DE1602187A1 - Methode und Vorrichtung zur Konstanthaltung des Walzspaltes zur Erzielung extrem enger Toleranzen - Google Patents

Description

PATENTINGENIEURE F, W. H E M M E R I C H · GERD MG UER ·_ D.GROSSE 21 1 02

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United Engineering and Foundry Co._r Pittsburgh 22, Pa«/t*SA

Methode und Vorriehtun,£r zur KotistantVinl tuner des Walzs-pal tes zur Erzielung extrem enger Toleranzen. _ _ _ ______

Die Erfindung betri fft. eine Methode und Vorrichtung zum Walzen von länglichem Material, sowie spezieller eine Methode und Vorrichtung zur Aufrechterhaltung eines konstanten ^VaIzsnaltes zwecks Erzeugung von material mit extrem ensen Toleranzen.

Obwohl die Erfindung in Verbindung mit verschiedenen Arten von Walzwerken verwendet werden kann, ist zum Zwecke der Erklärung und Erläuterung ihre Verwendung in Verbindung mit einem Draht- oder Stabstahlwalzwerk gewählt worden» Bei solchen Walzwerken ist es wünschenswert, eine konstruktion zu haben, die maximale Steifheit aufweist, um Walzgut mit sehr konstantem querschnitt zu erzeugen.

Bei herkömmlichen modernen Draht— und Stabstahlwälzwerken wird eine Standardkonstruktion verwandt, bei der ein Paar relativ langer Walzen vorhanden ist, in die mehrere Kaliber eingeschnitten sind, wobei die Walzen durch Walzenzapfenlager an jeder Seite abgestützt werden und in Einbaustüeken liegen, welche in einem Paar der Walzwerksständer aufgenommen sind* Die Walzenverstellung erfolgt mittels eines Paares Anstellschrauben oder Keile öder beiden, wobei diese Walzwerke normalerweise hydraulisch ausbalanciert sind, um das meiste des mechanischen Spieles aufzunehmen, jedoch nicht das Spiel der Lager» Die Ständer^ und Walzendurchmessei sind relativ groß, um die Durchbiegungen möglichst gering zu halten und hinsichtlich der Walzen wird der Ver-

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schleiß ausgeglichen, indem man über ein neues Kaliber walzt, um so die Querschnitte innerhalb der handelsüblichen Toleranzen zu halten. Die Anforderungen, die in jüngster Zeit an solche Walzwerke hinsichtlich der Erzeugung von Walzgut mit sehr engen Toleranzen gestellt werden , wie beispielsweise 1/2 der Stnndardtoleranzen, zeigen die Grenzen solcher Walzwerke auf, die nicht in der Lage sind, diese sehr rigorosen Forderungen zu erfüllen.

Durch diese neuen Anforderungen wird es notwendig, daß das Walzwerk 1. eine extreme Steifheit aufweist, um dadurch die Federung oder Durchbiegung unter dem Walzdruck zu reduzieren, der unterschiedlich ist bei einer Änderung im querschnitt des einlaufenden Walzgutes und bei unterschiedlichen Temperaturen, 2· ein rt^ral zenmater ial vorhanden ist, durch welches in hohem Maße der Verschleiß der Walzkaliber vermindert wird und 3. geringere Walzenriurehmesser vorhanden sind, durch welch«¹ der Spreizeffekt der trossen in herkömmlichen Walzwerken verwendeten Walzen reduziert wird.

Man hat in dieser Richtung einige Versuche unternommen, jedoch wurde das Problem bisher noch nicht einwandfrei gelöst. Es ist heute möglich, Wal zeneaterial zu erhalten» »ei es durch Oberflächenhärtung oder durch Verwendung von Einsätzen von Wolfram-Karbid, die in hohem Maße die Lebensdauer der Walzkaliber verlängern. Diese erhöhten Kaliberstandzeiten verbunden mit einer Konstruktion, die den Walzenwechsel relativ leicht macht, schaltet die Notwendigkeit aus, Walzen mit Mehrfachkaliber zu verwenden» Dies hat bei moderneren Konstruktionen zur Verwendung fliegend angeordneter Walzen mit nur einem Kaliber geführt· In Fällen, in denen mehradriges Walzen gefordert wird, setzen sich diese Walzwerke aus separaten Gruppen von Fertiggerüsten in Tandem-Anordnung, eine Gruppe jeweils für jede 009813/0926

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'.»<1ργ, zusammen., .was den Vorteil der besseren Synchronisation der Gerüste· und dementsprechend eines gleichförmigeren Ziures zwischen den Gerüsten besitzt. Auch ist bei dieser Anordnung Walzenwechsel an el tier Fertiegruppe möglich, während auf den anderen weitergefahren wird.

Diese in jUnester Zeit entwickelten Walzwerke mit fliegend angeordneten Walzen besitzen ebenfalls Walzen mit geringerem Durchmesser als herkömmliche Walzwerke und enthalten normalerweise nur ein Walzkaliber, um den überhängenden Teil der "ttalze so gering wie möglich zu halten und dementsprechend soviel Steifheit oder Starrheit wie möglich unter den vorherrschenden Bedingungen aufrecht zu erhalten.

Tnter Berücksichtigung des Problems der Steifheit oder Starrheit bei diesen neuen Walzwerken mit fliegend angeordneten Walzen, bei denen die Grosse der Teile durch das Verlangen, den Walzendurchmesser gering zu halten, beschränkt ist, wird bei einer Konstruktion, die in der US-Patentschrift Nr. 3 190 098 vom 22* Juni 1965 beschrieben ist, eine Anordnung vorgeschlagen, bei der die Oberwalze von einer Seite aus fliegend gelagert ist, während die zuee-, hörige Unterwalze von der entgegengesetzten Seite aus fliegend gelagert 1st, wodurch die Walzenstützwellen im Durehmesser grosser gemacht werden können als bei der gebräuchlicheren fliegenden Anordnung, bei der die Walzenstützwellen sich auf dergleichen Seite befinden. Die Konstruktion des vorgenannten Patentes sieht ebenfalls Keile vor, ,zur Aufnahme" des mechanischen Spieles im Ständer und in den Binbaiisf-ücken und ein drittes* Lager ist vorgesehen zwischen den beiden Hauptlagern, das hydraulisch belastet ist, um eine Anfangsbelastung auf die Lager und den Ständer aufzubringen. Diese Konstruktion berücksichtigt das Problem der Steifheit und ist in dieser Hinsicht ein Fortschritt gegen-

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über früher bekannten handelsüblichen Aus.führuneen. Ihre Verbesserung liegt hauptsächlich in dem höheren Walzwerksmodulus wegen der besseren Steifheit der Walzenstützwellen. Das dritte Lager, das hydraulisch belastet ist, trägt mit Ausnahme der Aufnahme/ des mechanischen Spieles wenig zu erösserer Starrheit bei, ,weil der Walzdruck zu der anfänglichen hydraulischen Belastung hinzukommt und demzufolge nichts zu der Steifheit des Walzwerkes zufügt.

In Würdigung der Vorteile von Walzwerken mit kleinen, fliegend gelagerten Walzen, verwendet die Erfindung eine neue und neuartige Konstruktion., welche zu einem sehr starren Walzwerk führte wodurch ein im wesentlichen konstanter Walzspalt erhalten wird.

Entsprechend den obigen Überlegungen liegt ein Ziel der Erfindung bei einem Walzwerk eine Methode und eine Vorrichtung vorzusehen, durch welche ein im wesentlichen konstanter Walzspalt erzeugt wird, unter Einschluss der Vorrichtung und des Verfahrens zur Aufbringung einer vorbelasten— den Kraftauf die Walzeneinheiten axial zu dem während des Walzens entwickelten Walzdruck und zwar grosser als der Walzdruck sowie in einer Richtung den Vorspanndruck entlastet, wobei die Konstruktion so ist, daß die vorbeiastende Kraft durch mindestens einen Teil des Walzdruckes automatisch abnimmt.

Genauer gesagt besteht die Erfindung in einer Methode zum Walzen von länglichem Material, bei der das Material zwischen zwei Wal zen einheit en eingeführt wird, die drehbar durch einen Support fliegend gelagert sind, die Walzeneinheiten einer vorbelastenden Kraft an einer Stelle unterworfen werden, die abgesetzt ist von dem während des Walzens

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erzeugten Walzdruckes und zwar in einer Weise, daß der Ualzdruck eine Verringerung der vorbelastenden Kraft bewirkt die vorbelastende Kraft so gesteuert wird, daß sie zumindest grosser ist als der Walzdruck und der Wert der vorbelastenden Kraft durch mindestens einen Teil des Walzdruckes automatisch abnimmt.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Walzwerkes zum Walzen von länglichem Material, bestehend aus zwei Walzeneinheiten, die drehbar fliegend jre- a lagert in einem Support abgestützt sind, einer Vorrichtung, durch welche die Walzeneinheiten einer vorbelastenden Kraft unterworfen werden, die grosser ist als der auf die Walzeneinheiten während des Walzens wirkende Walzdruck und die den Walzdruck ausgleicht, wobei die genannte vorbelastende Vorrichtung axial zum Walzdruck angeordnet ist und wobei die Konstruktion und Anordnung so ist, daß der Walzdruck eine Verringerung der vorbelastenden Kraftbewirkt, die automatisch unt einen Wert abnimmt, der im wesentlichen jeder Steigerung i« Walzdrück gleich.ist, so daß die Summe der beiden Kräfte im wesentlichen konstant gehalten wird.

Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Walzwerk zu schaffen» das ein Paar zusammenwirkender fliegend gelagerter Walzen besitzt, zwischen denen das Material:eingeführt wird, eine Vorrichtung für das Aufbringen einer vorbelastenden Kraft auf die Enden der Walzen in Abstand von dem Walzdruck, wobei die genannte vorbelastende Kraft in einer solchen RiA tung aufgebracht wird, daß die Walzen in die gleiche Richtung gedruckt werden wie die infolge des Wälzdruekes entstandene Kraft· . ,

Eine noch weitere Aufgabe der Erfindung liegt ,in der Schaffung eines Walzwerkes zum Walzen von Draht und Stäben und

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ähnlichen Produkten, bestehend aus einem Stander, einer . Öffnung in dem genannten Ständer zur Aufnahme der Lagereinbaus tiicke inhe i ten fiir eine von einem Paar von Wellen., einem Fenster in dem genannten Ständer zur Aufnahme eiher Lagereinbaus tückeinheit der anderen Welle, wobei die genannte L ag ο reinb au s tuck einheit der letzteren Helle gleit bar in dem genannten Fenster liegt, die genannten Wellen fliesend angeordnete Teile besitzen, welche zusamraenspielende Walzenpaare, zwischen welche ein Werkstück zum Malzen eingeführt wird, treibend abstützen, die genannten Walzen ein einziges Zusammenwirken des Walzkalibers besitzen, gegenüberliegende Hebel durch die genannten Wellen außerhalb der Walzen abgestützt werden, eine kraftausübende Vorrichtung von einem Hebel an einem Ende abgestützt wird, welche die gegenüberliegenden anderen Hebel so erfassen kann, daU die Enden der Hebel voneinander wee und gleichzeitig die .valzen voneinander weg gedruckt werden, die genannte kraftausübende Vorrichtung einen grösseren Druck ausüben kann als ein gegebener Walzdruck, eine kraftmessende Vorrichtung zwischen den entgegengesetzten Enden der genannten Hebel angeordnet ist, durch welche die lirössenordnung der kraftausübenden Vorrichtung gemessen wird, die konstruktion derart ist, daß die Sume der vorbelastenden Kraft und des Walzdruckes im wesentlichen automatisch ohne Änderung der vorbei astenden Kraft gehalten werden kann·

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Diese Ziele sowie weitere neüartiee kerkmale und Vorteile dorf rfindune werden besser verstanden im Lm'ife d^r nacft— frtlirenden Beschreibung: in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.

Fi-jzv 1 1st eine Schnitt dar st el lung, eines Draht- und Stabstahlwalzwerkes, das die Merkmale der Erfindung besitzt.

"Fi-£r.< 2 ist eine Aurrißdarstellung des in Figur i dargestellten Walzwerices»

Fig. S ist ein Sdinitt in der Ebene Ill-Ill der Figur 1*

Fig. 4 1st eine niügliehe Darstellung in auseinanderE«z©—

gener Anordnung von gewissen in Figur t_t 2 und 3 - gezeigten Teilen.

Fig* 5 ist eine Aufrißdarstellung eiher zweiten Ausbildung sform der Erfindung·

Fig. 6 ist eine Aufrißdarstellung einer noch weiteren Ausbildungsform der Erfindung,

Fig. 7 ist ein Teilsehnitt durch eine weitere Ausbildungsform der Erfindung.

Fig· B ist sehlieBlich eine Schnittdarstellung in der Ebene VIII-VIII der Figur Ί«

In den ersten vier Figuren 1st ein Ständer lö darfesteHt, der im wesentlichen aus einem festen Aufbau ijesteht, der an seinem Oberteil eine Bohrung 11 und unterhalb der Bohrung ein rechtwinkelig geformtes Fenster 12 besitzt» In €er Bohrung 11 ist drehbar eine Welle 13 gelagert, die an ihrem

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entfernten Ende ein Wälzlager 14 und an dem gegenüberliegenden Ende ein Gleitlager 15 besitzt. Außerhalb des Lagers sowie in fliegender Anordnung zum Ständer 10 ist drehbar eine Reduzierwalze 16 angeordnet, in welcher ein einziges Kaliber 17 eingedreht 1st. Im Fenster 12 befindet sich ein längliches Einbaustück 18 zur Aufnahme einer Welle 19, wobei das Einbaustück sich im wesentlichen durch den gesagten Ständer 10 erstreckt. Das Einbaustück nimmt im wesentlichen im Aufriß die Form eines Blockes an, der an seinen gegenüber' liegenden vertikalen Selten gleiche abgeschrägte Teile besitzt. Das Einbaustück 18 trägt die Welle 19 Über eine Lageranordnung in ähnlicher Weise wie diese für Welle 13 vorhanden ist, die ebenfalls einen fliegend angeordneten Wellenteil besitzt, an welchem eine Reduzierwalze 21 befesti ist, und die darauf ausgebildet eine Kalibereindrehung 22 besitzt, wobei die Kaliber 17 und 22 die Kaliberbahn für den zu erzeugenden Öraht und Stab bilden.

Die Welle 18 kann sowohl horizontal als auch vertikal relativ zum Gehäuse 10 so verstellt werden, dass der Walzspalt geändert werden kann und die richtige Einstellung der Kaliber 17 und 22 sichergestellt ist. Dies erfolgt indem das Einbaustück 18 einen Vorsprung 23 besitzt, welcher eine Mutter 24 aufnimmt, wobei die Mutter gewindegängig auf einer horizontal angeordneten Welle 25 befestigt ist, dessen eine Seite durch das Gehäuse 10 an der Vorderseite des Walzwerkes verläuft. Das Ende der Welle 25 1st mit einem Kopf versehen, so daß bei ihrer Drehung die Mutter 24 vorgerückt wird und dadurch das Einbaustück horizontal entlang der angrenzenden abgeschrägten Oberflächen eines Paares Keile 28 verschoben wird, die im Unterteil des Gehäuses 10 aufgenommen sind.

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Die vertikale Einstellung des Einbaustückes 18 erhält Man . durch Horizontal verschiebung der Keilelemente 28, die im Fenster 12 eingesetzt sind, wobei deren untere, nicht-ab-* geschrägte Oberflächen auf den Leisten 29 ruhen, die im Fenster des Ständers 10 ausgebildet sind und ihre oberen abgeschrägten Oberflächen 30 entsprechend abgeschrägte Oberflächen 31 erfassen, die auf dem Einbaustück 18 ausgebildet sind. Bei dieser Anordnung bewirkt ein horizontales Vorrükken der Elemente 28 über die abgeschrägten Oberflächen die Vertikalverschiebung des Einbaustuckes 18. Dieses Vorrücken erfolgt durch eine zentral angeordnete Schraube 32, welche .durch das Einbaustück 18 geht und in eine Mutter 33 läuft, die starr in eine» Querstück 34 befestigt ist, das die Keilelement· an ihren inneren Enden Miteinanderverbindet. Sobald das Einbaustück 18 richtig eingestellt ist, wird das Spiel aufgenommen, durch ein Paar gegenüberliegender Keilverriegelungselemente 36 und 37» Diese Elemente erfassen Über di· abgeschrägten Oberflachen 38 das Einbaustück in der gleichen Ebene, jedoch entgegengesetzt zu den Kellelementen 28 und sind mit gegenüberliegenden Bichtungsschrauben 39 versehen, durch welche die Elemente in axial gegenüberliegende Richtungen Über die abgeschrägten Oberflächen 40 bewegt werden können, die am Oberteil des Einbaustückeβ 18 ausgebildet sind· Die oberen Oberflächen der Elemente 28 haben nicht-abge schrägte Oberflächen, welche ähnliche Oberflächen berühren, die im Ständer 10 ausgebildet sind*

Wie aus Figur 1 hervorgeht, sind die Wellen 13 und 19 über Zahnräder 41 und 42 miteinander gekoppelt, wobei das obere Zahnrad selbst durch Spindeln 43 angetrieben wird, die an einem nichtdargesteUten Motor angeschlossen sind·

Die Beschreibung kommt nun zu dem Mechanismus für die Aufbrglngung einer Vorspannung auf das Walzwerk, um so die vor-

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genannten Ziele der Erfindung zu verwirklichen. Hierbei wird erneut Bezug genommen auf Figur 1 und 2 sowie den außerhalb liegenden Teilen der Wellen 13 und 19. Wan kennverkennen, daß außerhalb der Walzen 16 und 21 die Wellen Verlängerungen haben, die vom Ständer 10 wegstreben. An diesen verlängerten Teilen sind identische wälzlager 45 und 46 vorgesehen, die relativ zu den äußeren Teilen der Wellen rotieren und die in Lagerstutzhebeln 47 und 48 aufgenommen sind, wie dies an besten aus Figur 2 hervorgeht. Die Hebel haben flache geffenüberliegende Oberflächen, zwischen denen ein Spiel vorhanden ist und können u» die Wellen 13 und 19 schwenken.

Die Vorspannung des Vorwalzwerkes erfolgt dadurch, daß im Oberhebel 47 an der rechten Seite in Figur 2 eine Schraube 49 vorhanden ist, deren unteres gewindegängiges Ende in einer Mutter 51 geführt ist, die von den Hebel 47 gehalten wird· Die Schraube kann durch das Spiel zwischen den Hebeln gehen und den Unterhebel 48 erfassen, zu welchen Zweck eine Verschleißplatte 52 vorhanden ist· An den gegenüberliegenden Seiten der Hebel 47 und 48 in dergleichen relativen Lage, welche die Schraube 49 gegenüber den vertikalen Achsen der Walzen einniut, ist an Oberhebel eine Lastzelle 53 vorhanden· Die Lastzelle hat einen Plunger 54, an ihrer Unterseite, der in den Spalt zwischen den Hebel hereinragt und eine Verschleißplatte 55 berührt, die in Unterhebel gegenüber den Plunger 54 angebracht ist· Wenn somit durch die Sdi raube 49 ein Druck ausgeübt wird, kann die Lastzelle 53 direkt die von der Schraube ausgehende Kraft messen»

Es soll herausgestellt werden, daß zur Erhellung der optimalen Ergebnisse die Konstruktion so sein muB₉ daß ein genaues und direktes Verschieben der Vorspannung von-den Lagern 45 und 46 auf die Lager der Welle 13 und 19 möglich

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ist, wobei es wichtig ist, daß die Aüßenlagerteile ziemlich krä £ ti g s i nd , Wenn zum Bei spie 1 ei η Hy draul ikzyl index verwendet wird zur Vorspannung der Äußönlager würde diese sich einfach zu derbereits durch den Zylinder aufgebrachten Belastung addieren, da der Zylinder einer Änderung in der Durchbiegung durch den Walzdruck folgen kann· Wenn eine gewisse Elastizität erwünscht ist, mag es Fälle geben, bei denen eine Feder oder eine ähnliche Vorrichtung am Drehpunkt oder unter der Schraube 49 vorgesehen werden könnte. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Zelle unter der Schraube angebracht werden kann oder die Form eines Dehnungsmessers annehmen Icann, der am Einbaustück 18 befestigt ist β Bei der im besonderen Fall gewählten Zelle kann es sich um viele Typen handelh, die im Handel erhältlich sind.

bin besseres Verständnis der neuartigen Ergebnisse der Erfindung dürfte aus einer mathematischen Betrachtung-gewonnen werden* Angenommen, im dargestellten Walzwerk werden nacheinander höhere Lasten auf dip Außenlager 45 und 46 aufgebracht, wobei diese Lasten von der Lastzelle 53 gemessen werden und die entsprechenden Messungen am Walzspalt erfolgen und durch diese Methode ein Walzwerksmodul M₁ gewonnen wird. Durch Abfall der Belastung an den Außenlagern 45 und 46 wird ein zweiter Walzwerksmodul M gewonnen, indem eine hydraulische Winde zwischen die Walzwerkswalzen gesetzt wird und der Walzspalt gemessen wird« Entsprechend einer bekannten Formel zum Ausdruck der Bezugsgrösse des Verhältnisses z_Wt_schen dem Walzdruck und dem Modul des Walzwerkes zur Bestimmung der Dicke des Werkstückes ergibt sich, wenn der Walzspalt konstant gehalten werden soll

bezüglich des ersten Walzwerksmoduls T = t + rr und bezüglich des zweiten Walzwerksmoduls ^ T = t + jj , Darin ist T die Dicke des aus dem Walzspalt

auslaufenden Walzgutes, t der Walzspalt, L die

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Vorspannung und M₁ der erste Walzwerksmodul, P der Druck entsprechend dem Walzdrück und M der zweite Walzwerksmodul« In diesem Falle 1st die Vorspannung L so eingestellt, daß L bei Einlauf des Walzgutes in die Walzen gerade auf Null zurückgeht· Daraus ergibt sich aus den obigen Formeln P L

M_p = M₁'

Da aus der feststehenden Geometrie des Systems das Verhältnis zwischen M und M. konstant ist, können wir dieses Verhältnis ausdrücken als

M = KM. oder £ = ~ oder P « KL.

ρ i M M

>M = KM. oder £ =
ρ i M M

¹ P

M
PP

Um in der Praxis eine ausreichende Vorspannung sicherzustellen wird L etwas grosser als erforderlich eingestellt, so daß die Anfangsbelastung an den Außenlagern als L + ^L ausgedrückt werden kann und in diesem Falle wäre Δ L die verbleibende Außenlagerbelastung nach Einlaufen des Walzgutes in die Walzen· Demzufolge bleibt vor dem Einlaufen

^T = * ⁺ h + Δι, und nach dem Einlaufen T = t + χ-, +^r 1 M₁ ρ

P L '

und da aus dem obigen r? - rr der Walzspalt konstant· Der

M_p M₁

Wert AL kann endgültig eingestellt werden, nachdem das Walzgut einläuft, wenn die Vorspannung falsch beurteilt wurde·

Bezüglich der zweiten Ausbildungsform der Erfindung, die in Figur 5 dargestellt ist, sind alle Bestandteile dieser Ausbildungsform ähnlich denen in den vorherigen Zeichnungen dargestellten mit der Ausnahme, daß der Vorspannmechanismus nicht außerhalb der Walzen angeordnet ist, sondern zwischen den Walzen und dem Ständer· Bei dieser Anordnung ist der Walzenwechsel gegenüber der Anordnung in Figur i vereinfacht· Bei dieser zweiten Ausbildungsform wird nur für notwenig gehalten, die Vorspannvorrichtung mit Bezug auf den Ständer und die Walzen zu kennzeichnen· Dementsprechend

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wird Bezug genommen auf den Ständer 61, der drehbar ein Paar Wellen 62 und 63 abstützt, die nach außen verlängerte Teile besitzen, an welche« Vorspannvorrichtungen vorgesehen sind, von denen jede aus einem Wälzlager 64 besteht, an welchen Hebel 65 und 66 angeordnet sind, die den in Figur 1, 2 und 3 dargestellten Hebeln ähnlich sind*

Obwohl in Figur S nicht-dargestellt, ist eine Schraube vorhanden, durch welche, die Vorspannkraft aufgebracht., wird," sowie Lastzellen, durch welche diese Kraft gemessen wird, die so angeordnet ist, daß man direkt die Vorspannkraft ablesen kann· Außerhalb des Vorspannmechanismus 1st auf jede r Welle 62 und 63 eine Walze 67 und 68 angebracht, die Kalibereindrehungen 69 und 61 besitzen, die so zusammenarbeiten, daß eine Kaiiberbahn für den zu walzenden Draht oder Stab gebildet wird* Die Walzen sind an den Enden der Wellen durch einen Absohlußring 72 befestigt, der aa den Flächen der Walzen durch Mutter 73 festgestellt wird*

Es wird nun Bezug genommen auf die dritte Ausbildungsform, die in Figur 6 dargestellt ist und die ebenfalls den vorausgegangenen Ausbildungsformen ähnlich ist· Aus diesem Grunde wird es lediglich für notwendig erachtet, auf die Hauptunterschiede einzugehen· Bei dieser Anordnung ist die Vorspannvorrichtung zwischen den beiden Lagern der Walzen angeordnet* Genauer gesagt ist ein Walzenständer 76 vorhanden, der wie im Falle der vorausgegangenen Anordnungen Wellen 77 und 78 aufnimmt, wobei die Wellen außerhalb des Gehäuses 76 freie Überhängende Teile haben, an welchen in fliegender Anordnung Walzen 79 und 81 befestigt sind, die Kalibereindrehungen 82 und 83 besitzen, welche so zusammenspielen, daß ein dazwischen eingeführter Draht oder Stab gewalzt wird· Die Wellen lagern drehbar im Gehäuse 76 mittels Gleitlager 84 an der Vorderseite des Walzwerkes und mittels Wälzlager 85 an der Rüokseite des Walzwerkes.

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Zwischen diesen beiden Lagern 1st eine Lagerhülse 86 vorhanden, in welche die Walzen hineingehen und die im Bereich der Lager 87 angeordnet ist, die auf den Wellen 77 und befestigt sind. Die Lafferhülse 86 ist an ihrem Oberteil mit einer Öffnung 88 versehen, die an ihrem unteren Ende für die Aufnahme einer stationären Mutter 89 und einer Scheiben-Lastzelle 91 erweitert ist. Eine Schraube 92 läuft durch die Hülse und berührt an ihrem unteren Ende das Laeer 87, das auf Helle 77 sitzt. Ein ähnliches Laper 87 sitzt auf der unteren Welle 78, das ebenfalls von der Hülse 86 abgestützt wird. Diese Anordnung ist so, daß bei Aufbringen einer Kraft durch Drehung der Schraube 92 das Ende der das Lager 37 berührenden Schraube eine Durchbiegung der Welle 77 in fleicner Richtung wie der Walzdruck bewirkt. Die Reaktionskraft der Schraube 92 wird in der Mutter 89 und in der Lastzelle 91 und somit in der Hülse 86 selbst aufgenommen, wodurch die Tendenz entsteht, die HUlse relativ zur Schraube 92 zu bewegen· Diese Bewegung bringt natürlich eine ähnliche Kraft auf die Unterwalze 78, wodurch diese Walze in Richtung der aus den Walzdruck kommenden Kraft durchbogen wird·

Die in Figur 7 und 8 dargestellte Auebildungsform unterscheidet sich von der in Figur 1, 2 und 3 dargestellten Form dahingehend, daß anstelle der Keilverriegelungselemen— te 36 und 37 Kolben Zylindereinheiten verwendet werden. Der Einsatz der Kolbenzylindereinheit bietet den zusätzlichen Vorteil, daß die Unterwalze verstellt werden kann, während das Walzwerk arbeitet· Wie in den vorausgegangenen Zeichnungen zeigen Figur ? und 8 einen Ständer 93 zur Aufnahme der Walzen 94 und 95, wobei die Lager-Einbaustückeinheit 96 der Unterwalze 95 zwei Paar Kolbenzylindereinheiten 97 und 98 aufnimmt. Man kann erkennen, daß die Kolben den

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Ständer 93 erfassen und die Lager-Einbaustückeinheit gegen

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das Paar Kellelemente 99 drücken. Bei Drehung der Schrauben 100 zur Anhebunp der Unterwalze 95 werden die Kolben der Kolbenzylindereinheiten 97 und 98 in ihre Zylinder gedrückt, wohincepen die Kolben mehr ausfahren, wenn die Walze abgesenkt wird. Bei Betätigung der Schraube 101 wird die Lagereinbaustiickeinheit 96 mit ihren Kolbenzylindereinheiter 97 und 99, die immer noch den Ständer berühren, seitlich bewegt, so daß die Walze axial verstellt werden kann. Man kann erkennen, daß die Aufbringung der Vorspannkraft außerhalb der Walzen 94 und 95 die Tendenz erzeugt, daß die Walzen relativ zueinander verschoben werden, wobei die Kolbenzylindereinheiten 97 und 98 die Einbaustücke unter Druck mit den Keilelementen 99 in Kontakt halten, selbst wenn ein Unterschied im Spiel zwischen dem Oberteil der Lager-Einbaustückeinheit 96 und dem angrenzenden Teil des Ständers 93 vorhanden ist.

Bei jeder der drei dargestellten Formen der Erfindung kann man erkennen, daß vor Einlauf des Drahtes oder Stabes in das Walzwerk der Vorspannmechanismus betätigt wird, um das Walzwerk mit einer Belastung vorzuspannen, die ungefähr dem angenommenen Walzdruck entspricht. In der Praxis wird diese Belastung geringfügig höher gehalten als der angenommene Walzdruck. Hierdurch wird auf die zugeordneten Teile eine vorbestimmte Belastung aufgebracht, wobei diese Belastung zum Auftreten des Walzdruckes reduziert wird« Als Folge kann die auf das Walzwerk wirkende Belastung im wesentlichen konstant gehalten w erden und somit die elastische Dehnung im wesentlichen konstant bleiben, was einen im wesentlichen konstanten Walzspalt e rgibt«

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Man kann erkennen, daß beim Betrieb des Walzwerkes durch Kons tanthai tun? der Summe der Vorspannkraft und des Walzdruckes das Walzwerk extrem steif ist oder das ist, was allgemein als sehr "hartes" Walzwerk bezeichnet wird. Bei bestimmten Vorgängen ist es jedoch wünschenswert, ein relativ elastisches oder "weiches" Walzwerk zu haben. In diesem Falle kann ein Walzwerk mit den Merkmalen der Erfindung vorteilhaft eingesetzt werden, bei denen die Bauteile und die Lagebeziehung der der Vorspanneinrichtung zugeordneten Teile, wie beispielsweise der Hebel und Hebeleffekt auf eine bestimmte Geschmeidigkeit eingestellt werden können. Obwohl eine solche Konstruktion die Toleranzgenauigkeit des Walzgutes vermindert, kann der Vorteil der vorgespannten Walzxrerkskonstruktion dabei beibehalten werden.

Gemäß den Bestimmungen der Patentstatuten wurde das Prinzip und die Betriebsweise der Erfindung erklärt und das illustriert und beschrieben, was für deren beste Ausbildungsform gehalten wird. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß innerhalb des Rahmens der anliegenden Ansprüche die Erfindung in anderer Weise verwirklicht werden kann als dies hier spezifisch illustriert und beschrieben worden ist.

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   United Engineering and Foundry Co.» Pittsburgh 22. Pa./USA Patentansprüche

   Ein Walzwerk mit einem Ständer zur Lagerung eines Paares drehbarer Wellen, ein Paar zusammenwirkender Reduzierwalzen, die auf den genannten Wellen in fliegender Anordnung relativ zu dem genannten Gehäuse angebracht sind, eine von den genannten Aalzen versetzt angeordnete Vorrichtung, durch welche die genannten Wellen kräftig erfaßt werden und auf diese eine anfängliche Vorspannkraft in einer solchen Richtung aufgebracht wird, daß der von den genannten Walzen entwickelte Walzdruck die Vorspannkraft entlastet,

   dadurch gekennzeichnet, daß die genannte kraftaufbringende Vorrichtung eine grössere Kraft als die Kraft des Walzdruckes ausübt, eine Vorrichtung, die genannte kraftaufbringende Vorrichtung in einer festen Vorspannlage relativ zu einer der genannten Wellen hält und bei der genannten Vorrichtung bei Auftreten des Walzdruckes die genannten Wellen von der kraftaufbringenden Vorrichtung weg derart verschiebbar sind, daß die Vorspannkraft durch mindestens einen Teil des Walzdruckes vermindert wird·

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   2. Ein Walzwerk pemäß Anspruch 1,
   dadurch gekennzeichnet, daß die genannte kraftaufbringende Vorrichtung so angeordnet ist, daß sie ihre Kraft in der gleichen Richtung wie der Walzdruck der Walzen aufbringt.

   3. Ein Walzwerk mit einem Ständer, einem Paar in dem <renannten Ständer gelagerten Wellen, einer öffnung in dem genannten Ständer zur Aufnahme einer Lager-Einbaustück—

   | einheit für eine der genannten Wellen, ein Fenster in dem genannten Ständer zur Aufnahme einer Lneer-Einbaustückeinheit für die andere Welle, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Lager-Einbaustückeinheit der anderen Welle in dem genannten Fenster gleitbar ist, die genannten Wellen frei überhängende Teile besitzen, durch welche zusammenwirkende Paare von Walzen,zwischen denen ein Walzgut zum Walzen eingeführt ist, angetrieben und abgestützt werden, ein erster Hebel von einer der genannten Wellen der Walzen an einem von den genannten Walzen axial verschobenen Punkt abgestützt wird, ein zweiter Hebel von der anderen Welle der Walzen an einem von den genannten Walzen axial verschobenen Punkt abgestützt wird, eine kraftausübende Vorrichtung von einem Hebel abgestützt wird und den anderen Hebel so erfaßt, daß die genannten Hebel und gleichzeitig die Walzen voneinander weg gedruckt werden, die genannte kraftausübende Vorrichtung einen Vorspanndruck ausüben kann, der grosser ist _o als der von den genannten Walzen entwickelte Walzdruck, ° eine Kraftmeßvorrichtung zwischen den genannten Hebeln OO angeordnet ist, durch welche die Grössenordnung der kraft· ω ausübenden Vorrichtung gesessen wird, wobei die Konstruk- ^ tion so ist, daß bei Auftreten eines Walzdruckes die & genannten Wellen von der genannten kraftausübenden Vorcr. richtung derart weggeschoben werden, daß die Vorspannkraft durch Mindestens einen Teil des Walzdruckes entlastet wird. BADCR.;

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   4β Ein Walzwerk gemäß Anspruch 3,

   dadurch g e k en nzeichnet, daß die genannten Walzen jeweils eine einzige zusammenwirkende Kalibereindrehung besitzen.

   5. Ein Walzwerk eemäß Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Hebel außerhalb der genannten Weizen angeordnet sind.

   6. Ein Walzwerk gemäß Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet, daß das in dem genannten Fenster liegende Lager-Einbaustiick in einer ersten Richtung verstellbar ist, so daß die von ihm abgestützte Walze relativ zu der anderen genannten Walze axial bewegt wird und die Lagereinbaustückeinheit in einer zweiten Richtung verstellbar ist, so daß der Spalt zwischen den genannten Walzen geschlossen wird, die genannte Lagereinbaustückeinheit einen Vorsprung besitzt, der eine abgeschrägte Obe rfläche aufweist, ein erster Keil gleitbar in dem genannten Ständer liegt und von der abgeschrägten Oberfläche erfaßt werden kann, eine Vorrichtung den genannten Keil bewegt, wodurch eine Bewegung der genannten Lager-Einbaustückeinheit in der genannten zweiten Richtung erfolgt und eine Vorrichtung von dem genannten Ständer abgestützt wird, durch welche die genannte Lagereinbaustückeinheit innerhalb des genannten Ständers in der genannten ersten Richtung bewegt wird·

   7. Ein Walzwerk gemäß Anspruch 6,
   dadurch gekennzeichnet, daß die genannte abgeschrägte Oberfläche aus einer unteren

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   Oberfläche besteht, die auf dem genannten Vorsprung ausgebildet ist und der genannte Vorsprung eine obere Oberfläche besitzt, die genannte obere Oberfläche des genannten Vorsprunges zwei entgegengesetzte Abschrägungen besitzt, ein zweiter beweglicher Keil zwischen dem genannten Ständer und einer der genannten beiden entgegengesetzten Abschrägungen des genannten Vorsprunges angeordnet ist, ein beweglicher dritter Keil zwischen dem genannten Ständer und der anderen der genannten zwei entgegengesetz- ^ ten Abschrägungen des genannten Vorsprunges angeordnet ist, sowie eine Vorrichtung den genannten zweiten und dritten Keil in Kontakt mit den genannten zwei entgegengesetzten Abschräffunsren und wieder aus diesen heraus bri n?rt.

   8, Ein Walzwerk gemäß Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Hebel einwärts der genannten Walzen und zwischen den genannten Walzen und dem Ständer von den genannten Wellen abgestützt werden.

   9. Ein Walzwerk gemäß Anspruch 3,
   dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung zur Aufbringung der Vorspannkraft aus einer Gewindeschraube besteht, die drehbar in einem der genannten Hebel an dessen einer Seite aufgenommen ist, ein Ende der genannten Schraube so angeordnet ist, daß der andere Hebel erfaßt wird, eine Kraftmeßvorrichtung am anderen Ende des genannten einen Hebels so angeordnet ist, daß der andere Hebel berührt wird und eine Vorrichtung vorhanden ist, durch welche die genannten Hebel drehbar um die genannten Wellen befestigt sind.

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   10. Ein Walzwerk gemäß Anspruch 1,

   dadurch ge kennzeichnet, daß die genannte Vorrichtung zur Aufbringung der anfanglichen Vorspannkraft aus einem Bügel besteht, der einwärts des genannten Gehäuses angeordnet ist, das eine Öffnung besitzt, durch welche die genannte Welle verläuft, Lagereinheiten für die genannten hellen in der genannten Bügelöffnung montiert sind, die Lagereinheit von einer der genannten Wellen von dem genannten Bügel abgestützt wird und die Lagereinheit der anderen Welle von dem genannten Bügel getrennt ist sowie eine Vorrichtung zur Aufbringung des anfänglichen Vorspanndruckes von dem genannten Bügel abgestützt wird und das genannte separate Laster erfassen kann·

   11· Ein Walzwerk gemäß Anspruch 3, unter Einschluß einer Kolbenzylindereinheit, die zwischen dem genannten Ständer und der genannten, in den genannten Fenster gelagerten Lager-Einbaustückeinheit derart angeordnet ist, daß die genannte Einbaustückeinheit gegen den genannten Keil und von dem genannten Lager weg gedruckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenzylindereinheit die Bewegung der Lagereinbaustückeinheit in die genannten zwei Richtungennicht stört.

   12· Eine Methode zum Betreiben eines Walzwerkes, das ein Paar zusammenwirkender Reduzierwalzeneinheiten besitzt, die drehbar fliegend gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine anfängliche Vorspannkraft auf jede Walzeneinheit an einer Stelle aufgebracht wird, die versetzt liegt von den von den genannten Walzeneinheiten entwickelten Walz— druck, und zwar in einer Richtung, daß der Walzdruck den

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   Vorspanndruck entlastet, die anfängliche Vorspannkrnft eemessen wird, die genannte anfängliche Vorspannkraft entsprechend der eenannten Messung so gesteuert wird, daß die Vorspannkraft erösser ist als der von den F ten UaIzeneinheiten entwickelte Walzdruck und die Vorspannkraft durch mindestens einen Feil des ttalzdruckes automatisch abnimmt.

   13. tine iiethode gemäß Anspruch 12,
   λ dadurch gekennzeichnet,

   daß das Verhältnis zwischen der Vorspannkraft und dem Vralzdruck derart aufrecht erhalten wird, daß die Vorspannkraft automatisch um einen Betratr abnimmt, der im wesentlichen de» Anstieg des Halzdruckes entspricht und die Summe der beiden Kräfte immer im wesentlichen konstant gehalten wird·

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