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wRingwalzwerk"
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Die Erfindung betrifft ein Ringwalzwerk für gelochte Rohlinge mit
mehreren, gegeneinander zustellbaren Walzenpaaren, von denen das eine als Radialwalzenpaar
auf die Außen- und Innenflächen des Ringes und das zweite, als Kegeiwalzenpaar auf
die Ringstirnflächen wirkt und auf einem beweglichen Stauchgerüst angeordnet ist,
sowie mit Zentrierrollen, welche auf die radiale Außenfläche des Ringes wirken und
der Durchmesservergrößerung des Rohrlings während des Walzprozesses entsprechend
nachgeführt werden.
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Derartige Ringwalzwerke verarbeiten im allgemeinen Rohlinge, welche
unter einer Presse oder einem Hammer gestaucht, gelocht und ggf. vorgeweitet sind.
Sie können Ringe mit rechteckigen, aber auch mit profiliertem Querschnitt walzen.
Die Radialwalzen bewirken während des Walzvorganges das Aufweiten des Ringes.
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Die Hauptradialwalze ist im allgemeinen angetrieben; sie wirkt mit
einem Walzdorn zusammen, der von dem Ring angetrieben wird. Die Kegelwalzen reduzieren
den Ring der Höhe nach und beseitigen die während des Walzprozesses auftretenden
Einschnürungen der Ringstirnflächen. Das Stauchgerüst wird aufgrund der Geometrie
beim Walzen mit der halben Ringwachsgeschwindigkeit bewegt, d.h. von dem Radialwalzenpaar
entfernt.
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Bei solchen Walzwerken dienen die Zentrierrollen zum Zentrieren des
Ringes während des Walzvorganges. Deswegen werden sie entsprechend der Durchmesservergrößerung
des Ringes nachgeführt. Im allgemeinen sitzen die Zentrierrollen auf Armen, die
ihrerseits am Grundrahmen angelenkt sind. Solche Ringwalzwerke sind im übrigen bekannt
(DT-OS 1 752 887). Sie haben den Vorteil, daß auf ihnen Ringe verschiedener Abmessungen
mit erheblicher walzender Verformung in radialer und in axialer Richtung bei hoher
Maßgenauigkeit und Formgüte des gewalzten Ringes hergestellt werden können.
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Dabei werden die Zentrierrollen über einen hydraulischen Stellantrieb
gegen den Ring gedrückt. Während des Walzvorganges muß dabei der gröBer werdende
Ring über die Zentrierrollen den hydraulischen Stellantrieb verstellen.
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Trotz veränderbaren Druckes während des Walzvorganges kommt es dabei
besonders beim Walzen von dünnwandigen Ringen zu Deformationen. Es ist darum bereits
vorgeschlagen worden, an den Zentrierrollen Fühler bzw.
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Drucktaster anzubringen, die eine entsprechende Verstellung des Stellantriebes
bewirken. Solche Einrichtungen sind besonders bei Warmumformungen unmittelbar am
Walzgut empfindlich, störanfällig und erhöhen den Steueraufwand beträchtlich. Oder
die Zentrierrollen weisen eine Bahnsteuerung auf, welche von einem Rechner bestimmt
wird. Dann ergibt sich ein verhältnismäßig großer Aufwand. Auf eine Steuerung der
Zentrierrollen kann andererseits nicht verzichtet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Steuerung
für die Zentrierrollen zu schaffen, bei der die Zentrierrollen nicht gegen den Ring
gedrückt werden und die Nachführung ohne zusätzliche Steuereinrichtungen erfolgen
kann.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß während
des Walzprozesses die geometrischen Spitzen der Kegelwalzen in einer die Ringmittelachse
aufnehmenden Ebene liegen, in der außerdem die Drehachsen der Zentrierrollen angeordnet
sind, und daß die Zentrierrollen derart nachführbar sind, daß sie sich in der Ebene
mit gleicher Geschwindigkeit, nämlich derjenigen, mit der sich das Stauchgerüst
von der Hauptradialwalze entfernt von der Ringmittelachse entfernen.
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Vorzugsweise entspricht die Nachfiihrgeschwindigkeit
der
Zentrierrollen der Geschwindigkeit des Stauchgerüstes.
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Dadurch, daß die Zentrierrollendrehachsen und die geometrischen Spitzen
der Kegelwalzen in einer gemeinsamen Ebene liegen, in der ebenfalls die Ringachse
liegt, so daß die geometrischen Spitzen der Kegelwalzen sich stets im Ringzentrum
befinden, ist eine genaue geometrische Zentrierung des Ringes gegeben. Dadurch,
daß man die Zentri¢rnllen wie angegeben nachfuhrt, bleibt die geometrisch genaue
Zentrierung des Ringes während des gesamten Walzvorganges und mithin auch während
des Fertigwalzens erhalten, d.h. die Zentrierrollen führen den Ring, werden aber
nicht gegen den Ring gedrückt.
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Die Vereinfachung der Steuerung betrifft hauptsächlich die Stellantriebe,
welche die Zentrierrollen nachführen. Demnach ist es nunmehr möglich, einer zweckmäßigen
Ausführungsform der Erfindung jede Zentrierrolle an dem Stauchgerüst anzubringen
und quer zur Bewegungsrichtung des Stauchgerüstes beweglich zu lagern. Das bedeutet
konstruktiv eine wesentliche Erleichterung gegenüber den Ausführungsformen, welche
Schwenkarme zur Lagerung der Zentrierrollen benutzen.
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Die Steuerung der Zentrierrollenbewegung läßt sich bei dieser Ausführungsform
der Erfindung insbeondere mechanisch und daher ebenfalls ohne großen technischen
Aufwand lösen. Vorgesehen ist deswegen gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung, daß am Stauchgerüst Zahnräder gelagert sind, welche jeweils einer Zentrierrolle
zugeordnet sind und einerseits
mit einer an der Zentrierrolle angebrachten
Zahnstange und andererseits mit einer gegenüber dem Stauchgerüst stillstehenden
Zahnstange kämmen.
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Die Steuerung kann allerdings auch hydraulisch erfolgen, wobei die
Vereinfachung u.a. in der Möglichkeit besteht, Zylinder- Kolben- Triebe verwenden
zu können. Auch eine elitrische Steuerung kann die Erfindung verwirklichen.
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Die Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung sowie andere Vorteile
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand
der Fig. in der Zeichnung; es zeigen:
Zig. 1 eine Ausführungsform
eines Ringwalzwerkes gemäß der Erfindung in Seitenansicht, Pig. 2 eine Draufsicht
auf den Gegenstand nach Pig. 1 in teilweise abgebrochener Darstellung und Zig. 3
in der Fig. 2 entsprechender Darstellung eine Wiedergabe der Zentrierrollen- und
Kegelwalzenbewegung während des Walzprosessels in vereinfachter Form.
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Das in den Fig. 1 und 2 wiedergegebene Walzwerk ist darauf eingerichtet,
fortlaufend mit Rohlingen beschickt zu werden und besitzt daher mehrere Walzdorne.
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Die Erfindung ist Jedoch auch auf solche Ringwalzwerke anwendbar,
die nur einen Walzdorn benutzen.
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Auf einem Grundrahmen 1 ist einerseits der Motor 2 und das Getriebe
3 für eine Tellerwalze 4 verlagert, welche in einem stationären Walzgerüst untergebracht
ist. Gegenuber der Tellerwalze 4 ist einer der Walzdorne 5 zustellbar0 Außerdem
ist auf dem Grundrahmen 1 mit Hilfe eines hydraulischen Antriebes 6 ein vertikal
es Stauchgerüst22beweglich gelagert. Das Stauchgerust weist zwei Kegelwalzen 7 auf.
Die obere Kegelwalze hat einen Antrieb 8 und ist.gegen der unteren Kegelwalze mit
Hilfe eines Antriebes 9 zustellbar.
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Der Dorn 5 trägt einen Rohling 10 und walst die Innenseite des Rohlings,
während die Xellerwalse 4 auf die Außenseite des Rohlings wirkt. Auf die Stirnflächen
wirken die beiden Kegelwalzen 7. Außerdem sind Zentrierrollen 11 bzw. 12 vorgesehen,
deren Achsen bei 13 und 14 angedeutet sind. nie Zentrierrollen sitzen auf Schlitten
15 bzw. 16, die jeweils mit einer Zahnstange 17 versehen sind.
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Zahnstange 17 kämmt ein Zahnrad 18, das mit seiner Achse auf dem Stauchgerüst
Z gelagert ist. Das Zahnrad 18 kämmt mit einer Zahnstange 19, welche auf dem Grundrahmen
1 befestigt ist und deswegen gegenüber dem Stauchgerüst stillsteht. Wird das Stauchgerüst
von seinem Antrieb 6 bewegt, so wird das Zahnrad 18 angetrieben und treibt seinerseits
über die Zahnstange 17 den Schlitten 16 mit der Zentrierrolle 11 an. Die aus den
Teilen 17 - 19 bestehende Anordnung ist auch für die Zentrierrolle 12 bzw. den dieser
Zentrierrolle zugeordneten Schlitten 15 vorgesehen.
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Die Anordnung ist so getroffen, daß während des gesamten Walzprozesses
einerseits die geometrischen Spitzen der Kegelwalze in einer durch den Ringmittelpunkt
20 (vgl. Fig. 3) gehenden Ebene liegen, andererseits aber in der mit 21 bezeichneten
Ebene auf die Drehachse1?i'4 der beiden Zentrierrollen 11 bzw. 12 angeordnet sind.
Das aus den Teilen 17 - 19 bestehende Getriebe ist so ausgelegt, daß die Zentrierrollen
nicht
nur in der beschriebenen geometrischen Anordnung verbleiben,
sondern sich auch mit gleicher Geschwindigkeit vom Ringinittelpunkt entfernen. Diese
Verhältnisse sind in drei Phasen in Fig. 3 wiedergegeben, wobei die Ausgangsphase
mit den erwähnten Bezugszeichen versehen ist, die zweite Phase durch den Zusatz
des Buchstabens a) zu den Bezugszeichen gekennzeichnet wurde und die dritte Phase
den Zusatz des Buchstabens b) erhalten hat.
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Pat entansprüche
L e e r s e i t e