DE1809261A1 - Walzwerk-Walzenanbringung - Google Patents

Description

DR. MÜLLER-BORE DIPL.-ΙΝΘ. GRALFS 1 B 0 9 2 6

DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL

PATENTANWÄLTE

München, den 14. November 1968 Bol/S - B 625

THE BiOI(DISH IROlT AITD SOJEEL EESEASCH

ASSOCIATION
24 Buckingham Gate, London S.W.1., England

Walzwerk-Walzenanbringung

Die Erfindung betrifft die Anbringung oder den Einbau einer abnehmbaren Walzwerkwalze auf einer Welle, welche so angeordnet ist, dass sie die Walze in einem Walzwerkgerüst trägt.

Die Erfindung ist insbesondere, jedoch nicht ausschliesslich anwendbar auf Walzwerke zum Walzen von Stahl oder anderen Metallstab- oder Stangenmaterial oder Drahtmaterial,

Für ^wecke, welche mit der Mechanik des Walzvorganges verbunden sind, ist es erwünscht, eine Arbeitswalze mit einem so klein wie möglichen Durchmesser zu verwenden, wie es verträglich ist mit anderen Faktoren, wie z.B. körperliche Festigkeit und Kapazität der Walzenstützlager, welche angepasst oder in Übereiisbimmung gebracht werden können in Zuordnung zu einer Walze mit gegebenem Durchmesser.

Es ist weiterhin erwünscht, dass die Walzwerkwalzen abnehmbar sind, so dass sie mit unterschiedlichen Walzen ausgetauscht werden können, wodurch verschiedene Stab- oder

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Stangengrössen und -formen auf demselben Walzwak ohne Schwierigkeit und ohne unzulässige Zeitverzögerungen beim Auswechseln der Walzen gewalzt werden können,■'.Und dass abgenutzte Walzen ersetzt werden können. Dieses führt unweigerlich dazu, dass die Walzen abnehmbar an den Walzenwellen angebracht sind, welche drehbar und angetrieben in dem Walzengerüst gelagert sind. Die Anbringung der Walze auf einer derartigen Welle in der Weise, dass sie leicht abnehmbar ist und dennoch den schweren Walzbelastungen widersteht, ohne dass die Anbringungseinrichtung beschädigt wird, war bisher ein Problem für den Walzwerk-Konstrukteur.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Anbringungs- bzw. Einbauart einer Arbeitswalze auf einer Welle in einem Walzwerk zu schaffen, bei der das vorerwähnte und andere Probleme vermieden werden.

Ein Walzwerk-Arbeitswalzenaufbau kennzeichnet sich gemäss der Erfindung dadurch, dass eine Arbeitswalzenwelle vorgesehen ist, welche an einer freien Stirnfläche einen axial angeordneten Ansatz oöer Zapfen-und eine ringförmige Sitz- oder Auflagefläche radial nach aussen von dem Ansatz bzw. Zapfen aufweist, wobei die Sitz- oder Auflagefläche senkrecht zur Wellenachse liegt, dass eine Arbeitswalze vorgesehen ist, welche eine axiale Aussparung, die so geformt ist, dass sie den Ansatz oder Zapfen aufnimmt, und eine ringförmige Sitz- oder Auflagefläche aufweist, welche so geformt ist, dass sie axial gegen die Wellenauflagefläche liegt, und dass lösbare Einrichtungen vorgesehen sind, um die Walze axial gegen die Wellenauflagefläche zu drücken, so dass beim Betrieb die Walze axial und radial an der Welle in ihrer Stellung angeorndet ist.

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Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Figur 1 eine Seitenansicht eines Vierwalzen-joder Drahtwalzwerks mit einem erfindungsgemässen Arbeitswalzenaufbau ,

Figur 2 eine Längsschnittansicht eines erfindungsgemässen Arbeitswalzenaufbaues, und

Figur 3 eine Querschnittsansicht nach Linie A-A der Fig.

Figur 1 zeigt ein Vierwalzen-Stangenwalzwerk mit zwei Arbeitswalzen 10 und 11, welche an dem Gerüst 12 des Walzwerks jeweils in zwei Armen 13 "und 14 getragen werden, die zueinander schwenkbar um die Schwenkachse 9 gelagert sind, so dass der Walzenspalt eingestellt werden kann und dass leichter Zugang zu den Arbeitswalzen besteht. Die schwenkbare Anbringung ist in der gleichzeitig laufenden Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben, die unter dem Titel "Walzwerk" unter demselben Datum angemeldet ist.

TLJ e Arbeitswalzen 10 und 11 sind drehbar in den Armen bzw. 14 an den freien Enden der Wellen 15 und 16 gelagert, welche drehbar in den Armen 13 und 14 angeordnet sind ufl in üblicher Weise beim Walzen über die Universalkupplungen 17 und 18 angetrieben werden. Die Wellen 15 und 16 sind in den Armen 15 und 14 in Wälzlagern 19 und 20 gelagert, wie es beispielsweise in der gleichzeitig laufenden Patentanmeldung der Anmelderin beschrieben ist, die unter dem Titel "Materialspannungssteuerung bei Walzwerken" unter demselben Datum eingereichtjwurde.

Die Arbeitswalzen 10 und 11 werden gestützt durch Gegen- oder Stützwalzen 21 und 22, welche drehbar an den Armen 13 und 14 und vorzugsweise an Stummelwellen gelagert sind,

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ORIGINAL INSPECTED

welche genauer in der gleichzeitig laufenden Patentanmeldung "Walzwerk" der Anmelderin beschrieben sind. Die Anordnung der Stützwalzen trägt dazu bei, die Durchmesser der Arbeitswalzen kleinzuhalten, da sie die Wahrscheinlichkeit einer ArbeitswalBenexzentrizität aufgrund e±Br schweren Werkstückbelastung verhindern, mit den vorerwähnten sich ergebenden Vorteilen.

Wie in Pig. 2 dargestellt ist, weisen die Arbeitewalzenwellen 15 und 16 jeweils eine freie Stirnfläche auf mit einem axial angeordneten Zapfen 23 und einer radial nach aussen von dem Zapfen 23 angeordneten ringförmigen Auflagefläche 24, welche genau senkrecht zur Wellenachse liegt. Die Arbeitswalzen 10 und 11 haben jeweils eine axiale Aussparung 25, die so geformt ist, dass sie den Zapfen aufnehmen, sowie eine.ringförmige Auflagefläche 26, welche so angeordnet ist, dass sie axial an der Sitzfläche 24 anliegt. Durch die Zusammenwirkung des Zapfens- mit der Aussparung wird eine radiale Stellungsanordnung für die Arbeitswalze an der Welle geschaffen und durch die Zusammenwirkung der Sitzfläche an dem Sitz bzw. der Auflagerfläche wird eine axiale Anordnung der Stellung der Arbeitswalze in bezug auf die Welle geschaffen.

Die Arbeitswalzen 10 und 11 weisen Jeweils eine axiale Bohrung JO auf und die Wellen 15 und 16 haben jeweils eine axiale Bohrung 31. Ein hydraulisch ausfahrbarer hohler Bolzen 32 erstreckt sich durch die Bohrungen 30 und 31. Der Kopf des Bolzens ist mit dem Ende der Welle verkeilt, welches von der Arbeitswalze entfernt ist, und wird mittels einer Schulter 33 gehalten, die an einer ringförmigen Schulter 34- anliegt, welche eben innerhalb dem Ende der Bohrung 31 gebildet ist. Ein Teil der zugeordneten Universalkupplungen 17 oder 18 oder eine andere geeignete Einrichtung verhindert, dass der Bolzen aus der

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Welle herausgleitet. Die Arbeitswalzen 10 und 11 warden ■ gehalten und axial gegen die jeweilige Welle 15 und 16 gedruckt durch, eine Haltemutter 40, welche auf den Bolzen 32 aufgeschraubt ist. Die innere Fläche der Mutter 40 liegt an einer Schulter 41 an, welche in der Walze vorgesehen ist. Ein Verfahren zum Anbringen einer Arbeitswalze 10 oder 11 an ihrer entsprechenden Welle 15 oder 16 ist wie folgt. Zuerst wird die Arbeitswalze über den Hydraulik-Bolzen 32 geschoben, der sich von der Arbeitswalzenwelle erstreckt, und die Haltemutter wird auf das Gewindeende des Hydraulik-Bolzens 32 aufgeschraubt, um die Arbeitswalze in Eingriff mit dem und in Stellung auf dem ^apfen 23 der Arbeitswalzenwelle zu bringen. Die Haltemutter 40 wird von Hand festgezogen und der Hydraulik-Bolzen 32 wird dann axial ausgefahren oder ausgedehnt, indem er unter Druck gesetzt wird.von einer Quelle eines unter Druck stehenden Hydraulik-Strömungsmittels über einen Kanal 43, der in dem Arbeitswalzenende des Hydraulik-Bolzens 32 vorgesehen ist. Dieses hat zur Folge, dass die Haltemutter 40 wiederum lose wird. Die Haltemutter 40 wird von Hand festgezogen und der Hydraulik-Bolzen 32 wird dann axial ausgefahren oder ausgedehnt, indem er unter Druck gesetzt wird von einer Quelle eine'S unter Druck stehenden Hydraulik-Sirö— mungsmittels über einen Kanal 43, der in dem Arbeitswalzenende des Hydraulikbolzens 32 vorgesehen ist. Dieses hat zur Folge, dass die Haltemutter 40 wiederum lose wird. Die Haltemutter 40 wird dann weiter » festgezogen, um die ringförmige Auflagerfläche 26 axial fest gegen den Sitz oder die Auflagerfläche 24 zu drücken, und der Hydraulik-Bolzen 32 wird dann drucklos gemacht, so dass er in einen Zustand einer beträchtlichen Spannung nachlässt oder sich entspannt, und so die Arbeitswalze fest auf der Welle durch die Haltemutter 40 in ihrer Stellung gehalten wird. Um die Arbeitswalze 10 oder 11

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von ihrer jeweiligen Welle abzunehmen, wird der Hydraulik-Bolzen 32 wiederum ausgefahren oder ausgedehnt und die Haltemutter 40 wird gelockert und dann abgenommen. Eine Ersatzwalze kann dann schnell auf dem noch ausgefahrenen oder ausgedehnten Bolzen angebracht werden

Um zu verhindern, dass die Mutter 40 in irgendeiner Weise durch Vibration gelockert werden kann während des Betriebs des Walzwerks, ist eine Verriegelungseinrichtung vorgesehen, um die Mutter in ihrer fest angezogenen Stellung zu verriegeln. Zu diesem Zweck ist die Mutter mit entgegengesetzten radialen Nuten 50 und 51 versehen. Ein tangentialer Schwenkstift 52 überspannt die Nut 50 und lagert schwenkbar einen Verriegelungsarm 53· Das Gewindeende des Bolzens 32 ist kronenartig bei 54 ausgebildet. Wenn die Mutter fifcri? 40 auf dem Bolzen festgezogen ist, wird der Verriegelungsarm 53 nach unten in seine in Fig. 2 gezeigte Verriegelungsstellung geschwenkt, in der er sich durch die gegenüberliegenden bzw. entgegengesetzten radialen Schlitze des Kronenteiles 54 erstreckt und in Eingriff tritt mit der radialen Nut 51· Schliesslich wird eine Kappe 60 in einem Preßsitz auf das Ende der Arbeitswalze aufgesetzt, welche einen Umfangsabdichtungsflansch 61 aufweist, um das Eindringen von Fremdkörpern in den Kanal 43 während des Betriebs des Walzwerkes zu verhindern. Vorzugsweise ist ein nicht dargestellter abnehmbarer Stöpsel für den Kanal 43 vorgesehen.

Die Arbeitswalzen 10 und 11 sind jeweils mit einem Keil in Form einer gekrümmten Wand 70 versehen, die konzentrisch zur Walzenachse liegt und radial nach aussen von der Auflagerfläche 26 angeornljlet ist. Die gekrümmte Wand 70 erstreckt sich konzentrisch zur Walzenachse über etwas weniger als 180° des Walzenumfanges, wie es in Fig. 3 gezeigt ist.

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Die Arbeit swab; enwellen 15 und 16 sind jeweils axial erstreckenden Keilnuten oder Keilaussparungen versehen zur Aufnahme des Keilteiles der zugeordneten Arbeitswalze. Die Keilnut oder Keilaussparung ist am Umfang der Welle zwischen zwei radialen Endflächen 71 imd 72 eines Bundteiles 73 mit vergrössertem Durchmesser dbr Welle gebildet. Die Keilnut erstreckt sich konzentrisch zur Wellenachse über etwas mehr als 180° des Wellenumfanges, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Somit ist ein axialer Keilaussparungsraum 74- zwischen der radialen Endfläche und der radialen Endfläche 75 der gekrümmten Wand 70 gebildet. Der Keilaussparungsraum 7^ ist keilförmig ausgebildet und es ist ein Keilteil 76 vorgesehen, welches geringfügig grosser ist in Umfangsrichtung als der Raum 7^. Das Keilteil 76 wird radial nach innen des Raumes/gedrückt durch einen Gewindebolzen 77» der sich durch eine radiale Bc irung 78 in dem Keil in eine radiale Gewindebohrung 79 in der Welle erstreckt. Der Kopf 80 des Bolzens 77 tritt in Eingriff mit einer Schulter 81 innerhalb der Bohrung 78. Es ist zu ersehen, dass, wenn der Bolzen festgezogen wird, das Keilteil die Flächen 72 und 75 ^m Umfang auseinanderdrückt und die radial gegenüberliegenden Flächen 71 und 69 in festen Eingriff miteinander drückt. Jede Arbeitswalze und ihre Welle sind somit fest und sicher verkeilt und sind gegen eine relative Drehung vorgespannt, wodurch im wesentlichen ein Leergang oder Spiel zwischen den Wellen und der Walze verhindert wird.

Es ist zu ersehen, dass durch die beschriebene Arbeitswalzen-Anbringungsanordnung eine Arbeitswalze geschaffen ist, welche axial und radial auf ihrer Welle/ihrer Stellung angeordnet und so verkeilt ist, dass ein Spiel oder ein leerer Gang verhindert wird. Ausserdem ist die Walze so gestützt, dass sie einen kleinen Durchmesser und eine verhältnismässig grosse Bohrung haben kann, wodurch das Gewicht der Walze verringert wird und sie leichter gehandhabt werden kann. Weiterhin verringert der kleine

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Walzendurclimesser die Berührungsfläche zwischen Walzmaterial (90) und Arbeitswalze, wodurch das Ausbreiten oder Erweitern bzw. Spreizen des gewalzten Materials verringert wird und die Abmessungstoleranzen in der gewalzten Stange bzw. dem gewalzten Stab oder Draht verbessert werden. Die beschriebene Anbringung auf einem freien Ende einer Welle gestattet einen leichten und schnellen Zugang zu der Walze und entsprechende Ersetzungs- und Einstellzeiten.

Der beschriebene Aufbau ist insbesondere anwendbar bei Jedem Vierwalzen-Stabwalzwerk eines eng gekuppelten Zweiständerwalzwerks, bei dem Jedes Walzwerk mit ihren Jeweiligen Wellen senkrecht zu den Wellen des anderen Walzwerks angeordnet lob, um dadurch eine Stange* oder Stabverdrehung zwischen den beiden Walzwerken auszuschalten. Diese Anordnung ist genauer in den beiden gleichzeitig laufenden Patentanmeldungen vom selben Datum der Anmelderin beschrieben, auf die bereits bezug genommen wurde.

- Patentansprüche -

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Claims (11)

Patentansprüche

1. Walzwerk-Arbeitswalzenaufbau, dadurch gekennzeichnet , dass eine Arbeitswalzenwelle vorgesehen ist, welche eine freie Endfläche aufweist, die mit einem axial angeordneten Ansatz bzw. Zapfen und einer radial nach aussen von dem Ansatz oder Zapfen angeordneten ringförmigen Auflagerfläche versehen ist, welche senkrecht zu der Wellenachse liegt, dass eine Arbeitswalze vorgesehen ist, welche eine axiale Aussparung, die so geformt ist, dass sie den Ansatz oder Zapfen aufnimmt, und eine ringförmige Sitz- oder Auflagerfläche aufweist, welche so geformt ist, dass sie axial gegen die Wellenauf lagerfläche in ihrer Stellung liegt, und dass lösbare Einrichtungen vorgesehen sind, um die Walze axial gegen die Wellenauflagerfläche zu drücken, so dass beim Betrieb die Walze axial und radial an der Welle in ihrer Stellung angeordnet ist.

2. Aufbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein sich axial erstreckendes Keilteil und ein sich axial efetreckendes Keilaussparungsteil vorgesehen ist, zur Aufnahme des Keilteiles, und dass die Teile jeweils eines an der Arbeitswalze und an der Arbeitswalzenwelle vorgesehen ist.

3. Aufbau nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Keilteil an der Walze und das Keilaussparungsteil an der Welle vorgesehen ist·

4-. Aufbau nach Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, dass das Keilteil einstückig mit der Walze und das Keilaussparungsteil einstückig in der Welle ausgebildet JBt.

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5- Aufbau nach. Anspruch. 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , dass das Keilteil eine gekrümmte Wand ist, welche konzentrisch zur Walzenachse liegt und radial nach aussen von der ringförmigen Auflagerfläche angeordnet ist.

6. Aufbau nach Anspruch. 5» dadurch gekennzeichnet, dass sich die gekrümmte Wand konzentrisch zur Walzenachse über ein geringeres Auemaß erstreckt als sich das Keilaussparungsteil.am Umfang der Wellenachse erstreckt, wodurch ein eiaussparungsraum gebildet ist, dass ein Keilteil vorgesehen ist, und dass Einrichtungen vj?gesehen sind, um das Keilteil radial nach innen der Welle in den Keilaussparungsraum zu drücken, um dadurch im wesentlichen einen toten Gang oder ein Spiel zwischen der Welle und der Walze zu verhindern.

7- Aufbau nach Anspruch. 6, dadurch, gekennzeichnet, dass das Keilteil eine radiale Bohrung aufweist, dass die Welle eine übereinstimmende Gewindebohrung aufweist, und dass die Einrichtung zum Drücken des Keilteiles einen Bolzen aufweist, der mit der Gewindebohrung in Eingriff tritt.

8. Aufbau nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass die lösbare Einrichtung, um die Walze axial gegen die Wellenauflagerfläche zu drücken, einen hydraulisch ausdehnbaren oder ausfahrbaren Bolzen aufweist, der sich durch, axiale Bohrungen in der Walze und der Walzenwelle erstreckt und eine aufschraubbare Mutter aufweist.

9« Aufbau nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung vorgesehen ist, welche verhindert, dass sich die«Mutter in bezug aif den Bolzen dreht, wenn sich die Mutter in ihrer festgezogenen Stellung befindet.

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10. Walzwerkaufbau für ein Stab- oder Stangenwalzwerk mit vier oder mehr Walzen, wie er unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben ist.

11. Vierwalzen-Stab- oder Stangenwalzwerk mit zwei Arbeitswalzenaufbauten nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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