DE19510721C1 - Vorrichtung zum Schrägwalzen von rohr- oder stabförmigem Walzgut - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schrägwalzen von rohr- oder stabförmigem Walzgut mit zwei oder mehr angetriebenen und um die Walzgutlängsachse umlaufenden Walzen, welche in oder an einem das Walzgut umschließenden, umlaufenden Rotor gelagert sind.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-OS 31 13 461) ist ein stationärer Gehäuseteil vorhanden und an diesem befindet sich an einer Stirnseite ein während des Betriebes schnell umlaufender Rotor, der von außen frei zugänglich ist. Dieser Rotor enthält drei geneigt zur Walzgutlängsachse angeordnete Walzenwellen, deren Lagerungen, je eine Kegelradgetriebestufe für jede der drei Walzenwellen und insgesamt sechs weitere Zahnräder sowie deren Wellen und Lager, welche die Antriebsdrehbewegung von einem Sonnenrad und der Drehbewegung des Rotors ableiten und auf die Walzen übertragen. Ferner enthält der Rotor sämtliche Einrichtungen, die zum Verstellen der Walzen benötigt werden, einschließlich der Bedienungselemente für diese Einrichtungen. In dem stationären Gehäuseteil sind lediglich die Antriebselemente für das Sonnenrad und die für den Rotor sowie die Lagerungen von beiden untergebracht.

Diese bekannte Bauart erfordert ein hohes Maß an konstruktivem und fertigungstechnischem Aufwand. Komplizierte Einzelteile verteuern einmal die Herstellung und erhöhen außerdem infolge hoher Wartungsintensität und Verschleißanfälligkeit die Betriebskosten. So müssen beispielsweise die im umlaufenden Rotor angeordneten Lagerungen und Zahnradgetriebestufen vom stationären Gehäuseteil aus geschmiert werden, was nur durch kompliziert verlaufende, schwierig nach außen dauerhaft abzudichtende Ölkanäle und Leitungen möglich ist. Um eine ausreichende Schmierung sicherzustellen, genügt nicht nur eine Ölzuführung, sondern es muß ein Ölkreislauf mit gesonderten Ölrückführungsleitungen und -kanälen geschaffen werden. Für Ölzu- und Ölrückführung benötigt man jeweils Überbrückungselemente zwischen dem stationären Gehäuseteil und dem Rotor, die den konstruktiven und fertigungstechnischen Mehraufwand weiter erhöhen. Außerdem sind bei der bekannten Bauart nicht nur die Walzen, sondern auch der gesamte Rotor fliegend gelagert. Dies führt in Verbindung mit den großen umlaufenden Massen des Rotors zu einem unruhigen Lauf, was die größtmöglichen Drehzahlen begrenzt und damit auch den Walzgutdurchsatz und die Leistung der Vorrichtung. Ferner ist der noch relativ schnell umlaufende Rotor von außen direkt zugänglich und bildet somit während des Betriebes eine Gefahr für das Bedienungspersonal bei versehentlicher Berührung oder wenn irgendwelche defekten oder sich lösende Einzelteile weggeschleudert werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend behandelten Nachteile nicht anhaften, sondern deren Konstruktion einfacher und sicherer ist, gleichzeitig aber eine höhere Leistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotor innerhalb eines allseitig geschlossenen, stirnseitig nur den Bereich der Walzen freilassenden, stationären Gehäuses angeordnet und in Bohrungen dieses Gehäuses drehbar gelagert ist.

Hierdurch werden zunächst etliche Schwierigkeiten bei der Konstruktion und bei der Herstellung der Vorrichtung vermieden, indem man beispielsweise auf sämtliche Leitungen und Kanäle zur Rückführung des Schmieröls verzichten kann und damit auf einige kompliziert anzufertigende, teuere und wartungsintensive Einzelheiten. Das Schmieröl kann bei einem allseitig geschlossenen Gehäuse von den Schmierstellen aus frei in den Gehäuseinnenraum abgespritzt werden, in dem es gesammelt und zur Ölversorgungsanlage zurückgeführt wird. Außerdem ermöglicht ein solches geschlossenes, stationäres Gehäuse eine wesentlich bessere Lagerung des Rotors mit seiner relativ großen umlaufenden Masse, so daß ein ruhigerer Lauf und höhere Drehzahlen erzielt werden können, was den Materialdurchsatz pro Zeiteinheit und damit die Leistungsfähigkeit der Vorrichtung deutlich erhöht. Ferner verbessert das allseitig geschlossene, stationäre Gehäuse die Sicherheit der Vorrichtung erheblich. So kann der umlaufende Rotor nicht mehr versehentlich berührt werden und die Bedienungsmannschaft ist zuverlässig gegen eventuell wegfliegende Teile, wie z. B. abgerissene Schrauben oder Muttern geschützt. Die Anordnung einer zusätzlichen Schutzhaube wie bei den bekannten Bauarten kann eingespart werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung umschließt das Gehäuse außer den Rotor auch dessen Antriebselemente sowie die Antriebselemente der Walzen. Man erhält auf diese Weise ein einziges stationäres Gehäuse, in dem außer den Walzen praktisch sämtliche beweglichen Teile enthalten sind. Dies führt zu einer kompakten Ausbildung der Vorrichtung und ermöglicht eine einwandfreie Lagerung aller umlaufenden Teile, die von außen während des Betriebes nicht erreichbar sind.

Empfehlenswert ist es, wenn der Rotor mit seinem den Walzen zugekehrten Endabschnitt in einer Stirnwand und mit seinem den Walzen abgekehrten Endabschnitt in einer anderen Wand des Gehäuses drehbar gelagert ist. Man erhält auf diese Weise einen beidseitig gelagerten Rotor, was die Belastungen der einzelnen Lagereinheiten erheblich reduziert, so daß höhere Drehzahlen zugelassen werden können. Dabei braucht die an zweiter Stelle genannte andere Wand zur Aufnahme des zweiten Lagers keine Außenwand des stationären Gehäuses zu sein, sondern es kann sich dabei auch um eine Zwischenwand desselben handeln.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Gehäuse Auflageflächen, Ausrichtflächen und Spannflächen besitzt, mit denen es in einen Untersatz einsetzbar, zur Walzlinie ausrichtbar und auf den Untersatz festspannbar ist. Das Gehäuse und die darin gelagerten Teile lassen sich auf diese Weise leicht vom Untersatz lösen und aus der Walzlinie entfernen bzw. gegen ein zweites Gehäuse dieser Art auswechseln. Dabei ist es sinnvoll, wenn das Gehäuse Anhängevorrichtungen für eine Krananlage besitzt und transportabel ausgebildet ist. Darüber hinaus ist es zweckmäßig, daß der Untersatz als verfahrbarer Wechselwagen ausgebildet oder auf einem solchen angeordnet ist und beide zusammen mit dem Gehäuse in die Walzlinie ein- bzw. aus dieser herausfahrbar sind. Die Verwendung eines Wechselwagens hat den Vorteil, daß man zum Auswechseln des Gehäuses und der in ihm gelagerten Teile, einschließlich der Walzen, die oft anderweitig benötigte Hallenkrananlage nicht benutzen muß und ein Auswechseln jederzeit und unverzüglich durchgeführt werden kann. Die transportable und daher leicht auswechselbare Ausbildung und Anordnung des Gehäuses ermöglicht es, die Produktionsunterbrechungen extrem kurz zu halten, wenn Walzgut mit anderen Querschnittsabmessungen als bisher gewalzt werden soll und/oder ein Verschleiß der Walzen auftritt. Die dann erforderlichen Einstellarbeiten bzw. das dann notwendige Auswechseln der Walzen braucht nicht in der Walzlinie durchgeführt zu werden, was längere Zeit in Anspruch nehmen würde, sondern man kann aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung während des Walzens schon ein anderes Gehäuse in einer benachbarten Werkstatt auf seinen Einsatz vorbereiten, welches dann eingewechselt wird. Dabei kann das andere Gehäuse neue oder wiederverwendbare, gegebenenfalls auch andere Walzen erhalten, welche dann den Querschnittsabmessungen des Walzgutes entsprechend eingestellt werden. Damit ist erstmalig bei einer solchen Vorrichtung mit schräggestellten und um das Walzgut umlaufenden Walzen ein schneller Walzenwechsel bzw. ein Wechsel der Abmessungen des Walzgutes in kürzester Zeit durchführbar, was die Wirtschaftlichkeit der gesamten Anlage durch kurze Stillstandszeiten wesentlich verbessert.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt;

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 in der Vorderansicht;

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 nebst Wechselwagen;

Fig. 4 eine Anlage mit erfindungsgemäßer Vorrichtung in der Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schrägwalzen von stabförmigem Walzgut 1 dargestellt. Das Walzgut 1 kann jedoch auch rohrförmig ausgebildet sein. Walzen 2 reduzieren den Walzgutquerschnitt, indem sie auf dem Walzgut 1 abrollen und gleichzeitig um die Walzgutlängsachse 3 umlaufen. Bei der dargestellten Ausführungsform sind insgesamt vier Walzen 2 vorhanden, von denen man in Fig. 1 aber nur zwei Walzen 2 erkennen kann.

Die Walzen 2 sind fliegend an Walzenwellen 4 befestigt, deren Walzenachsen 5 geneigt zur Walzgutlängsachse 3 angeordnet sind. Auf den Walzenwellen 4 befinden sich drehfest mit diesen verbunden Antriebskegelräder 6, welche mit einem Sonnenrad 7 kämmen. Die Walzenwellen 4 sind drehbar in einem Rotor 8 gelagert, der wiederum über ein stirnverzahntes Zahnrad 9 von einem nicht erkennbaren Ritzel und einem ebenfalls nicht dargestellten Motor angetrieben ist. Von einem zweiten auch nicht gezeichneten Motor und Ritzel wird ein Zahnrad 10 gesondert angetrieben, welches mit einer büchsenartigen Verlängerung 11 des Sonnenrades 7 drehfest verbunden ist und dieses antreibt.

In Fig. 1 ist deutlich erkennbar, daß der Rotor 8 über ein Wälzlager 12 in einer Stirnwand 13 eines stationären Gehäuses 14 gelagert ist und zwar mit seinem den Walzen 2 zugekehrten Endabschnitt. Der den Walzen 2 abgekehrte Endabschnitt des Rotors 8 ist über ein Lager 15 in einer anderen Wand 16 des Gehäuses 14 gelagert, die als Zwischenwand ausgebildet ist.

Außerdem zeigt Fig. 1, daß das Gehäuse 14 allseitig geschlossen ausgebildet ist und nur stirnseitig die Walzen 2 frei läßt. Fig. 2 läßt dies auch erkennen, welche ferner die Anordnung der insgesamt vier Walzen 2 zeigt. Das Gehäuse 14 besitzt beiderseits Auflageflächen 17 und Ausrichtflächen 18 mit denen es in einen in Fig. 3 dargestellten Untersatz 19 eingesetzt und ausgerichtet werden kann. Spannflächen 20 dienen zum Festspannen des Gehäuses 14 im Untersatz 19. Anhängevorrichtungen 21, wie z. B. Ringschrauben, ermöglichen ein problemloses Anhängen des Gehäuses 14 beispielsweise an einen Hallenkran. Das Gehäuse 14 besitzt außerdem einen Ölzufluß 22, einen Ölabfluß 23 und einen Wasserzufluß 24 (Fig. 2), die mit entsprechenden Rohrleitungen im Untersatz 19 nach außen dicht kuppelbar sind. Gehäusedeckel 25 ermöglichen einen Zugriff zu den Innenteilen der Vorrichtung.

In Fig. 3 ist zu erkennen, wie das Gehäuse 14 im Untersatz 19 eingesetzt ist. Spannpratzen 26 in Gelenken 27 gelagert, drücken mit Hilfe von Druckmittelzylindern 28 auf die Spannflächen 20 und verbinden so das Gehäuse 14 fest mit dem Untersatz 19.

Der Untersatz 19 ist auf einem Wechselwagen 29 aufgesetzt und fest mit diesem verschraubt. Es ist jedoch auch möglich, den Untersatz 19 und den Wechselwagen 29 einstückig auszubilden. Der Wechselwagen 29 besitzt Räder 30, die auf Schienen 31 laufen. Seilzüge 32 unter dem Flur 33 angeordnet und motorisch angetrieben ermöglichen ein Fahren des Wechselwagens 29 sowohl in als auch quer zur Walzgutlängsrichtung entsprechend der Anordnung der Schienen 31. Zu diesem Zweck sind die Räder 30 um eine senkrechte Achse drehbar am Wechselwagen 29 angeordnet. Das Drehen der Räder 30 erfolgt im Bereich von Drehtellern 34, die an den Kreuzungspunkten der Schienen 31 angeordnet sind, was in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Bei der dort gezeichneten Anlage befindet sich ein Wechselwagen 29 im Bereich der Walzlinie und damit in Betriebsposition, während ein zweiter Wechselwagen 29a für seinen Einsatz fertig vorbereitet neben der Walzlinie wartet. Tritt ein Walzenverschleiß auf oder soll Walzgut 1 mit anderen Abmessungen gewalzt werden, kann der Wechselwagen 29 aus der Walzlinie heraus auf den Schienen 31 in eine Werkstatt 35 gefahren werden, wo er für seinen nächsten Einsatz vorbereitet wird, während der zweite Wechselwagen 29a in die Walzlinie eingefahren werden kann, wo er nach sehr kurzer Wechselzeit seine Arbeit aufnimmt.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Schrägwalzen von rohr- oder stabförmigem Walzgut mit zwei oder mehr angetriebenen und um die Walzgutlängsachse umlaufenden Walzen, welche in oder an einem das Walzgut umschließenden, umlaufenden Rotor gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) innerhalb eines allseitig geschlossenen, stirnseitig nur den Bereich der Walzen (2) freilassenden, stationären Gehäuses (14) angeordnet und in Bohrungen dieses Gehäuses (14) drehbar gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) außer den Rotor (8) auch dessen Antriebselemente (Zahnrad 9) sowie die Antriebselemente (Sonnenrad 7, Zahnrad 10, Verlängerung 11) der Walzen (2) umschließt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) mit seinem den Walzen (2) zugekehrten Endabschnitt in einer Stirnwand (13) und mit seinem den Walzen (2) abgekehrten Endabschnitt in einer anderen Wand (16) des Gehäuses (14) drehbar gelagert ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) Auflageflächen (17), Ausrichtflächen (18) und Spannflächen (20) besitzt, mit denen es in einen Untersatz (19) einsetzbar, zur Walzlinie ausrichtbar und auf dem Untersatz (19) festspannbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) Anhängevorrichtungen (21) für eine Krananlage besitzt und transportabel ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Untersatz (19) als verfahrbarer Wechselwagen (29) ausgebildet oder auf einem solchen angeordnet ist und beide zusammen mit dem Gehäuse (14) in die Walzlinie ein- bzw. aus dieser herausfahrbar sind.