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BESCHREIBUNG
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Die Erfindung bezieht sich auf das Walzwerkwesen und betrifft insbesondere
die bauliche Gestaltung von Walzwerkspindeln, welche zum Einstellen der Kaliberperiode
(der Winkelstellung) der Walzen eines \alzger\1sts dienen.
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Die Erfindung kann zum Antrieb von NTIalzgerüsten zweckmassig verwendet
werden, in welchen Erzeugnisse mit veränderlichem Querschnitt gewalzt werden.
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Bekannte Spindelverbindungen, welche in den Walzwerken zum Walzen
von Erzeugnissen mit veränderlichem Querschnitt verwendet werden, ermöglichen kein
stufenloses Einstellender Walzen und die Bauart dieser Spindeln ist in der Regel
herstellungsmässig kompliziert und kurzlebig im Betrieb. Darüber hinaus nimmt der
Prozess der Walzeneinstellung viel Zeit in Anspruch Es ist zum Beispiel eine Walzwerkspindel
bekannt, welche im UdSSR-Urheberschein Nr. 582858 beschrieben ist.
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Diese Spindel enthält zwei Halb spindeln mit nockenartigen Vorsprüngen
an den Stirnseiten, zwei Spannringe zur Verbindung der Halbspindeln miteinander,
eine Welle zum Einmitten der Spindelkoaxialität, ein Spannschloss, einen Keil 9,
eine Mutter, zwei Anschlagschrauben zur Einstellung eines der Spindelschwenkgelenke,
zwei Ausgleichfedern sowie Spannschrauben.
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Jedoch ist der Schwenkbereich dieser Spindel nur bis auf 6° begrenzt
und der Schwenkvorgang erfordert eine Stillegung des Walzwerkes für eine geraume
Zeit (bis zu 2 Stunden
). Das letztere ist dadurch bedingt, dass
die Ubertragung des Drehmomentes mit Hilfe von Anschlagschrauben gewährleistet wird
und bevor man die Spindel um einen bestimmten Winkel schwenkt, müssen alle Bolzen
und Schrauben gelockert und nach der Schwenkung wieder angezogen werden.
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Darüber hinaus hat eine derartige Spindel eine komplizierte Bauart
und weist zu viele Bauteile auf.
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Eine einfachere und sicherere Bauart hat eine Walzwerkspindel, welche
im UdSSR-Urheberschein Nr. 269898 beschrieben ist. Diese Spindel weist eine Muffe
mit halbrunden stuten an der Innenfläche, eine Welle mit ebensolchen Nuten an der
Aussenfläche des Wellenstumpfes, welcher in diese Muffe hineinragt, sowie in den
Nuten der Muffe und der Welle untergebrachte Walzkörper, nämlich Kugeln zur Ubertra--ung
des Drehmoment es auf. Alle Wellennuten enden mit Abrundungen.
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Bei der Rotation der Spindel mit einem Winkel # rollen die Kugeln
auf den Seitenflächen der Muffennuten und in den halbrunden Abschnitten der Wellennuten
ab. In dieser Lage wird die Woertragung des Drehmomentes auf den Abschnitten R#
(R-Radius der halbrunden Nuten) durch alle Kugeln unter Wälzreibung gewährleistet.
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Bei einem Umdrehungswinkel der Spindel #1 > # erfolgt die Ubertragung
des Drehmomentes auf den Abschnitt R# unter Wälzreibung der Kugeln in den Nuten,
und auf dem Abschnitt R(#1 - #) - unter Gleitreibung.
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In diesem Ball werden die Kugeln in den Abrundungen
der
Wellennuten angehalten. Dadurch, dass die Muffen-und Wellenstumpfnuten parallel
zueinander liegen sowie zur Muffen- und Wellenachse parallel verlaufen, kann durch
diese Spindel eine stufenlose Einstellung des Gerüstes beim Walzen von Erzeugnissen
mit veranderlichem Querschnitt nicht gewährleistet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugremde, eine Walzwerkspindel zu
entwickeln, deren Welle bei einer hin- und hergehenden Bewegung gleichzeitig mit
deren Schwenkung das Einstellender Walzen des Walzwerkes bei einer einfachen und
sicheren baumässigen Ausführung der Spindel n.ls Ganzes ermöglicht.
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Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelost, dass die Walzwerkspindel,
welche eine zylindrische Muffe mit Aussparungen an der Innenfläche, eine mit der
Muffe koaxiale Welle mit einem in die Muffe ragenden Endstumpf, in dessen Außenfläche
gegenüber den Muffenaussparungen Längsnuten ausgeführt sind, sowie Wälzkörper zur
Übertrs.gung des Drehmomentes, von welchen jeder in den entsprechenden Muffenaussparungen
und Wellennuten untergebracht istS aufweist, erfindungsgemäss mit einer Überwurfmutter
versehen ist, welche mit dem mittleren Teil der Welle eine Gewindeverbindung bildet
und in der Muffe befestigt ist, die Nuten am Wellenstumpf schräg zur t¢antellinie
des Wellen stumpfes ausgeführt und die Wälzkörper in einer zur Muffen-und Wellenachse
parallelen Richtung hin verriegelt sind.
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Durch eine derartige baumässige Ausführung der 3augruppe
Muffe
- Wälzkörper - Welle wird ein stufenloses Einstellen der Walzen in einem weiten
Winkelbereich nach links und rechts in verhältnismässig kurzer Zeit (innerhalb von
10 Minuten) gewährleistet.
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Darüber hinaus ist eine derartige Spindelbauart fertizungs-und betriebsgerecht
und verfügt über einen hohen Betriebssicherheitsgrad.
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Es ist zweckmässig, den Neigungswinkel der Achse der jeweiligen Nut
im Bereich von 30 ... 50 bis 200 in Bezug auf die Mantellinie des Wellenstumpfes
zu wählen.
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Der untere Grenzwert ist für das Anstellen von Feinkammwalzen, und
der obere für das Anstellen von Grobkammwalzen zweckmässig, weil die Nichtübereinstimmung
der Kaliberperiode für ein Mittelstahlwalzwerk die Hälfte der Zahneingriffsteilung
betragen kann.
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Zur Vereinfachung der Verriegelung der Wälzkörper in der Muffenaussparung,
zur Senkung des Kontaktdrucks sowie zur Erhöhung der Lebensdauer der Baugruppe Wälzkörper
-Aussparung ist eine Ausführungsvariante sweckmässig, dergemäss die Form der Muffenaussparung
der Form einer Wälz -körperhälfte entspricht.
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Zweckmässig ist ferner eine Ausführungsvariante der Erfindung, dergemäss
die Muffenaussparung Form einer Wellenstumpfnut mit entgegengesetzter Neigung entspricht.
Dadurch wird es möglich, den Einstellbereich der Walzen zu erweitern, die Dauer
der Walzeneinstellung im Vergleich
zu den vorstehend erläuterten
Ausführungsvarianten um das 2fache zu vermindern sowie die Verriegelung des Wälzkörpers
in der Aussparung zu vereinfachen.
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Das Wesen der Erfindung wird iinweiteren an Hand konkreter Ausführungsbeispiele
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig.
l schematisch eine Walzwerkspindel in Gesamtansicht mit Axialteilechnitt, gemäss
der Erz in dung; Fig. 2 schematisch eine Walzwerkspindel im Schnitt entlang der
Linie II - der Fig. 1, gemäss der Erfindung; Fig. 3 schematisch eine vergrößerte
Einzelheit der Walzwerkspindel; Fig, 4 schematisch eine Ausführungsvariante der
Muffe der Walzwerkspindel im Längsschnitt; Fig. 5 schematisch eine weitere Variante
der Muffe der Walzwerkspindel im Längsschnitt; Fig. 6 schematisch noch eine Ausführungsvariante
der Muffe der Walzwerkspindel im Längsschnitt.
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Die Walzwerkspindel weist eine zylindrische Muffe 1 (Fig. 1), eine
Welle 2, deren Stumpf 3 in die Muffe 1 hineinragt, sowie Wälzkörper 4, zum Beispiel
Kugeln, auf.
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An der Innenfläche der Muffe 1 sind Aussparungen 5, und an der Aussenfläche
des Stumpfes 3 der Welle 2 Längsnuten 6 ausgeführt, von welchen jede der jeweils
entsprechenden
Aussparung 5 gegenüberliegt. Ein jeweiliger Wälzkörper
4 befindet sich zwischen der Muffe 1 und der Welle 2 in der entsprechenden Aussparung
5 und der ihr gegenüberliegenden Nut 6 (s. Fig. 1 und 2). Die Spindel enthält ferner
eine Uberwurfmutter 7, welche mit dem mittleren Teil 8 der Welle 2 eine Gewindeverbindung
bildet und deren '!ndvorsprung 9 mit Hilfe von Sperrbolzen 10, Schlitzring 11 und
Deckel 12 (s. Fig. 3) in der Schelle drehbar und in Axialrichtung unbeweglich gehalten
ist.
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Die Längsnuten 6 an dem Stumpf 3 der Welle 2 sind derart ausgeführt,
dass die Achse der jeweiligen Nut zur rantellinie des Stumpfes 3 der Welle 2 geneigt
verläuft.
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Dabei ist es zweckmässig, dass der Neigungswinkel α der jeweiligen
Nut 6 in den Grenzen-von 30 ... 50 bis 200 gewählt wird.
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Der untere Grenzwert ist zum Anstellen der Feinkammwalzen, und der
obere zum Anstellen der Grobkammwalzen zweckmässig, weil die IWichtübereinstimmung
der Kaliberperiode für ein Mittelstahlwalzwerk die Hälfte der Zahneingriffsteilung
erreichen kann.
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In einer Ausführungsvariante der Walzwerkspindel stellen die Aussparungen
5 (s. Fig. 4 und 5) an der Innenfläche der Muffe 1 Längsnuten dar, und die '.'Xälzkörper
4 sind in dieser Nut (Aussparung) 5 in der Längsrichtung mit Hilfe eines Ringanschlages
13 mit Zinken 14, welche in diese Nuten 5 eingehen verriegelt. Die Achse der Nuten
5 kann zur Achse der Muffe 1 (s. Fig. 4) parallel bzw. zur Mantellinie
der
Innenfläche der Muffe 1 in der der Neigung der entsprechenden Nut 6 am Stumpf 3
der Welle 2 entgegengesetzten Richtung und um den gleichen Winkel (s. Fig. 5) geneigt
sein. Die letztere Ausführungsvariante ist am zweckmassigsten, weil der Walzenanstellbereich
wesentlich erweitert und die die Zeit ftiXr das Anstellen auf die Hälfte verringen
wird. Darüber hinaus wird die Verriegelung des Wälzkörpers 4 vereinfacht, weil er
in diesem Pall in der zur Achse der Muffe 1 und der Welle 2 parallelen Richtung
durch kreuzende Nuten 5 und 6 verriegelt wird.
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Ferner ist eine Ausführungsvariante der Walzwerkspindel möglich,
bei der die Form der Aussparung 5 an der Innenfläche der Muffe 1 der Form einer
Hälfte des Wälzkörpers 4 (s. Fig. 6) entspricht, wodurch eine fixierte Lage des
letzteren in der Längsrichtung, die Verminderung des Sontaktdruckes sowie die Erhöhung
der Lebensdauer der Baugruppe Wälzkörper - Aussparung gewährleistet werclen, Mit
den Arbeits- und Kammawalzen (nicht gezeigt) kann die Spindel mit Hilfe von Gelenken
15 mit Kupplungshälften (s. Fig. 1) gekoppelt werden.
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Die Einstellung der Kaliberperiode der Walzen erfolgt f olgendermassen.
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Die Wälzkörper 4 werden in der Ausgangsstellung in die Mitte der
schräg verlaufenden Nut 6 (s. Pig. 1 und 2) der Welle 2 gebracht, wodurch die Möglichkeit
des Rechts-bzw. Linksnachdrehens der Arbeitswalze des Walzgerüstes (nicht gezeigt)
geboten wird.
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Beim Durchdrehen der mutter 7 bewegt sich die Welle 2 in axialer
Richtung bezüglich der in dieser Richtung fixierten Wälzkörper (Kugeln), welche
in der zu der Muffe 1 und der Welle 2 rechtswinkligen Ebene angeordnet sind.
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Bei der Längsbewegung der Welle 2 drehen die Kugeln 4, indem sie sich
auch selbst um ihr Zentrum unter Einwiricuiig von Gleitreibungskräften in den Aussparungen
5 der Muffe und in den schräg verlaufenden Nuten 5 der Welle 2 drehen, das Gelenk
15 um einen vorgegebenen Winkel bis zur Ubereinstimmung der Kaliberperioden der
Walzen.
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Abhängig von der Umdrehungsrichtung der Mutter 7 beegen sich das
entsprechende Gelenk 15 und die Walze des '.';elzgerüstes.
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Die kontrolle des Drehbetrags kann mit Hilfe von Teilstrichen am
mittleren Teil 8 der Welle 2 'und eines Pfeiles bzw. einer Kerbe am Deckel 12 bzw.
an der Muffe 1 ermöglicht werden.
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