DE2410403A1 - Vorrichtung zur walzen-axialanstellung - Google Patents

Vorrichtung zur walzen-axialanstellung

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DE2410403A1
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roll
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Lewis C Jennings
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Description

Morgan Construction Company,
tforcester, Mass. OI6O5/USA
Vorrichtung zur Walzen-Axialanstellung
Gegenstand dieser Erfindung sind im wesentlichen Walzwerke oder Walzgerüstf> mit kalibrierten Arbeitswalzen, die zum Walzen von langem Walzgut, beispielsweise zum Walzen von Stangen oder Draht verwendet werden. Gegenstand dieser Erfindung ist insbesondere aber eine neuartige und verbesserte Vorrichtung für die Axialanstellung von Arbeit.swaLzen,
Werden kalibrierte Arbeitswalzen in ein Walzgerüst eingesetzt, dann int in irgendeiner Forme eine Axialjustierung oder Axiaiansti?! lting dieser Walzen erforderlich, die zu gewährleisten hat, da/3 die Kaliber der einen zu einem Walzenpaar gehörenden Walze genau auf die Kaliber der anderen Arbeitswalze ausgerichtet, sind, die ebenfalls zu diesem Walzenpaar gehört. Zur Kompensierung von Verschleißerscheinungen oder Abnutzungserscheinung mag es auch dann noch erforderlich sein, daß bei der einen oder der anderen diener Arbeitswalzen weitere Axialanstellungen vorgenommen werden müssen. Auch dann, wenn die beiden Walzen zusammen mit dem Walzenständer beim Wechseln von einem Kaiibersatz zum anderen in axialer Richtung verschoben werden, mag es wünschenswert sein, die letzten Feinanstellungen nur durch eine. Axialanstellung der Walzen vornehmen zu können.
Bei den bisher entwickelten Walzen-Axialanstellvorrichtungen handelt es sich um wesentlichen um mechanischarbeitende Ausführungen, din in der Hauptsache mit Anstellspindeln, Zalmrädern, Nockensystem und■dergleichen mehr arbeiteten. Die Erfahrimg hat jedoch gezeigt, daß diese bisher bekannten Vorrichtungen eine Reihe von Nach-
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teilen aufweisen, und das Unvermögen, genaue und zuverlässige Axialanstellungen in der Größenordnung von 0,0002" vorzunehmen - dies ist bei den modernen und schnellen Walzwerken, Walzgerüsten oder Walzenstraßen wünschenswert, wenn nicht unbedingt erforderlich. Was dies betrifft, so läßt sich der Nachteil der bisher bekannten Anstellmechanismen oder Anstellvorrichtungen zurückführen auf die Abstände oder auf das Spiel, die/das" notwendigerweise zwischen den Konstruktionselementen eines jeden mechanischen Systems vorhanden sein muß. Das daraus resultierende "tote Spiel" verursacht die Ungenauigkeiten in den Anstellungsvorgängen, wobei es sich um einen Zustand handelt, der sich graduell immer mehr verschlechtert, wenn.die Mechanismen od'er Vorrichtungen aufgrund langer Betriebszeiten Verschleiß-oiier Abnutzungserscheinungen aufweisen. Problematisch sind die bisher bekannten Ansteilvorrichtungen auch durch ihre komplexe Konstruktion, die sie sehr teuer macht und weiterhin bei deren Installation sowie bei deren Wartung Schwierigkeiten bereitet. Nachteilig sind auch noch, daß sie nicht von einer Steuerzentrale aus ferngesteuert werden können, sowie die langen Zeiten, die das Bedienungspersonal zur Anstellung unter Verwendung dieser Mechanismen oder Vorrichtungen benötigt.
Ziel dieser Erfindung ist aus diesem Grunde im wesentlichen die Schaffung einer verbesserten Walzen-Axialanstellvorrichtung unter Vermeidung der zuvor angeführten Nachteile, einer Anstellvorrichtung also, die in der Lage ist, Anstellvorgänge innerhalb genauer Toleranzen durchzuführen, und zwar mit einer Genauigkeit, die bei den bisher bekannten mechanischen Vorrichtungen nicht zu erreichen war.
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Die Anstellvorrichtung dieser Erfindung wird nicht mechanisch, sondern hydraulisch angetrieben, sodaß die Übergangsflachen zwischen den Zahnrädern, zwischen den Anstellspindeln, zwischen den Hebeln usw. wegfallen, desgleichen auch das daraus resultierende tote Spiel, das bei den bisher bekannten und mechanisch angetriebenen Vorrichtungen dauernd Schwierigkeiten bereitet hat.
Andere /iole dieser Erfindung sehen die Schaffung einer hydraulisch betätigten Anstellvorrichtung vor, die von einem zentralen Steuerstand aus fernbedient werden kann, eine Vorrichtung, die sofort reagiert und dadurch exakte A\i a 1 aiiste 1 lungen dor Walzen während des Walzvorganges erinögl icht .
Ein wierum andere.« Ziel dieser Erfindung ist die Schaffung einer in der Konstruktion einfachen, verbesserten Wal.zen-A.\ial;uist el !vorrichtung mit nur einem Minimum an arbeitenden oder beweglichen Konstruktionselementen, wodurch wiederum sowohl die installation als auch die Wartung der Walzenlager, zu denen der Anstellmechanismus gehört, erleichtert wird.
Gegenstand dieser Erfindung ist somit eine Vorrichtung für die Axialanstellung einer Arbeitswalze in einem Walzwerk oder Walzgerüst. Diese Vorrichtung mit einer ringförmigen Kolben-Zylinder-Konstruktion oder einem ringförmigen Hydraulikzylinder, der um ein Ende der Arbeitswalze angeordnet ist. Im Hinblick auf das Walzeneinbaustück ist der Zylinder stationär, wohingegen der hydraulisch betätigte Kolben parallel zur Drehachse der Walze in einander entgegengesetzte Richtungen hin und her bewegt wird. Der vorerwähnte Kolben ist über eine
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Drucklager-Konstruktion mit der Walzen-Lagerbuchse verbunden, dio im Hinblick auf die Walze fest ist, aber im Wal zerioinbaus tuck drehbar gelagert ist und sich im Hinblick auf das Walzen-Einbaustück in axialer Richtung bewegen kann.
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Diese Erfindung wird nachstehend nun anhand des in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles (der in Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele) näher erläutert.
In dieser Zeichnung steht die allgemeine Hinweiszahl 10 für eine Lagerkonstruktion, in"die die Walzen-Axialanstellvorrichtung oder die Walzen-Axialanstellmechanik eingebaut ist, die den Prinzip dieser Erfindung entspricht. Das zur Lagerkonstruktion gehörende Lagereinbaustück oder Walzeneinbaustück 12 ist in konventioneller Weise für den Einbau in einen Walzenständer ausgelegt. In (iieses Lagereinbaustück oder Walzeneinbaustück 12 eingesetzt ist eine Lagerbuchse lk, die, wie das mit der Hinweiszahl l6 kenntlich gemacht ist, eine Lagerf lache für Wal ζ en-Laufbuchse 18 bildet, die ihrer-r seits wiederum fest auf dem konischen Walzen-Lagerzapfen 20 einer Arbeitrfwalze 22 sitzt und durch Keile an einer Relativdrehung gegenüber dem konischen Lagerzapfen 20 der Arbeitswalze 22 gesichert ist. Zur Arbeitswalze gehören weiterhin die beiden langen und zylindrischen Endteile 2h und 26 zwischen denen ein breites Walzenkaliber 28 in Form eines im Durchmesser kleineren Abschnittes der Arbeitswalze 22 angeordnet ist.
Ein ringförmiger Zylinder 30, der sich zweckmäßigerweise aus den beiden zusammenpassenden Teilen 30a und 3Qb zusammensetzen kann, umgibt das Ende der Walze, wobei beide Teile zusammengehalten werden und am Ende des Walzeneinbaustückes oder Lagereinbaustückes 12 befestigt sind durch die mit der Hinweiszahl 32 gekennzeichneten BoIzenschrauben. Der Zylinder 30 bildet eine
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ringförmige Kammer mit einer Innenwandung Jk sowie mit den jeweils einander gegenüber angeordneten Vorder-und Rückwandungen 36 und 38· Radial in diese Zylinderkammer hinein ragt ein kreisförmiger oder ringförmiger Kolben kO. Weil die Dicke des Kolbens kO . kleiner ist als der Abstand zwischen der vorderen Kammerwandung 36 und der hinteren Kammerwandung 38, werden zwischen ihnen die ringförmigen Freiräume h2. und kh geschaffen.
Zum Kolben kO gehört weiterhin auch noch ein irgendwie zylindrisches Basiselement k6, das an einem Ende von einem Zwischenbuchsen-Verbindungsstück 48 .gehalten wird, wobei dieses Verbindungsstück eine Nut 50 aufweist, in die das Kolben-Basiselement 46 eingesetzt ist. Vermittels einer Stellmutter 54, die bei 56 in die Buchsenverbindung eingeschraubt ist, wird die Kolbenbasis an einem Ende der Nut 50 gegen eine Schulter oder einen Ansatz 52 gedrückt.
Das andere Ende des Buchsen-Verbindungsstückes 48 sitzt in der mit Hinweiszahl 59 gekennzeichneten Weise in dem Walzeneinbaustück oder Lagereinbaustück 12. Es ist zudem auch im Inneren mit Aussparungen versehen, wie dies mit der Hinweiszahl 58 gekennzeichnet ist, wobei diese Aussparungen den äußeren Laufring 60a eines Drucklagers oder Axiallagers t das mit der allgemeinen Hinweiszahl 6O gekennzeichnet· ist, aufzunehmen haben. Der äußere Laufring, der durch Haltering 64 und die Bolzenschrauben 66 in der Nut oder Aussparung 58 gehalten wird, wird durch einen Bolzen 62 an Relativdrehungen im Hinblick auf die Buchsenverbindung 58
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gehindert. Der innere Drucklager-Laufring 6Ob sitzt auf einem Ansatz 68, der sich in Axialrichtung vom Ende der Walzen-Laufbuchse 18 aus erstreckt. Der innere Laufring wird anfangs in seiner Einbaulage gehalten, wobei er durch einen Sprengring 69 gegen den Ansatz oder die Schulter 67 gedrückt wird.
Ein mit Außengewinde versehener Spaltring 70 ist in die Nut oder das Kaliber 28 am Walzenende eingesetzt und wird zeitweilig von einer Spiralfeder 72 zusammengehalten. Ein Mutternelement 7^ ist auf den Spaltring 70 aufgeschraubt, wobei im festgeschraubten Zustand das vordere Ende des Mutternelementes 7^» d.h. das Ende j6, ge;jen den Innenlauf ring 60b des Drucklagers oder Axiallugers 6O drückt, um die Walzen-Laufbuchse 18 in axialer Richtung auf den konischen Wälzenzapfenteil 20 der Walze 22 drückend aufzuschieben und dadurch einzustellen.
Zwei ZuJeitungskanüle 78 und 80 sind von außen her bis in das Innere des Zylinders 30 geführt, und zwar bis zur ringförmigen Kammer mit dem Kolben kO. Das innere Ende des Zuleitungskanales 78 reicht bis zu einer Öffnung 78', die mit der ringförmigen Kammer oder dem ringförmigen Freiraum 42 in Verbindung steht. In gleicher Weise endet der Zuleitungskanal 80 in einer Öffnung 80', die in Verbindung mit der ringförmigen Kammer oder mit dem ringförmigen Freiraum hk steht. Wie dies mit der allgemeinen Hinweiszahl 81 gekennzeichnet ist, sind die äußeren Enden der Zuleitungskanäle 78 und 80 zum Anschließen an das Hydrauliksystem, das in herkömmlicher Weise ausgeführt sein kann, jeweils mit
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mit einem Gewinde versehen.
Die Walzen-Axialanstellvorrichtung dieser Erfindung arbeitet nun wie folgt:- wird die Arbeitswalze 22 in einer Richtung,(beispielsweise zufolge der Zeichnung nach links), verschoben während einer Axialan-.stellung, dann wird über den Zuleitungskanal 80 Hydraulikflüssigkeit in den ringförmigen Spalt kk auf der rechten Seite des Kolbens 40 gedrückt, wohingegen gleichzeitig aus der ringförmigen Kammer oder aus dem ringförmigen Spalt k2 auf der linken Seite des Kolbens kO über den Zuleitungskanal 78 Hydraulikflüssigkeit abgezogen wird. Das hat dann zur Folge, daß der Kolben '40 nach links gedrückt wird. Diese Bewegung wird sodann über eine aus wirksam miteinander verbundenen Hauelementen bestehende Konstruktion auf die Walze 22 übertragen, wobei zur vorerwähnten Konstruktion gehören:- die Zylinderbasis k6, der Buchsenverbinder h8, die Drucklagerkonstruktion oder Axiallagerkons truktion 60 sowie die Walzen-Laufbuchse Eine Axialanstellung in die andere Richtung wird dadurch erzielt, daß der Durchfluß der Hydraulikflüssigkeit in den Zuleitungskanälen 78 und 80 in seiner Richtung umgekehrt wird. Nach der Anstellung wird die Arbeitswalze in Axialrichtung dadurch festgelegt, daß in den Zuleitungskanälen 78 und 80 ein Durchflußzustand von Null aufrechterhalten wird. Ein Linear-Meßfühler oder Linear-Meßwandler 8k wird vorzugsweise derart auf das Lager-Endschild 86 aufgesetzt, daß er sich durch dieses Endschild erstreckt und eine Vorrichtung bildet, mit der die Axialanstellung der Walze
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vermittels Fernmessung genau gemessen werden kann.
Damit aber ist zu erkennen, daß durch das Wegfallen der konventionellen Anstellspindeln, Hebel und ähnlicher mechanischer Anstellvorrichtungen und durch deren Ersatz durch hydraulische Anstellmechanismen einige beträchtliche Vorteile erzielt werden können. Am wichtigsten aber ist der Vorteil, daß in der Größenordnung von 0,0002" genaue Anstellvorgänge dadurch möglich sind, daß der Zufluß und der Abfluß der Hydraulikflüssigkeit durch die Kanäle 78 und 80 sehr exakt und sorgfältig gesteuert und geregelt wird. Die resultinrende Bewegung des Kolbens wird über eine Verbindungskonstruktion, die untereinander sehr eng miteinander verriegelt ist, direkt auf die Arbeitswalze übertragen, so daß totes Spiel vermieden oder beträchtlich verringert wird. Die Anstellvorgänge erfolgen sehr .schnell, olme daß dabei Verriegelungsvorrichtungen gelöst und dann wieder angebracht werden müssen. Zudem ist es mit der Vorrichtung dieser Erfindung auch möglich, AxialverSchiebungen der Walze von einer entfernt gelegenen und zentralen Steuerwarte aus während des Walz vor giuiges vorzunehmen.
Diese Erfindung soll sich nicht auf das in diesem Zusammenhang beschriebene Ausführungsbeispiel beschränken, sondern vielmehr, auch alle Änderungen und Modifikationen erfassen, soweit diese nicht vom Geiste der Erfindung und von den dieser Patentanmeldung beiliegenden Patentansprüchen abweichen.
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Claims (1)

  1. Morgan Construction Company,
    Worcester, Mass.Ol6O5/lTSA
    Patentansprüche;-
    "Λ
    1. ] Walzen-Α xialanstellvorrichtung für eine Walze die in einem Lager drehbar gelagert ist und sich in diesem Lager auch noch in Axialrichtung bewegen kann. Diese Walzen-Axialanstellvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
    zu ihr gehören:- ein Hydraulikzylinder mit einem Kolben, der sich reziprokierend bewegen kann; eine Vorrichtung, die das Anbringen des vorerwähnt en Zylinders ermöglicht, und zwar derart, daß dessen Position im Hinblick auf die Lagerkonstruktion so liegt, daß die Hin-und Herbewegung des vorerwähnten Kolbens parallel zur Drehachse der Walze erfolgt; schließlich auch noch eine Vorrichtung, über die der vorerwähnte Kolben mit- der Walze verbunden ist.
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    Walzen-Axialanstellvorrichtung für ein Walzwerk oder Walzgerüst, bei dem eine Arbeitswalze nur an einem Ende mit einer Laufbuchse umgeben ist, die ihrerseits wiederum drehbar in einem Lagereinbaustück oder Walzeneinbaustück, das in einen Walzenständer eingesetzt wird, gelagert ist. Diese Walzen-Axialanstellvorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß
    zu ihr gehören:- eine im Hinblick auf das Walzeneinbaustück oder Lagereinbaustück stationäre oder fest eingebaute Zylindervorrichtung mit einer Kammer, in der sich ein Kolben befindet, der in reziprokierender Weise parallel zur Walzen-Drehachse in einander entgegengesetzte Richtungen bewegt werden kann; eine Vorrichtung, mit der der vorerwähnten Kammer auf der einen oder der anderen Seite des Kolbens Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird, während gleichzeitig aus der entgegengesetzen Seite der Kammer, d.h. von der anderen Seite des Kolbens, Hydraulikflüssigkeit abgezogen wird, mit dem Resultat, daß es innerhalb der Kammer zu einer Hin-und Herbewegung des Kolbens kommt; eine Übergangsvorrichtung samt einem Drucklager oder Axiallager, über die der Kolben mit der Walzen-Laufbuchse verbunden ist, wobei diese Übergangsvorrichtung derart wirksam wird, daß sie die Hin-und Herbewegung des Kolbens auf die Walzen-Laufbuchse überträgt, damit aber auch auf die Walze,an der diese Laufbuchse befestigt ist, wobei sich die Walze im Hinblick auf den vorerwähnten Kolben und den vorerwähnten Zylinder jedoch drehen kann, desgleichen aber auch die Walzen-Laufbuchse.
    409838/0763
    3. Walzen-Axialanst ellvorrichtung nach Anspruch 3»
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Zylinder und die vom Zylinder gebildete Kammer ein Ende der Arbeitswalze umschließen; schließlich der Kolben das vorerwähnte eine Ende der Arbeit.swalze umgibt und radial in die vorerwähnte Kammer hineinragt.
    k. Walzen-Axialanstellvorrichtung nach Anspruch 3»
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zur vorerwähnten Übergangsvorrichtung weiterhin eine Laufbuchse gehört, die das eine Ende der Arbeitswalze umgibt; ein Ende dieser Laufbuchse mit dem vorerwähnten Kolben in Verbindung steht, während das rindere Ende dieser Laufbuchse mit dem vorerwähnten Drucklager oder Axiallager verbunden ist.
    5. Walzen-Axialan^tellvorrichtung nach Anspruch h,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    (ias meiere Ende der vorerwähnten Laufbuchse gleitend im Lagereinbaustück oder Walzeneinbaustück sitzt und von diesem Lagereinbaustück oder Walzenoinbaustück auch reziprokierend bewegt wird, und zwar in einer Richtung parallel zur Walzen-Drehachse, d.h. zur Drehachse der Arbeitswalze.
    6. Walzen-Axialanstellvorrichtung nach Anspruch 5>
    dadurch gekennzeichnet, daß
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    2410A03
    zu dem bereits angeführten Drucklager oder Axiallager jeweils ein drehbar angeordneter innerer Laufring und ein äußerer Laufring gehören; der äußere Laufring an jenem anderen Ende der Buchse befestigt ist; der innere Laufring in eine Nut odor Aussparung der Walzen-Laufbuchse eingesetzt ist; schließlich eine sich mit der Arbeitswalze drehbare Haltevorrichtung vorhanden ist, die den bereits angeführten Innenlaufring in der Nut oder Aussparung zu halten hat.
    Walzen-Axialanst ellvorichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zu der vorerwähnt en Haltevorrichtung ein Gewindering gehört, der von der Arbeitswalze gehalten wird und gegen eine Relativdrehung zur Arbeitswalze befestigt oder gesichert ist; ein Mutternelement fest auf den Gewindering aufgeschraubt wird, und zwar derart, daß in dieser.Position das Mutternelement den inneren Laufring berührt und eine Haltekraft überträgt, der den inneren Laufring in der vorerwähnten Nut oder Aussparung hält.
    - Ende -
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    Le e rse ite
DE2410403A 1973-03-08 1974-03-05 Vorrichtung zur walzen-axialanstellung Withdrawn DE2410403A1 (de)

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