DE19817977A1 - Rollenführung für ein Walzgerüst - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rollenführung zum präzisen Führen von stab- oder drahtförmigem Walzgut in eine Kaliberöffnung. Die Rollenführung besitzt mehrere, das Walzgut erfassende Rollen, die in oder an schwenkbaren winkelförmigen Hebeln gelagert sind. Die Hebel und damit die Rollen lassen sich mittels einer in axialer Richtung verschiebbaren Stellbüchse gemeinsam radial zur Walzachse verstellen. Erfindungsgemäß ist zwischen der Stellbüchse und jedem Hebel eine Koppelstange angeordnet, welche an einem der Rolle abgekehrten Schenkel des Hebels gelenkig angreift und außerdem beträgt der zwischen dem Angriffspunkt der Koppelstange am Hebel der Drehachse der Rolle eingeschlossene, mit seinem Scheitelpunkt auf der Schwenkachse des Hebels liegende Winkel zwischen 88 und 92 Grad. Ein zwischen Hebel und Stellbüchse angeordnetes Federelement läßt sich hinsichtlich Vorspannung und Federkennlinie verändern.

Description

An Walzgerüsten für stab- oder drahtförmiges Walzgut sind in vielen Fällen Rollenführungen angeordnet, die dazu dienen, das Walzgut jeweils genau mittig in die von den Walzen gebildete Kaliberöffnung hineinzuführen. Außerdem sollen die möglichst nahe vor der Kaliberöffnung angeordneten Rollenführungen dafür sorgen, daß die einzelnen Umfangsabschnitte des Walzgutes auf die für sie vorgesehenen Umfangsabschnitte der Kaliberöffnung treffen, also ein Kippen des Walzgutes um seine Längsachse verhindert wird. Beide Führungsaufgaben sollen mit hoher Präzision gelöst werden. Folglich müssen die Rollen der Rollenführung das Walzgut fest umschließen, es dabei aber in seinem Querschnitt nicht verändern. Dies erfordert eine genaue Einstellung jeder einzelnen Rolle der Rollenführung, was in der Regel in einer Werkstatt abseits der von den Walzgerüsten gebildeten Walzstraße durchgeführt wird. Es sind aber auch schon Rollenführungen bekannt, deren Rollen gemeinsam radial zum Walzgut verstellt werden können, was sogar bei betriebsbereit in der Walzstraße eingebauten Rollenführungen möglich ist.

Die Erfindung betrifft eine solche Rollenführung für ein Walzgerüst zum präzisen Führen von stab- oder drahtförmigem Walzgut in eine von Walzen gebildete Kaliberöffnung mit mehreren, das Walzgut außenseitig erfassenden, auf seinem Umfang verteilt angeordneten Rollen, die in oder an Schenkeln winkelförmiger Hebel drehbar gelagert sind, welche um Schwenkbolzen schwenkbar sind, deren Schwenkachsen sich quer zur Walzachse erstrecken, wobei die Hebel mittels einer in Richtung der Walzachse verschiebbaren Stellbüchse gemeinsam schwenkbar und damit die Rollen radial zur Walzachse gemeinsam verstellbar sind.

Die DE 33 06 579 A1 zeigt eine Rollenführung ähnlicher Bauart, die jedoch nicht an Walzgerüsten, sondern zusammen mit Prüfeinrichtungen verwendet werden soll. Diese bekannte Rollenführung besitzt eine relativ große axiale Länge und ist deshalb für Walzgerüste in Walzstraßen unbrauchbar, weil dort möglichst kurze Abstände zwischen den Walzgerüsten einzuhalten sind, was mit der bekannten Rollenführung nicht möglich wäre. Außerdem ist bei dieser die elastische Auffederung der Kaliberöffnung der Rollen beim Durchlauf des Walzgutes von der Formgebung der Bauteile der bekannten Rollenführung, insbesondere von ihren Hebeln, festgelegt und kann nicht an andere Gegebenheiten wie z. B. einen anderen Walzgutwerkstoff angepaßt werden. Ferner besitzt die bekannte Bauart ein nennenswertes Spiel im Bereich der Verstellmechanik, was Ungenauigkeiten bei der Einstellung der Rollen verursacht. Darüberhinaus sind für die Einstellung der Rollen wichtige Kontaktflächen der Verstellmechanik Schmutz und Kühlwasser ausgesetzt, was insbesondere nach längerem Einsatz weitere Ungenauigkeiten bei der Einstellung der Rollen zur Folge hat. Vor allem aber hat die bekannte Bauart den Nachteil, daß zwischen dem Verstellglied, welches zur zentralen Einstellung der Rollen betätigt wird, und den Rollen eine nichtlineare Übertragungskennlinie vorhanden ist, die entweder zu einer ungenauen Einstellung der Rollen führt oder die eine aufwendige Steuerung zur Kompensation der Nichtlinearität erfordert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rollenführung der eingangs genannten Art zu schaffen, der die vorstehend genannten Nachteile nicht anhaften, sondern die bei geringen axialen Abmessungen eine genaue Einstellung der Rollen und ein einwandfreies Führen des Walzgutes ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen der Stellbüchse und jedem Hebel eine Koppelstange angeordnet ist, welche an dem der Rolle abgekehrten Schenkel des Hebels gelenkig angreift und daß der zwischen dem Angriffspunkt der Koppelstange am Hebel und der Drehachse der Rolle eingeschlossene, mit seinem Scheitelpunkt auf der Schwenkachse des Schwenkbolzens liegende Winkel zwischen 88 und 92 Grad beträgt.

Durch die erfindungsgemäße Größe des vorerwähnten Winkels wird erreicht, daß zwischen dem zum gemeinsamen Einstellen der Rollen zu betätigenden Verstellglied und den Rollen eine nahezu lineare Übertragungskennlinie vorhanden ist und damit ein bestimmter Verstellweg am Verstellglied auch einen immer gleichen Verstellweg der Rollen bewirkt. Die verbleibende Nichtlinearität ist nur sehr gering. Sie entsteht durch eine kleine Schwenkbewegung der Koppelstangen beim Einstellen. Um auch diese geringe restliche Nichtlinearität zu reduzieren, wird von der grundlegenden Winkelgröße von 90 Grad innerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches abgewichen. Bei einem von Hand zu betätigenden Verstellglied entspricht eine daran befindliche Anzeigeeinrichtung bei jeder Rollenposition der tatsächlichen Einstellung und bei einem motorisch zu betätigenden Verstellglied bewirkt jede Umdrehung des Stellmotors, unabhängig von der jeweiligen Position der Rollen, immer denselben Verstellweg der Rollen. Dies ermöglicht ein genaues gemeinsames Verstellen der Rollen beispielsweise bei einem Wechsel der Querschnittsabmessungen des Walzgutes.

Die erfindungsgemäße Verwendung einer Koppelstange an jedem Hebel ermöglicht außer dem gemeinsamen auch ein gesondertes Verstellen jeder einzelnen Rolle, was vor allem bei der ersten Montage der Rollenführung zur Zentrierung der Kaliberöffnung der Rollen notwendig ist, aber auch später noch erforderlich sein kann. Außerdem erlaubt die erfindungsgemäße Ausbildung das Anordnen von Einrichtungen zum Verändern der Federkennlinie bei der elastischen Auffederung der Kaliberöffnung der Rollen und damit ein Anpassen der Rollenführung an die verschiedenen Gegebenheiten des praktischen Betriebes. Ferner lassen sich bei einer Verwendung von Koppelstangen die wichtigen Kontaktflächen der Verstellmechanik gut gegen Schmutz und Kühlwasser abdichten, so daß die Einstellgenauigkeit und Leichtgängigkeit auf Dauer erhalten bleibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung greifen die Koppelstangen mit ihrem dem Hebel abgekehrten Ende an einem Flanschteil der Stellbüchse gelenkig an. So läßt sich die axiale Verstellbewegung der Stellbüchse problemlos auf alle Hebel synchron übertragen und es lassen sich alle Rollen gemeinsam verstellen. Empfehlenswert ist es dabei, die Koppelstangen am Flanschteil der Stellbüchse über ein dort angeordnetes, relativ zu dieser in Richtung der Walzachse verstellbares Einstellelement angreifen zu lassen. Dieses Einstellelement ermöglicht es, jede Koppelstange auch noch gesondert in Richtung der Walzachse zu verstellen und damit nur den einen zugehörenden winkelförmigen Hebel zu schwenken und nur die eine an ihm gelagerte Rolle radial zu verstellen.

Besonders vorteilhaft ist es, zwischen dem der Rolle abgekehrten Schenkel des Hebels und der Stellbüchse ein hinsichtlich Vorspannung und Federkennlinie veränderbares Federelement anzuordnen. Diese Federelemente bestimmen die elastische Auffederung der Kaliberöffnung der Rollen beim Durchlauf des Walzgutes und damit die Kräfte, mit denen die Rollen am Walzgut anliegen. Da jede der Federkennlinien veränderbar ist, beispielsweise durch Auswechseln des Federelementes, kann auch in vorteilhafter Weise die Federkennlinie der elastischen Auffederung der Kaliberöffnung der Rollen verändert werden. Dabei ist es ratsam, das Federelement in einer topfartigen, auswechselbaren Büchse in dem der Rolle abgekehrten Schenkel des Hebels anzuordnen. Diese ermöglicht einen schnellen Wechsel des Federelementes und schützt dieses gegen Schmutz und Kühlwasser.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem die Rolle tragenden Schenkel des Hebels und einem Gehäuseteil der Rollenführung eine die Rolle vom Walzgut weg bewegende Feder vorgesehen ist. Mit dieser Feder wird das Spiel in der Verstellmechanik beseitigt, wenn sich kein Walzgut in der Kaliberöffnung der Rollen befindet, und die jeweilige Rolle wird in einer definierten Ausgangsposition gehalten.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Stellbüchse mit einem Außengewinde zu versehen und in ein Innengewinde eines drehbaren, jedoch axial arretierten Antriebsringes eingreifen zu lassen, der motorisch oder von Hand antreibbar ist. Durch Drehen des Antriebsringes wird die Stellbüchse in Richtung der Walzachse verschoben und damit werden die Rollen synchron radial verstellt. Diese Ausbildung ermöglicht geringe axiale Abmessungen der Rollenführung, die damit auch für Walzstraßen mit kurzem Abstand der Walzgerüste geeignet ist.

In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Rollenführung im axialen Längsschnitt;

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

In Fig. 1 ist eine Rollenführung 1 dargestellt, die insgesamt drei Rollen 2 besitzt, obwohl auch eine andere Anzahl von Rollen 2 verwendet werden kann. Sie sind rund um eine Walzachse 3 angeordnet, welche auch die Mittelachse von zwei Kaliberöffnungen ist, die zum einen von den Rollen 2 der Rollenführung 1 und zum anderen von nicht dargestellten Walzen eines Walzgerüstes gebildeten werden. Die Rollen 2 sind rund um die Walzachse 3 um 120 Grad zu einander versetzt. Von den drei Rollen 2 ist in Fig. 1 aber nur die eine gezeichnet, welche sich oberhalb der Walzachse 3 befindet.

Die Rollen 2 sind jeweils an einem Hebel 4 gelagert, der winkelförmig ausgebildet ist. Jeder Hebel 4 trägt seine Rolle 2 drehbar am Ende eines Schenkels 4a auf einem Lagerbolzen 5. Der Hebel 4 ist im mittleren Längenabschnitt um einen Schwenkbolzen 6 schwenkbar. Die Schwenkachse des Schwenkbolzens 6 erstreckt sich quer zur Walzachse 3.

Ein der Rolle 2 abgekehrter Schenkel 4b des Hebels 4 hält in einer Bohrung eine topfartige Büchse 7, die dort auswechselbar eingesetzt ist. In dieser Büchse 7 befindet sich ein Federelement 8, das hier aus Tellerfedern besteht, die sich am Boden der Büchse 7 und an einem in der Büchse 7 axial verschiebbaren Lagerstück 9 abstützen. Das Lagerstück 9 wird auf seiner dem Federelement 8 abgekehrten Seite von einem in die Büchse 7 eingeschraubten Haltering 7a gehalten, mit dem die Größe der Vorspannung des Federelementes 8 veränderbar ist.

Das Lagerstück 9 besitzt auf seiner dem Federelement 8 abgekehrten Seite mittig eine Vertiefung in Form einer Kugelpfanne. Darin ist eine Koppelstange 10 mit einem kugelförmigen Ende gelenkig gelagert. In gleicher Weise ist das andere ebenfalls kugelförmige Ende der Koppelstange 10 in einem Einstellelement 11 gelagert, welches mit Hilfe unterschiedlich dicker Beilagen 12 relativ zu einem Flanschteil 13 einer Stellbüchse 14 in Richtung der Walzachse 3 verstellbar ist.

Eine Feder 15 stützt sich einerseits auf einem Gehäuseteil 16a und andererseits an der Innenseite des Schenkels 4a des Hebels 4 ab. Hierdurch wird dem Hebel 4 und damit der Rolle 2 eine definierte Ausgangsposition gegeben, wenn sich kein Walzgut in der Rollenführung 1 befindet und es wird eine Druckvorspannung auf die Koppelstange 10 ausgeübt, um ein Abheben derselben aus den Kugelpfannen zu vermeiden.

Um die Rollen 2 zur Walzachse 3 einzeln einzustellen, werden die Beilagen 12 am Einstellelement 11 gegen solche anderer Dicke ausgetauscht. Dickere Beilagen 12 bewirken eine Vergrößerung der Kaliberöffnung. Eine solche Einstellung ist nach der ersten Montage der Rollenführung 1 nur noch selten notwendig. Häufiger, zumindest bei jedem Dimensionswechsel des Walzgutes, ist eine gemeinsame Verstellung aller Rollen 2 erforderlich. Hierzu wird die Stellbüchse 14 im Gehäuse 16 der Rollenführung 1 in Richtung der Walzachse 3 verschoben und damit auch deren Flanschteil 13. Die darin über die Einstellelemente 11 gelagerten Koppelstangen 10 werden ebenfalls in Richtung der Walzachse 3 verschoben und die Hebel 4 entsprechend um die Schwenkachsen der Schwenkbolzen 6 geschwenkt. Je nachdem in welche Richtung die Stellbüchse 14 verschoben wird, werden die Rollen 2 von der Walzachse 3 weg oder zu ihr hin verstellt. Da der mit α bezeichnete Winkel, eingeschlossen zwischen dem Angriffspunkt der Koppelstange 10 am Hebel 4 und der Drehachse der Rolle 2, mit seinem Scheitelpunkt auf der Schwenkachse des Schwenkbolzens 6 liegend, in etwa 90 Grad beträgt, ergibt sich eine lineare Übertragungskennlinie der Verstellmechanik.

Damit die Stellbüchse 14 in dem Gehäuse 16 der Rollenführung 1 axial verschoben werden kann, ist sie auf ihrer Mantelfläche mit einem Außengewinde 17 versehen, mit dem sie in ein Innengewinde 18 eines Antriebsringes 19 eingreift. Da die Stellbüchse 14 gegen Drehung und der Antriebsring 19 gegen axiale Bewegung gesichert sind, verschiebt sich durch Drehen des Antriebsringes 19 die Stellbüchse 14 in axialer Richtung.

In Fig. 2 ist der Antrieb des Antriebsringes 19 zu erkennen. Der Antriebsring 19 besitzt eine Verzahnung 20, in welche ein Ritzel 21 eingreift. Das Ritzel 21 ist im Gehäuse 16 der Rollenführung 1 gelagert. Angetrieben wird das Ritzel 21 entweder von Hand oder von einem Stellmotor über eine Ritzelwelle 22. Die Ritzelwelle 22 ist somit das Verstellglied der Rollenführung 1.

Claims (7)

1. Rollenführung für ein Walzgerüst zum präzisen Führen von stab- oder drahtförmigem Walzgut in eine von Walzen gebildete Kaliberöffnung mit mehreren, das Walzgut außenseitig erfassenden, auf seinem Umfang verteilt angeordneten Rollen, die in oder an Schenkeln winkelförmiger Hebel drehbar gelagert sind, welche um Schwenkbolzen schwenkbar sind, deren Schwenkachsen sich quer zur Walzachse erstrecken, wobei die Hebel mittels einer in Richtung der Walzachse verschiebbaren Stellbüchse gemeinsam schwenkbar und damit die Rollen radial zur Walzachse gemeinsam verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stellbüchse (14) und jedem Hebel (4) eine Koppelstange (10) angeordnet ist, welche an dem der Rolle (2) abgekehrten Schenkel (4b) des Hebels (4) gelenkig angreift und der zwischen dem Angriffspunkt der Koppelstange (10) am Hebel (4) und der Drehachse der Rolle (2) eingeschlossene, mit seinem Scheitelpunkt auf der Schwenkachse des Schwenkbolzens (6) liegende Winkel (α) zwischen 88 und 92 Grad beträgt.

2. Rollenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstangen (10) mit ihrem dem Hebel (4) abgekehrten Ende an einem Flanschteil (13) der Stellbüchse (14) gelenkig angreifen.

3. Rollenführung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelstangen (10) am Flanschteil (13) der Stellbüchse (14) über ein dort angeordnetes, relativ zu dieser in Richtung der Walzachse (3) verstellbares Einstellelement (11) angreifen.

4. Rollenführung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem der Rolle (2) abgekehrten Schenkel (4b) des Hebels (4) und der Stellbüchse (14) ein hinsichtlich Vorspannung und Federkennlinie veränderbares Federelement (8) angeordnet ist.

5. Rollenführung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (8) in einer topfartigen, auswechselbaren Büchse (7) in dem der Rolle (2) abgekehrten Schenkel (4b) des Hebels (4) angeordnet ist.

6. Rollenführung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem die Rolle (2) tragenden Schenkel (4a) des Hebels (4) und einem Gehäuseteil (16a) der Rollenführung (1) eine die Rolle (2) vom Walzgut weg bewegende Feder (15) vorgesehen ist.

7. Rollenführung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellbüchse (14) mit einem Außengewinde (17) versehen ist und in ein Innengewinde (18) eines drehbaren, jedoch axial arretierten Antriebsringes (19) eingreift, der motorisch oder von Hand antreibbar ist.