DE2027226B2 - Planetenwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Planetenwalzwerk mit einem Paar zusammenarbeitender Stützwalzen, einer Mehrzahl von auf deren Umfang angeordneten Arbeitswalzen und zwei jeweils mit einer Stützwalze konzentrischen, umlaufenden Käfigringen, welche in über den Urnfang gleichmäßig verteilten Taschen mit parallelen Wänden die Lager für die Arbeitswalzen enthalten, wobei die Parallelität und der Synchronismus zwischen den Käfigringen gegenüberliegender Stützwalzen durch Getriebe gesichert ist, welche die Käfigringe verbinden.

Bei einem bekannten Planetenwalzwerk dieser Art, das zur Herstellung von Rohren bestimmt und in der US-PS 16 22 744 beschrieben ist, befinden sich in den Taschen der Käfigringe radial verschiebbare Lagerklötze, in denen die Lager der Arbeitswalzen untergebracht sind. Weiterhin tragen die auf beiden Stützwalzen drehbar angeordneten Käfigringe an ihrem Umfang Zahnkränze, von denen jeweils ein Zahnkranz der oberen Stützwalze mit einem Zahnkranz der unteren Stützwalze in Getriebeeingriff steht.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Wände der in die Käfigringe des bekannten Planetenwalzwerkes eingefrästen Taschen im Betrieb einem schnellen Verschleiß unterliegen, zumal sie nur schwer zu härten sind. Durch den Verschleiß der Taschenwände werden die Abstände der Arbeitswalzen auf dem Umfang der Stützwalze unterschiedlich. Ein Nacharbeiten der Taschenwände ist kostspielig und nicht immer mit der nötigen Genauigkeit durchführbar, und die nachgearbeiteten Taschen verschleißen wiederum in verhältnismäßig kurzer Ze^:t.

Bei schweren Beschädigungen muß der ganz teure Käfigring durch einen neuen ersetzt werden.

Es ist an sich bekannt (DE-AS 1107 173 bzw. 10 23 442), besonders beanspruchte Bereiche von Walzenständern mit einer gegebenenfalls verschleißfesten Schutzauflage zu versehen, um die Maßhaltigkeit der teuren Walzenständer möglichst lange zu erhalten bzw. um die Reparaturmögüchkeit im Verschleißfalle zu vereinfachen. Die Anbringung solcher Verschleißplatten an den Taschenwänden der Käfigringe ist jedoch schwierig. Außerdem müßten dafür entsprechend größere Taschen aus den Käfigringen ausgefräst werden, was sich jedoch aus Gründen der Festigkeit der Käfigringe verbietet.

Die Erfindung hat die Aufgabe, die Brauchbarkeit der Käfigringe des Planetenwalzwerkes zu verlängern und dabei die Taschenwände derselben auf einfache Weise so verschleißfest zu machen, daß die Arbeitswalzen über lange Zeit gleiche Abstände behalten, andererseits aber auch etwa doch notwendige Reparaturen an den Käfigringen zu vereinfachen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Taschen der Käfigringe von radialen Einsätzen gebildet werden, die in achsenparallelen Nuten am Umfang der Käfigringe befestigt sind. Die gesondert von den Käfigringen herstellbaren und auch zu härtenden Einsätze sind im Bedarfsfalle leicht auszuwechseln.

Um ilen Einsätzen einen besseren Halt zu geben und eine Schiefstellung derselben zu verhindern, können die Einsätze die Form sich über die ganze Länge der Arbeitswalze erstreckender Stangen haben, die in Nuten beider zu einer Stützwalze gehörender Käfigringe eingesetzt sind. Haben die Einsätze die Form von Stangen, welche sich über die ganze Länge der Arbeitswalzen erstrecken, so können die Einsätze das Herausfliegen gebrochener Arbeitswalzen verhindern, indem man sie so gestaltet, daß sie die Arbeitswalzen außen teilweise mit einer Schulter überdecken.

Bei dem bekannten Walzwerk sind die Zahnkränze der Käfigringe, welche ein Ringpaar in Getriebeverbindung bringen, einstückige Teile der Käfigringe, so daß bei schweren Beschädigungen eines Zahnkranzes ebenfalls der betreffende Käfigring gegen einen vollständig neuen ausgetauscht werden muß. Auch hier schafft die Erfindung Abhilfe, indem jedem Arbeitswalzenlager Zahnradsegmente zugeordnet sind, die radial verstellbar in die Nuten am Umfang der Käfigringe eingesetzt sind und in Gegensegmente auf dem anderen Käfigring eingreifen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung zeigt die Zeichnung, und zwar sinJ

F i g. 1 ein Teilschnitt längs einer Ebene, die die Achse einer Arbeitswalze und der Stützwalze enthält,

F i g. 2 ein teilweiser Schnitt längs einer Ebene, die die Achse zweier aufeinanderfolgender Arbeitswalzen der gleichen Ausführungsform wie Fi g. 1 enthält,

F i g. 3 ein Teilquerschnitt der gleichen Ausführungsform längs dreier verschiedener zur Walzenachse rechtwinklig verlaufender Ebenen,

F i g. 4 ein Teilschnitt ähnlich F i g. 1 in kleinerem Maßstabe durch eine zweite Ausführungsform,

Fig.5 ein Teilschnitt ähnlich Fig.3 in kleinerem Maßstabe durch die zweite Ausführungsform nach der F i g. 4 an vier verschiedenen Stellen einschließlich einer teilweisen Stirnansicht des Käfigs,

Fig. 6 ein teilweiser Querschnitt eines Käfigs mit Mitteln zur Anbringung der Einsätze in verkleinertem Maßstabund

Fig.7 eine in verkleinertem Maßstabe gezeichnete schaubildliche Ansicht beider Käfige einer Walzengruppe, die mit Hilfe durchlaufender Einsatzstege gemäß der Ausführungsforin nach F i g. 3 starr miteinander verbunden sind.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Ausführungsform hat eine Stützwalze 1, die von einer Gruppe Arbeitswalzen 2 umgeben ist, deren gleichmäßiger Abstand in der Umfangsrichtung der Stützwalze 1 durch Käfige 3 aufrechterhalten wird, von denen je einer an jedem Ende der Stützwalze 1 vorhanden ist. Diese Käfige können um die Zapfen 4 der Stützwalze 1 rotieren.

Die Käfige 3 haben auf ihrem Umfang in Abstand voneinander befindliche Nuten 7, in welche Einsätze 8 eingepaßt sind. Die Neigung der Wände der Nuten 7 und damit der daran anliegenden Oberflächen der Einsätze 8 ist derart, daß die vorstehenden Teile der Einsätze 8, welche über die Länge der L^gerklötze 9 der Arbeitswalzen hinausgehen, zueinander parallel sind. Dadurch wird sichergestellt, daß der Lagerklotz der Arbeitswalze und die darin gelagerte Arbeitswalze 2 in ihrer Winkelstellung auf dem Umfang der Stützwalze 1 und parallel zu dieser gehalten werden, solange die richtige Stellung der beiden Käfige 3 auf einer Stützwalze 1 aufrechterhalten wird. Dabei ist jedoch eine radiale Verlagerung der Arbeitswalze nöglich, so daß der Walzenabnutzung Rechnung getragen werden kann.

Die Einsätze 8 werden durch äußere Druckmittel festgehalten. Diese Druckmittel bestehen beispielsweise aus einem Schrumpfring 10 oder einem gleichwertigen Element, wie z. B. gemäß der F i g. 4 aus einer gespannten Federdrahtbewicklung 10a, so daß zusammen mit dem Käfig 3 praktisch ein Körper gebildet wird. Wenn die Möglichkeit eines Ausbaues einer einzelnen Arbeitswalze bestehen soll, so können die Einsätze 8 auch durch Schrauben 11 gesichert werden, wie dies in der F i g. 6 dargestellt ist. Dort stehen die Gewindegänge der Schrauben mit der in dem Käfig 3 vorgesehenen Halbbohrung, in die Gewinde eingeschnitten ist, in Eingriff, während die andere Halbbohrung, die sich in dem Einsatz 8 befindet, kein Gewinde enthält und über den äußeren Durchmesser der Schraube 11 Gleitpassungen hat.

Im Falle einer Beschädigung eines oder mehrerer Einsätze 8 kann man diese Einsätze augenblicklich und ohne kostspieligen Aufwand durch neue z. B. gehärtete Einsätze ersetzen. Es braucht also nicht wir früher der ganze Käfig ausgetauscht zu werden.

Die senkrechten Wände von je zwei benachbarten Einsätzen 8 bilden die Tasche für einen Arbeitswalzen-Lagerklotz 9. Im Abnutzungsfalle können die Seiten der Einsätze 8 einfach abgeschliffen werden, wodurch die betreffenden Einsätze in ihren Nuten 7 eine tiefere Stellung einnehmen. Diese beeinträchtigt jedoch nicht die Zwischenräume zwischen den Einsätzen, welche die

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Taschen für die Arbeitswalzen-Lagerklötze 9 bilden.

Die Drehung der Käfige 3 (F i g. 1 bis 3) einer Stützwalze synchron miteinander und mit dem Käfigpaar, das zu der gegenüberliegenden Stützwalze gehört, wird von außen her, beispielsweise durch ein Getrieberad, bewirkt

Es ist zweckmäßig, den Eingriffsstoß der Arbeitswalzen am Walzgut etwas zu mildern, was gemäß Fig. 2 und 3 durch nachgiebige Zwisehenlagen 14 geschehen kann. Dabei ist es vorteilhaft, den der gegenüberliegenden Seite jedes Lagerkiotzes 9 noch nachgiebigere Zwisehenlagen 15 vorzusehen, so daß der Lagerklotz 9 eine gewisse Freiheit erhält.

Bei Planetenwalzwerken, in denen es nicht wesentlich ist, Arbeitswalzen von dem max. Durchmesser den die Abmessungen des Walzwerkes zulassen, zu verwenden ist es möglich, die Konstruktion gemäß F i g. 1 und 3 noch weiter zu verbessern.

Diese Verbesserung besteht darin, daß sich die Einsätze 8 von einem Käfig zwischen zwei benachbarten Arbeitswalzen-Lagerklötzen 9, dann zwischen den beiden benachbarter. Arbeitswalzen 2 und schließlich zwischen zwei benachbarte Lagerklötze 9 des gegenüberliegenden Käfigs 3 in dessen Nuten 7 erstrecken. Eine entsprechend ausgebildete Käfigkonstruktion ist schaubildlich in F i g. 7 dargestellt. Die Einsätze 8 haben hier also die Form von Stangen, die neben der ganzen Länge der Arbeitswalzen verlaufen, woraus sich ein sehr torsionsfester Korb ergibt.

Sind die einzelnen Einsätze 8 in verjüngten Nuten der Käfige 3 fest verkeilt, so bilden schon der rechte und der linke Käfigring einen starren Körper. Zusätzlich vermitteln die Einsätze 8, die gemäß F i g. 5 so profiliert sind, daß der Mindestabstand zwischen den Einsätzen kleiner als der Durchmesser der Arbeitswalzen ist, dem Walzwerk eine noch größere Sicherheit dagegen, daß eine Arbeitswalze herausfliegen kann. Dies könnte nicht nur eintreten, wenn ein Lagerklotz sich lösen sollte, sondern auch dann, wenn eine Arbeitswalze in zwei Stücke bricht.

Die torsionssteife Konstruktion nach F i g. 7 ermöglicht auch, die Käfige der oberen und der unteren Planetenwalzen durch Getriebe direkt miteinander zu verbinden, so daß ein synchroner Lauf gewährleistet ist. Besteht solch ein Getriebe aus miteinander kämmenden Zahnkränzen der Käfigringe, so ist vorgesehen diese Zahnkränze aus Zahnradsegmenten 12 zu bilden, die radial verstellbar in die Nuten 7 eingesetzt sind. Im Verschleißfalle können solche Zahnradsegmente nachgearbeitet bzw. ersetzt werden, ohne daß der ganze Käfigring ausgetauscht werden muß. Die Parallelität der Arbeitswalzen ist bereits durch die Starrheit des Doppelkäfigs gemäß Fig. 7 gesichert. Zur Befestigung der Zahnradsegmenie 12 kann ein Federstahldraht 24 dienen, der unter hoher Spannung in eine Nut dieser Zahnsegmente 12 gewickelt ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Planeten walzwerk mit einem Paar zusammenarbeitender Stützwalzen, einer Mehrzahl von auf deren Umfang angeordneten Arbeitswalzen und zwei jeweils mit einer Stützwalze konzentrischen, umlaufenden Käfigringen, welche in über den Umfang gleichmäßig verteilten Taschen mit parallelen Wänden die Lager für die Arbeitswalzen enthalten, wobei die Parallelität und der Synchronismus zwischen den Käfigringen gegenüberliegender Stützwalzen durch Getriebe gesichen ist, welche die Käfigringe verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Taschen der Käfigringe (3) von radialen Einsätzen (8) gebildet werden, die in achsenparallelen Nuten (7) am Umfang der Käfigringe (3) befestigt sind.

2. Pianetenwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (8) die Form sich über die ganze Länge der Arbeitswalze (2) erstreckender Stangen haben, die in Nuten (7) beider zu einer Stützwalze gehörender Käfigringe (3) eingesetzt sind.

3. Planetenwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einsätze (8) mit einer die Arbeitswalzen (2) außen teilweise überdeckenden Schulter versehen sind.

4. Planetenwalzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Nuten (7) am Umfang der Käfigringe (3) jedem Arbeitswalzenlager zugeordnete Zahnradsegmete (12) radial verstellbar und in Zahnradsegmente (12) auf dem anderen Käfigring eingreifend eingesetzt sind.