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Ringwalzwerk l)ie Erfindung betrifft ein Ringwalzwerk mit einer Tcllerwt
e und einem gegenüber der Tellerwalze ztjstellbaren, beidseitig des zu walzenden
Ringes gelagerten @alzdorn, dosson eines Lager im Abstand vom anderen Lager verstellbar
und vom Walzdorn abhebbar ist.
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Beim Walzen von nahtlosen Ringen aus gelochten Blöcken auf Ringwalzwerken
wird die eine Walze - der Walzdorn - so dünn wie möglich ausgeführt, um den Materialverlust
beim Lochen des Blockes gering zu halten. Es werden deshalb Walzdorne verwendet,
tlic zu beiden Seiten des zu walzenden Ringes gelagert sind. Dabei ist das eine
Lager zum Einbringen des gelochten Blockes und zum Abnehmen des fertig gewalzten
Ringes vom Walzdorn mit llilfc eines Schwenkarmes, eines lincur in Richtung der
Walzdornachse verschiebbaren Gegenhalters od. dgl. vom Walzdorii abhebbar. Bei gegebener
Walzkraft und spezifischer Beanspruchung des Walzdornes bestimmt der Lagerabstand
den kleinstmöglichen Durchmesser des Walzdornes. Wenn Ringe unterschiedlicher axialer
Breite gewalzt werden sollen, ist der Lagerabstand durch die größte axiale Ringbreite
festgelegt. Beim Walzen schmalerer Ringe muß mit unnötig großem Lagernbstand und
damit Walzdorndurchmessor gearbeitet werden, so daß die Wirtschaftlichkeit der Fertigung
durch zu großen Materialvorlust beim Lochen der Blöcke verringert wird.
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Um derartige Verluste zu vcrmcizlen, wtirde bereits vorgeschlagen,
schmale Ringe mit entsprechend kürzeren und demgemäß dünneren Walzdornen zu walzen
und das abhebbare @alzodrnlager so verachiebbar zu machen, daß jeweils der Abstand
beider Walzdornlagerungen se goring wie möglich ist. Hierzu warde die abhebbare
@alzdornlagerung als in Achsrichtung des Walzdornes verstellbarer
Schlitten
od. dgl. ausgebildet, wobei der Schlittenweg auch für Üs Bc- und Entladen des Walzdornes
sowie für dus Auswechseln des Walzdornes ausreichend bemessen scin nuß (Patehtanmeldung
Aktz. P 17 52 361.4). Nachteilig ist dabei, daß die Führungen des Schlittens außerhalb
des Berciches angeordnet sein müssen, den der breiteste zu walzende Ring während
des Walzprozeßes benötigt. Bei kürzeren Walzdornen ragt der Schlitten daher mehr
oder weniger gegenüber sciner Führung vor. Für eine ausreichende Starrheit der Lagerung
ist daher ein erheblicher konstruktivcr und fertigungstechnischer Aufwand - wie
große Führungslänge, Spiel freiheit usw. - nötig.
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Trotzdem ist die Starrheit der Lagerung und damit die Arbcitsgenauigkeit
und Lebensdauer des Walzdornes von der Auskraglänge des Schlittens bei den verschiedenen
Walzdornlängen abhängig.
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Demgegenüber ermöglicht die Erfindung mit einfachen Mitteln und geringem
Aufwand eine axiale Verstellbarkeit und Abhebbarkeit des einen Walzdornlagers, dessen
Starrheit von cter jeweiligen Walzdornlänge unabhängig ist. Es können daher Ringe
mit innerhalb des Arbeitsbereiches des Ringwalzwerkes beliebiger axialer Breite
mit jeweils optimaler Wirtschaftlichkeit und Genauigkeit gewalzt werden. hierzu
schlägt die Erfindung bei einen Ringwalzwerk mit einer Tollerwalze und einem gegenüber
der Tellerwalze zustellbaren, beidseitig des zu walzenden Ringes gelagerten Walzdorn,
dessen eines Lager in seinem Abstand vom anderen Lager verstellbar und vom Walzdorn
abhebbar ist, vor, daß das vorstell- und abhebbare Lager durch eine Lonkergeradführung
in Richtung der Walzdornachse bewegbar ist.
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Dabei läßt sich eine unter Berücksichtigung der konstruktiven Gegebenheiten
und betriebstechnischen Notwendigkeiten eines Ringwalzwcrkes besonders günstige
Lösung nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung dadurch verwirklichen, das das
verstell- und abhebbare Lager schwenkbar an der Roppel eines Lemniskotenlenkers
befestigt ist und die Koppel, die @onker, die Anlenkpunkte der Lenker an der Koppel
sowie die Festpunkte der Lenker in der Weise bemessen bzw. angeordnet sind, daß
bei
Schwenkung der Lenker um ihrc Festpunkte das Lager in seinem
Verstellbereich auf cinem praktisch geraden Teil der Lemniskate bewegbar ist. Um
das Lenkersystem in eine Stellung schwenken zu können, die einen völlig unbehinderten
Austausch der Walze in kürzester Zeit und bohne Schwierigkeiten ermöglicht, schlägt
die Erfindung weiter vor, daß jeder Lenker einen Schwenkantrieb aufweist. Um das
exakte Einfahren des abgehobenen Walzdornlagers in die der jeweiligen Walzdornlänge
entsprecllende Winkellage des Lenkersystems zu ermöglichen und unerwünschte Verspannungen
des Walzdornes durch den Schwenkantrieb des Lcnkersystems zu vermciden, wird weiter
vorgeschlagen, daß die Schwenkbewegung wenigstens eines Lcnkers mit hilfe eines
verstellbaren Anschlages wenigstens in einer Schwenkrichtung formschlüssig begrenzbar
ist. Zur Gewährleistung der notwendigen Starrheit des Lenkersystems, auch gegenüber
den Kräften, die parallel zu den Schwenkachsen der Lenker wirken, wird weiter vorgeschlagen,
daß die Koppel des Lenkersystems als Rahme mit an den Innenseiten angeordneten,
an Führungleisten des Walzwerkrahmens geführten Führungsflächen ausgebildet ist.
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Dabei ist es bei einem Ringwalzwerk mit beidseitiger Lagerung auch
der Tellerwalze vortcilhaft, erfindungsgemäß die Führungsleisten am Lagerbock für
die beidseitige Lagerung der Tellerwalze anzuordnen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Figuren 1 bis 4 schematisch
dargestellt, wobei nur die für die Erfindung wesentlichen Teile eines Ringwalzwerkes
berücksichtigt sind, und zwar zeigen: Fig. i einen Schnitt nach der Schnittlinie
A-D der Fig. 2, Fig. 2 eine Dranfsicht, die Lagerung des Lcnkersystems geschnitten
dargestellt, Fig. 3 einen Schnitt nach der Schnittlinie E-F der Fig. 2, Fig. 4 nur
das Lenkersystem in vier verschiedenen Stellungen.
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Im Lagerbock 1 des ortsfesten Sialzwerkrahmcns 2 ist die Tellerwalze
o beidseitig in schwenkbaren Lagern 4, 5 drehbar gelagert und durch einen im einzelnen
nicht dargestellten Antrieb 6
antreibbar. Im Walzwerkrahmen 2 ist
der den unteren Teil des Lagerbockes l und das untere Lager 5 der Tellerwalze 3
rahmenartig umgreifende Walzschlitten 7 auf nicht dargestellten Führungen durch
einen ebenfalls nicht dargestellten Antrieb aus der in den Figuren 1 und 2 wiedergegebenen
Lage nach links verschiebbar. Im Walzschlitten 7 ist ein unteres Walzdornlager 8,
in dem ein Walzdorn 9 frei drehbar ist, schwenkbar befestigt. Das obere konische
Ende des Walzdornes 9 ist zur Auf nahme eines abhebbaren oberen Walzdornlagers 10
ausgebildet.
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Das in seinen Einzelheiten nicht dargestellte, vorteilhaft mit Wälzlagerung
versehene Walzdornlager 10 ist in einer Quertraverse 11 einer rahmenartigen Koppel
12 schwenkbar befestigt.
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Die Koppel l2 weist an ihren Längswangen Führungsflächen 13, 14 auf,
die mit seitlichen Fülirungsleisten 15, l6, 17, 18 des Lagerbockes 1 des Walzwerkrahmens
2 zusammenwirken. Am der Quertraverse 11 gegenüberliegenden Ende der Koppel 12 ist
mit Hilfe einer Achse 19 ein rahmenartiger Lenker 20 angelenkt, der mit ltilfe einer
im Walzschlitten 7 drehbar gelagerten Achse 21 schwenkbar ist. flierzu sind auf
der Achse 21 Zahnräder 22, 23 befestigt, welche mit Zahnstangen 24, 25 kämmen. Die
Zahnstangen 24, 25 sind an Kolbenstangen 26 von Kolben 27 befestigt, welche in Hydraulikzylindern
28, 29 mit hilfe einer nicht dargestellten Steuerung in beiden Richtungen frei oder
durch hydraulischen Druck bewegbar sind. Zwischen der Achse 19 und der Quertraverse
11, jedoch der Achse 19 näher liegend, ist an der Koppel 12 ein weiterer rahmenartiger
Lenker 30 mit hilfe der Achse 31 angelenkt. Der Lenker 30 ist mit einer Achse 32
in Lagerböcken 33, 34 des Walzschlittens 7 schwenkbar gelagert.
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An der Achse 31 ist die Kolbenstange 35 eines Kolbens 36 angelenkt,
welcher in einem im Walzschlitten 7 schwenkbar befestigten Ilydraulikzylinder 37
gleitet. Der Kolben 36 kann im llydraulikzylinder 37 mit hilfe einer nicht dargestellten
Steuerung in beiden Richtungen frei oder durch hydraulischen Druck bewegt werden.
Das obere Ende der Kolbenstange 35 ist mit einem Uolzengewinde 38 versehen, auf
welchem eine Anschlaghülse 39 für den oberen Deckel des iiydraulikzylinders 37 mit
hilfe eines Muttergewindes durch Verdrehen verstellt werden kann. 40 ist
ein
gewalzter Ring. In Figur 4 geben die gleichen, mit P, ', ", versehenen Bezugszahlen
gleiche Teilc des Lenkersystems in verschiedenen Stellungen an.
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Die Wirkungsweise der erfindung ist folgende: In Figur 1 ist das Ringwalzwerk
mit dem längsten verwendbaren Walzdorn 9 ausgestattet. Ein Ring 40 ist fertig gewalzt.
Der Walzschlitten 7 wurde in die Stellung verschoben, in der der Walzdorn 9 seinen
größten Abstand von der Tellerwalze 3 hat und in der der fertig gewalzte Ring sich
in der Entnahmeposition befindet. Um das obere Walzdornlager 10 vom Walzdorn 9 abzuheben
und den Ring 40 entnehmen zu können, wird der unter dem Kolben 36 befindliche Raum
des Hydraulikzylinders 37 mit Druckflüssigkeit beaufschlagt. Der Kolben 36 und die
Kolbenstange 35 gehen nach oben, wobei sich die Anschlagilülse 39 von oberen Deckel
des Hydraulikzylinders 37 abhebt und der Lenker 30 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird.
Ilierdurch bewegt sich die Koppel 12 nach oben, während der Lenker 20 ebenfalls
eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführt. Dabei drehen sich die auf der Achse
21 des Lenkers 20 befestigten Zahnräder 22, 23 im Uhrzeigersinn und bewegen die
Zahnstangen 24, 25 und mit ihnen die Kolbenstangen 26 und Kolben 27 nach links (Fig.
1). Ilierbei können je nach den koiistruktiven Verhältnissen beide Räume der Hydraulikzylinder
28, 29 drucklos oder die rechts der Kolben 27 liegenden Räume mit hydraulischem
Druck beaufschlagt sein. I)ie Bewegung der Koppel 12, während der sich das obere
Walzdornlager 10 auf einer Lemniskate bewegt, endet, wenn sich koppel und Lenker
in den Stellungen 12", 30" und 20" befinden, wobei die Koppel 12" und der Lenker
20" in einer Ebene liegen. In dicscr Lage des Lenkersystoms läßt sich der gewalzte
Ring 40 bc<luem vom Walzdorn 9 entnehmen und ein neucr Ringrohling über den Walzdorn
9 streifen. Um das Walzwerk wieder betriebsbereit zu machen, wird der Kolben 36
bzw. werden die Kolben 36, 27 in umgekehrter Richtung mit hydraulischem Druck beaufschlagt,
wodurch die Bewegung der Koppel 12 sowie der Lenker 20 und 30 in umgekchrter Richtung
abläuft, bis wieder der in Fig. 1 dargestellte zustand erreicht ist. durch Anlage
der Anschlaghülse 39 auf dem oberen Deckel des Hydraulikzylinders 37
wird
verhindert, daß sich er Kolben 36 durch die Einwirkung des hydraulischen Druckes
über die in Fig. 1 dargestellte Lage hinausbewegt und dadurch eine Verbiegung des
Walzdorns 9 bewirkt. Der Walzprozeß wird in üblicher Weise dadurch bewirkt, daß
der Walzschlitten 7 nach links verschoben und dadurch der Abstand zwischen Walzdorn
9 und Tellerwalze 3 verringert wird.
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Soll die Koppel 12 uber die Lage 12" hinaus weiter nach eben in die
Lage 12"' verschwenkt werden, um unbehindert den Walzdorn 9 und die Tellerwalzo
3. ausbauen zu können, so wird nach Erreichen der Stellung 12", 20", 30" hydraulischer
Druck auf die rechten Seiten der Kolben 27 geschaltet, während beide sind ten des
Hydraulikzylinders 37 drucklos gemacht werden. Hierbei schwenken die Kolben 27 durch
ihrc Bewegung nach links über d@ Kolbenstangen 26, die Zahnstangen 24, 25 und die
Zahnräder 21, 23 den Lenker 20 in die Stellung 20'", wobei der Lenker 30 in die
Stellung 30'" und die Koppel 12 in die Stellung 12'" gelangen.
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Sofern beim Werkzeugwechsel ein gegenüber der Fig. t kürzerer Walzdorn
9 eingebaut wird - beispielsweise der kürzest mögliche -wird die Anschlaghülse 39
auf dem Gewinde 38 der Kolbenstange 35 entsprechend nach oben geschraubt. Zum Aufsetzen
des oberen Walzdornlagers 10 auf den Walzdorn 9 mit hilfe der Koppel 12 werden zunächst
die Kolben 27 auf ihrer linken Seite mit Druckmittel beaufschlagt bis die Koppcl
die Stellung 12" erreicht hat. Danach wird die obere Seite des Kolbens 36 bzw. werden
die obere Seite des Kolbens 36 und die linken Seiten der Kolben 27 mit Druckflässigkeit
beaufschlagt, bis das obere Walzdornlager die Stellung 10' eingenommen hat, wobei
die Koppel und die Lenker sich in der Stellung 10', 201, 30' befinden und der Anschlag
auf dem oberen Deckel des Hydraulikzylinders o7 aufliegt.
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Die verschiedenen Stellungen des Lagers 10, 10', 10", 10'" liegen
auf einer Lemniskate, die durch entsprechende Bemessung und Gestaltung des Lenkcrsystems
so verläuft, daß das Lager 10 sich im zwischen den Stellungen 10 und 10' liegenden
Bereich zum Abstützen verschiedener Walzdornlängen auf einer praktisch geraden Linie
bewegt, die mit der Achse des Walzdornes 9 identisch ist.
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Sofern bei größten Genauigkeitsansprüchen die geringfügige Abweichung
der Lemniskate von der theoretischen Geraden innerhalb des Verstellbereiches lO-10'
stört oder im Interesse des Walzprozeßes dem Walzdorn eine gewünschte Vorspannung
erteilt werden soll, können für die Justierung des oberen Walzdornlagers bereits
früher vorgeschlagene Verstellmöglichkeiten, wie einstellbare Exzenter od. dgl.,
(Patentanmeldung P 18 00 569.l), sinngemäß angewendet werden.