DE2903427C2 - Vorrichtung zum Axialeinstellen der Walzen eines Walzgerüstes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Axialeinstellen der Kalibereinschnitte aufweisenden, in Einbaustücken gelagerten Walzen eines Walzgerüstes mit je einem hydrostatischen Axiallager für jede. Walze, bestehend aus einer am Walzenzapfen befestigten Laufscheibe und zwei an beiden Stirnseiten der Laufscheibe in einem mittels einer Einstelleinrichtung in Axialrichtung verstellbaren Lagergehäuse beabstandet angeordneten Lagerscheiben, in dem der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen von Lagerscheiben und Laufscheibe herrschende, von einer Druckmediumquelle erzeugte Druck in dem Sinne veränderlich ist, daß die Laufscheibe eine mittige Lage zwischen den Lagerscheiben einzuhalten sucht. Eine solche Vorrichtung gehört auf Grund der offengelegten (DE-OS 29 01 057) älteren Patentanmeldung P 29 01 057.9, insbesondere der dortigen Beschreibungseinleitung, zum Stand der Technik. Walzgerüste mit solchen Vorrichtungen dienen vorzugsweise zum Walzen von Profilen oder Drähten.

Bei dieser bekannten Ausbildung ist jeder Anschlagkragen als einfache Scheibe mit zylindrischer Umfangsfläche ausgebildet und die Druckmediumquelle ist von gleichbleibender Leistung und über Drosseln mit den hydrostatisch wirksamen Spalten verbunden. Im Betrieb können dabei größere Axialverschiebungen der Walzen auftreten, die die Qualität der Walzerzeugnisse in Frage stellen.

In der genannten Patentanmeldung geht es dann darum, daß zur Erzeugung verschiedener Drücke zwischen den einander zugewandten Stirnflächen von Lagerscheiben und Laufscheiben zwei unabhängig voneinander regelbare Druckmediumquellen vorhanden sind, die die Ringspalte zwischen den jeweiligen Stirnflächen durch in den Lagerscheiben ausgeführte achsparallel verlaufende Bohrungen unmittelbar beaufschlagen, und zwar in der Weise über Kreuz, daß die eine Druckmediumquelle den Ringspalt zwischen der walzenfernen Lagerscheibe und der ihr zugewandten Stirnfläche der Laufscheibe der einen Walze und gleichzeitig den Ringspalt zwischen der walzennahen Lagerscheibe und der dieser zugewandten Stirnfläche der Laufscheibe der anderen Walze beaufschlagt, während die andere Druckmediumquelle umgekehrt die verbleibenden Ringspalten beaufschlagt Wenn also die Druckleistung einer Druckmediumquelle erhöht und/

ίο oder die Druckleistung der anderen Druckmediumquelle verringert wird, hat dies zur Folge, daß die Laufscheiben und damit die Walzen in Axialrichtung in entgegengesetztem Sinne verstellt werden, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, evtl. eingetretene Versetzungen der Kalibereinschnitte der Walzen wieder rückgängig zu machen.

Bei dieser Ausbilduog ist also außer einer doppelten Druckmediumversorgung eine irgendwie geartete Überwachungseinrichtung für Versetzungen der WaI-zen notwendig, wobei deren Signal die Pumpen gegensinnig steuern muß.

Auch ist die Größe der bei der zum Stand der Technik gehörenden Ausbildung möglichen Axialverstellungen recht gering, weil hier die Versetzungen nur im Rahmen dessen möglich sind, was an Axialspiel zwischen den einander zugewandten Stirnflächen von Laufscheiben und Lagerscheiben zur Verfügung steht. Dies muß schon deswegen wenig sein, damit die Axiallager eine ausreichende Wirkung behalten. Es können deshalb nur

ίο kleinere Korrekturen in Axialrichtung durchgeführt werden. Dies, sowie der hierbei notwendige apparative Aufwand kann als Nachteil angesehen werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Vorrichtung zum Axialeinstellen von mit Kalibereinschnitten versehenen Walzen eines Walzgerüsts der gattungsgemäßen Bauart in der Weise zu verbessern, daß bei geringerem Bauaufwand und Verbesserung der Betriebszuverlässigkeit eine selbsttätige Rückstellung evtl. eingetretener Axialauslenkungen der Walzen zustande kommt, wobei auch schon mit geringen Druckmediumdurchsätzen große Kraftwirkungen erreichbar sein sollen. Die Vorrichtung soll zu Veränderungen der Axialeinstellung der Walzen während des Walzbetriebs in einem großen Bereich geeignet sein.

Ausgehend von der vorausgesetzten Bauart gelingt die Lösung dieser Aufgabe dadurch, daß die Laufscheibe jeder Walze zwischen ihren Stirnflächen eine Ringnut aufweist, in welche zwei Anlaufscheiben ragen, die am Lagergehäuse parallel und in einem Abstand voneinander befestigt sind, daß das Druckmedium durch eine Radialbohrung im Bereich zwischen den Anlaufscheiben in die Ringnut zugeführt wird und daß das Lagergehäuse jeder Walze im jeweiligen Einbaustück aufgenommen ist.

Bei dieser Ausbildung ist eine zweite Druckmediumquelle entbehrlich und durch das von der Mitte der Ringnut in jeder Laufscheibe nach beiden Seiten wegströmende Druckmedium werden die von den

fco jeweiligen Teilströmen erzeugten Kraftwirkungen in der Weise selbsttätig geregelt, daß bei einer Axialversetzung der Walze und damit der Laufscheibe in einer Richtung der Druckmediumteilstrom zum größer gewordenen Ringspalt dadurch abgesperrt wird, daß die auf seinem Wege gelegene Anlaufscheibe zur Anlage an die benachbarte Stirnfläche der Ringnut kommt. Dadurch fällt der Druck im größer gewordenen Ringspalt schroff ab und der Druck im kleiner

gewordenen Ringspalt erhöht sich entsprechend, und zwar wesentlich stärker als beim Stand der Technik, was eine kraftvolle Wirkung im Sinne der Rückgängigmachung der eingetretenen Axialversetzung hi.t

Außerdem kann bei der erfindungsgemäßen Ausbildung die automatisch eingehaltene .Mittenlage leicht voreingestellt werden, und zwar auch in einem relativ weiten Bereich. Während die hydrodynamisch ausgleichbaren und korrigierbaren Axialversetzungen notwendigerweise begrenzt sind, kann mit der Einstelleinrichtung eine erheblich größere Axialverstellung bewirkt werden, und zwar auch während des Walzbetriebs. Dabei geschieht diese Axialverstellung auf einfach mechanische Weise, z. B. mittels einer Schraubspindel

Die Erfindung wird nachfolgend durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung weiter erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch die Lagerung der Walzen eines Walzgerüstes in einem teilweisen Längsschnitt;

F i g. 2 schematisch die Einzelheit A der F i g. 1 in vergrößertem Maßstab;

Fig.3 schematisch die Einzelheit B der Fig.2 in vergrößertem Maßstab.

In einem Ständer 1 des Walzgerüstes sind zwei Kaliberwalzen 2 und 3 gelagert Diese sind mit einem geeigneten Drehantrieb kinematisch verbunden, parallel zueinander angeordnet und weisen auf ihren zylindrischen Oberflächen in Umfangsrichtung verlaufende Kalibereinschnitte 4 auf, mit denen dem Walzgut eine bestimmte Querschnittsform (Profil) gegeben wird. Das Walzgerüst kann auch mehr als zwei Walzen aufweisen.

Die Walzen 2, 3 sind einstückig mit gleichachsig angeordneten Zapfen 5 hergestellt, die abgestuft einen Kegelstumpfabschnitt und einen Zylinderabschnitt aufweisen. Jeder Zapfen 5 ist in einem Radiallager 9 gelagert, das ein·; Buchse 10 und eine Schale 11 besitzt. Dieses dient zur Aufnahme der Radialkräfte, welche beim Walzen entstehen und auf die Walzen 2, 3 einwirken.

Am freien Ende jedes Zapfens 5 ist mittels einer Mutter 6 und eines teilbaren Gewinderinges 7 ein Paar Laufscheiben 8 befestigt. Jedes Paar der Laufscheiben 8 befindet sich in einem zweiseitig wirkenden hydrostatischen Axiallager 12, das in ein Gehäuse 13 eingesetzt ist. Das Gehäuse 13 und die Schale 11 des Radiallagers 9 sind in einem am Ständer 1 befestigten Einbaustück 14 angeordnet.

Jedes zweiseitig wirkende hydrostatische Axiallager 12 umfaßt Lagerscheiben 15, 16 mit darin eingebauten Dichtungen 17. Die Scheiben 15, 16 dienen zur Aufnahme der an den Kaliberwalzen 2, 3 entstehenden Axialkräfte.

In jedem Axiallager 12 gibt es einen Hohlraum 18, der durch die Laufscheiben 8, die Lagerscheiben 15,16 und das im Einbaustück 14 untergebrachte Gehäuse 13 gebildet wird. Der Hohlraum 18 steht über eine Radialbohrung 19 im Gehäuse 13, eine Ringnut 20 und Radialbohrungen 21 eines Ringes 22 sowie mittels einer Rohrleitung 23 mit einer Druckmediumquelle 24 veränderlicher Förderleistung in Verbindung. Im vorliegenden Fall findet eine Verdrängerpumpe mit verstellbarem Fördervolumen Anwendung.

Der zwischen Anlaufscheiben 25, 26 befindliche Ring 22 weist die Radialbohrungen 21 auf, die in die Ringnut 20 münden. Die Ringnut 20 dei Ringes 22 deckt sich mit der Radialbohrung 19 im Gehäuse 13 zur Zuführung des Druckmediums zum zweiseitig wirkenden Axiallager 12.

Zwischen den Lagerscheiben 15, 16 und den

Anlaufscheiben 25, 26 sind Distanzringe 27, 28 vorgesehen, welche die Lagerscheiben 15, 16 in einem bestimmten Abstand voneinander halten.

Eine Mutter 29 fixiert die Teile 15,16,22,25,26,27,28 des zweiseitig wirkenden Axiallagers 12 im Gehäuse 13. Die Anlaufscheiben 25,26 sowie der Ring 22 befinden sich in einer Ringnut 30, die in den Laufscheiben 8 in ausgeführt ist Die Anlaufscheiben 25, 26 und die Ringnut 30 sorgen für die Verteilung des Druckmediums zwischen den Lagerscheiben 15, 16 und den Laufscheiben 8.

Die Einbaustücke 14 haben Deckel 31, welche Schmiermittelleckverluste aus den Lagern 9, 12 verhindern. An den Deckeln 31 sind Einrichtungen 32 zur genauen Einstellung der Walzen 2, 3 vor dem Walzen angebracht.

Jede Einstelleinrichtung 32 besitzt einen Hebel 33 auf 2i) einer Schraubspindel 34, die im Deckel 31 befestigt ist Der Hebel 33 überträgt die von Muttern 35,36 erzeugte Axialverschiebung auf Verstellstangen 37. Die Muttern 35, 36 sind zu beiden Seiten des Hebels 33 auf die Schraubspindel 34 aufgeschraubt.

Die Verstellstangen 37 sind mit Muttern 39 am Hebel 33 fixiert urd im Gehäuse 13 verankert und bewegen bzw. arretieren dieses relativ zum Einbaustück 14. In den Verstellstangen 37 sind achsrechte Kanäle 38 für die Zuführung des Druckmediums ausgeführt, das über die Rohrleitung 23 zufließt und zur Radialbohrung 19 des Gehäuses 13 geleitet wird.

Der Betrieb des beschriebenen Walzgerüstes verläuft wie folgt:

Zur Einstellung des Walzgerüstes vor dem Walzen wird durch Drehen der Muttern 35,36 der Hebel 33 und damit die Verstellstange 37 mitsamt dem Gehäuse 13 des Spurlagers 12 in der erforderlichen Richtung verschoben und positioniert. Mit dem Gehäuse 13 verschieben sich die Lagerscheiben 15, 16 und die mittige Lage der Laufscheiben 8 an den Zapfen 5 der Kaliberwalzen 2, 3. Hierbei verlagern sich auch die Walzen 2, 3, bis die Kalibereinschnitte 4 sich miteinander decken. Die beschriebene Einstellung wird während des Stillstandes des Walzgerüsts von Hand ausgeführt.

Im Walzbetrieb kann beim Einstecken des Walzgutes in die Kalibereinschnitte 4 der umlaufenden Walzen 2,3 infolge eines ungenauen Profils, erhalten beim Walzen auf einem vorangehenden Walzgerüst, oder durch ungleichmäßige mechanische Eigenschaften des Walzgutes oder aus irgendwelchen anderen Gründen eine Axialkraft auftreten, die die Walzen 2,3 in entgegengesetzten Axialrichtungen zu verschieben sucht. Einer solchen Verschiebung wirkt das zweiseitig wirkende hydrostatische Axiallager 12 wie folgt entgegen:

Wenn die Walze sich, wie in F i g. 3 angedeutet, nach links verschiebt, so nähert sich die linke Laufscheibe 8 der Lagerscheibe 16 bzw. kommt zur Anlage an dieser. Gleichzeitig drückt sich die Stirnfläche der rechten Laufscheibe 8, die die Ringnut 30 ausbildet, gegen die Anlaufscheibe 25 und sperrt dadurch den Flüssigkeitsstrom aus dem Hohlraum 18 in den Spalt zwischen der nicht belasteten Lagerscheibe 15 und der rechten Laufscheibe 8.

Jetzt muß der gesamte Druckmediumstrom in den Spalt zwischen der beanspruchten Lagerscheibe 16 und der linken Laufscheibe 8 fließen und bildet hier ein Feld hydrostatischen Druckes, der die angreifende Axialkraft

ausgleicht und den Spalt zwischen der beanspruchten Lagerscheibe 16 und der linken Laufscheibe 8 zu vergrößern sucht, so daß sich die Walze wieder nach rechts, also entgegen der angreifenden Belastung, verschieben will.

Bei einer Verlagerung der Walze 3 nach rechts treten sinngemäß die gleichen Wirkungen auf, wobei dann an der Aufnahme der Belastung jeweils die Lagerscheibe 15 und die rechte Laufscheibe 8 beteiligt sind.

Es kommt also im Walzbetrieb zu einer selbsttätigen Einstellung der gegenseitigen Lage der Walzen 2, 3 in der Weise, daß eine beliebige Änderung der Wirkung von Axialkräften zu einer Änderung der Verteilung des im zweiseitig wirkenden hydrostatischen Axiallager 12 fließenden Druckmediums und dessen Druckwirkungen führt. Somit wird immer ein wirksamer Widerstand gegen axiale Verschiebungen der Walzen 2,3 erzeugt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Axialeinstellen der Kalibereinschnitte aufweisenden, in Einbaustücken gelagerten Walzen eines Walzgerüstes mit je einem hydrostatischen Axiallager für jede Walze, bestehend aus einer am Walzenzapfen befestigten Laufscheibe und zwei an beiden Stirnseiten der Laufscheibe in einem mittels einer Einstelleinrichtung in Axialrichtung verstellbaren Lagergehäuse beabstandet angeordneten Lagerscheiben, in dem der zwischen den einander zugewandten Stirnflächen von Lagerscheiben und Laufscheibe herrschende, von einer Druckmediumquelle erzeugte Druck in dem Sinne veränderlich ist, daß die Laufscheibe eine mittige Lage zwischen den Lagerscheiben einzuhalten sucht, dadurch gekennzeichnet, daß d>2 Laufscheibe (8) jeder Walze (2, 3) zwischen ihren Stirnflächen eine Ringnut (30) aufweist, in welche zwei Anlaufscheiben (25, 26) ragen, die am Lagergehäuse (13) parallel und in einem Abstand voneinander befestigt sind, daß das Druckmedium durch eine Radialbohrung (19, 21) im Bereich zwischen den Anlaufscheiben (25,26) in die Ringnut (30) zugeführt wird und daß das Lagergehäuse (13) jeder Walze im jeweiligen Einbaustück (14) aufgenommen ist