle gegen die nachteiligen Wirkungen einer Überlastung geschützt ist. So ragt die Druck- und Belastungszelle über den Spindelkasten vor, um mit dem Reaktionsteil in Eingriff zu kommen, wobei das Ausmaß dieses Vorranges in der Zeichnung zur besseren Veranschaulichung stark übertrieben gezeichnet ist. Die Längszusammendrückung der Zelle unter der maximalen Arbeitsbelastung des Walzgerüstes ist gewöhnlich bekannt und beträgt beispielsweise etwa 0,1 mm, entsprechend einer hundertprozentigen Überlastung. Bei Anlegung dieser vorbestimmten Überlastung an die Arbeitswalzen wird die Zelle so stark zusammengedrückt, daß der Spindelkasten dann auch mit dem Reaktionsteil in Berührung kommt und jede weitere Überlastung wird danach sowohl auf die Druck- oder Überlastungszelle als auch auf den Spindelkasten übertragen, wodurch die auf die Zelle wirkende Überlastung herabgesetzt und damit die Zelle geschützt wird. In der Praxis ragt die Zelle so weit vor, daß sie bequem Überlastungen zwischen 50 % und 200 % aufzunehmen vermag.

Die in F i g. 3 dargestellte zweite Ausführungsform ist der ersten Ausführungsform funktionell äquivalent und dient für Anwendungsgebiete, bei denen eine vollständige Abdichtung der Druck- oder Belastungszelle gegenüber der umgebenden Atmosphäre erwünscht ist.

Die Ausnehmung 13 befindet sich bei dieser Ausfiihrungsform vollständig innerhalb des Spindelkastens, so daß die Zelle 17 von der Fläche 18 und der Ringwandung 19 an den Enden und den inneren und äußeren zylindrischen Wandflächen 20 bzw. 29 an den radial innen und außen liegenden Seiten abgeschlossen wird. Die Wandfläche 29 wird durch den radial außenliegenden Teil 30 des Spindelkastens gebildet. Die Dichiungselemente 31, beispielsweise O-Ringe, in entsprechenden Ausnehmungen im Spindelkasten dichten den axialen Spalt zwischen dem Spindelkasten und dem Reaktionsteil radial nach innen und außen bezüglich der Druck- oder Belastungszelle ab. Eine solche Konstruktion ist besonders geeignet in den Fallen, in denen beispielsweise Schwierigkeiten wegen korrosiver Schädigung der Druck- oder Belastungszelle durch Schmiermittel usw. von höherliegenden Teilen des Walzgerüstes möglich sind.

In Abänderung dieser zweiten Ausführungsform kann der radial außenliegende Teil 30 des Spindelkastens, der die zugeordnete Wandfläche 29 bildet, vom restlichen Teil des Spindelkastens getrennt sein, was allerdings nicht dargestellt ist. Er kann bei einer Ausführungsform beispielsweise durch einen Ring aus gehärtetem Stahl gebildet werden, welcher eine höhere Druckfestigkeit als der von ihm ersetzte Kastenteil aufweist, und damit weiteren Schutz gegen eine Überlastung der Druckoder Belastungszelle bieten.

Bei einer anderen Ausführungsform weist der Teil 30 nur eine solche radiale Stärke auf, daß die zugeordneten Dichtlingselemente abgestützt werden, um einen maximalen Platz für die Druck- oder Belastungszelle zu liefern. Der Teil 30 wird beispielsweise von einem dünnen Ring gebildet, der in einer entsprechenden ringförmigen, sich in Achsrichtung erstreckenden Ausnehmung im unteren Teil des Spindelkastens untergebracht ist.

Bei solchen Konstruktionen, bei denen die Zelle vollständig umschlossen ist, kann es wünschenswert sein, das Zellengehäuse in die Umgebungsatmosphäre zu entlüften. Solche Entlüftungsöffnungen können sich in Achsrichtung durch den Spindelkasten in ähnlicher Weise wie der Kanal 29 für die elektrischen Leitungen erstrecken und dienen dann auch zum Abziehen irgendwelcher Flüssigkeit, beispielsweise von öl. das unbeabsichtigt in dieses Zellengehäuse eingedrungen ist.

Die Erfindung wurde vorstehend am besonderen Beispiel eines Quartowalzgerüstes beschrieben. Sie ist auch auf andere Walzgerüste mit Anstellspindeln für die Walzen anwendbar, beispielsweise auf Duowalzgerüste, in denen die Anstellspindeln mit ihren Längsachsen horizontal verlaufen.

Hierzu 2 Blatt Zcichnunccn

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Walzgerüst mit Anstellspindeln für die Walzen zur Erzeugung des Walzdruckes, bei dem die Anstellspindeln in einem Spindelkasten angeordnet sind und zwischen der oberen Stirnfläche des Spindelkastens und einem Reaktionsteil des Walzgerüstes eine Druck- oder Belastungszelle angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Spindelkasten (13) an seiner oberen Stirnfläche eine radial verlaufende Ausnehmung (16) zur Aufnahme der Druck- oder Belastungszelle (17) aufweist, wobei ausgehend von der Achse der Anstellspindel (10) die öffnung im Reaktionsteil (15) des Walzgerüstständers zur Führung der Anstellspindel (10) in ihrem Radius kleiner gewählt ist als der Radius der achsennahen Wandfläche (20) der Ausnehmung (16) und durch den sich über die Ausnehmung erstrekkenden Teil des Spindelkastens für die in entlastetem Zustand über die obere Stirnfläche des Spindelkastens (13) hinaus sich erstreckende Druck- oder Belastungszelle (17) eine Begrenzung ihrer Beaufschlagbarkeit gegeben ist.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die radiale Ausnehmung (16) im Spindelkasten (13) seitwärts nach außen in Richtung zum Walzgerüstständer erstreckt.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der oberen Stirnfläche des Spindelkastens (13) beidseitig der Ausnehmung (16) Dichtungselemente (31) vorgesehen sind.

4. Walzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungselemente (31) konzentrisch zur Ausnehmung (16) verlaufende O-Ringe sind.