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W a 1 z w e r k
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Beschreibung Die Erfindung betrifft ein Walzwerk nach dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Ein Walzwerk dieser Art ist aus der DE-OS 1 652 540 bekannt (Figur
3). Es ist zur Bearbeitung von Gießsträngen bestimmt. Seine Arbeitsweise, auf die
nachstehend einem gangen wird, soll ermöglichen, daß der Strangquerschnitt anfänglich
gepreßt und gestreckt, später Uberwiegend gestreckt wird. Dazu sind bei dem bekannten
Walzwerk die Schwenkhebel zum Drehen um eine Rotationsachse antreibbar.
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Auf diese Weise werden die Stützwalzen auf einer Kreislinie bewegt,
von der ein Teilstück den Walzweg darstellt: die Arbeitswalzen setzen sich auf das
durch andere Mittel vorwartsbewegte Walzgut auf, bewegen sichunter weiterem Eindringen
und damit Abwalzen in gleicher Vorschubrichtung wie das Walzgut und heben schließlich
vom Walzgut,wieder ab. Der "Rückweg" erfolgt auf dem größeren Teil des Kreisbogens
ohne Verbindung mit dem Walzgut. Bei dem gesamten Umlauf rollt die Arbeitswalze
an einer Stützwalze ab.
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In einer Ausführungsform nach der DE-OS 1 652 540 sind Stützwalze,
Schwenkhebel und Arbeitswalze einteilig in Form einer Exzenterwalze ausgebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzwerk fUr das Walzen
von Brandeln, also Besteckrohlingen oder ähnlichen flachen Werkstücken, zu schaffen.
Diese im Vergleich, zu einem Gießstrang sehr kleinen Walzteiie wurden bisher zwischen
ortsfesten Arbeitswalzen, meist in mehreren Stippen gewalzt. Der notwendige kleine
Greifwinkel zum Erfassen
der Brandeln erfordert große Walzdurchmesser.
Diese haben den Nachteil, daß sie bei hohen Walzkräften nur kleine Abwalzgrade ergeben
und die Tei.le somit mehrmals gewalzt.werden müssen. Außerdem hat das Walzen vieler
kleiner Teile eine starke Beanspruchung der Walzenoberfläche zur Folge,-da immer
von neuem eine Kantenbeanspruchung durch die. Einlaufkante der Werkstücke-erfolgt,
Ausgehend von einem Walzwerk der eingangs beschriebenen Art wird -die Erfindung
durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst Die Arbeitswalzen werden also nicht auf
einem geschlossenen Kreis bewegt, sondern mittels der nicht drehenden, sondern nur
einen kleinen Winkelausschlag vollführenden Schwenkhebel auf einer Kreisbogenbahn
in eine Aurnahmestellung gebracht, in welcher das Walzgut in und durch den erweiterten
Walzspalt eingeführt wird. Anschließend sind die Arbeitswalzen auf das Walzgut aufsetzbar,
ohne daß dabei eine Kantenberührung zwischen den Werkstücken und den Arbeitswalzen
stattfinden würde. Die Bewegung der Arbeitswalzen beim raschen Rückstellen der Schwenkhebel
walzt einen Teil der Bran-deln bis zu einem Endbereich vor. Diese Walzleistung wird
von den Schwenkhebeln aufgebracht. Die Arbeitswalzen rollendabei zwangsläufig an
den Stützwalzen in deren Drehrichtung zuwiderlaufendem Drehsinn ab. Sobald die Schwenkhebel
stillstehen, wird durch die Stützwalzen oder mit ihnen verbundenke Antriebsmittel
die Drehrichtung der Arbeitswalzen in den normalen, der Hauptdurchlaufrichtung des
Walzgutes entsprechenden Drehrichtung umgekehrt und ein normaler.
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Walzgang luft auf dem bereits zwischen -den Walzen befindlichen Walzgut
ab. Da das Aufsetzen der Arbeitswalzen im Abstand vom Ende der Brandeln und bei
erweitertem Walzspalt der Greifwinkel keine Rolle spielt, können die Arbeitswalzen
mit
kleinem Durchmesser ausgebildet werden. Damit kann in einem Durchlauf der erforderliche
Abwalzgrad erreicht werden.
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Vorteilhaft wird durch das Merkmal des Anspruches 2 sichergestellt,
daß aS Ende des zweitenWalzenschrittes, vor Beginnd,*s dritten Schrittes, dem eigentlichen
Walzvorgang, das Ende der Brandel zwischen den Arbeitswalzen und zwar etwa an der
engsten Spaltstelle sich befindet. Damit wird ein neues Ergreifen der Brandel zwischen
den Arbeitswalzen überflUssig und gleichzeitig gewährleistet, daß die Brandel im
dritten Schritt von einem Ende bis zum anderen abgewalzt wird. Eine Änderung des
Anschlagabstandes ist bei unterschiedlichen Längen der Brandel nicht erforderlich.
Dagegen ist eine Anpassung bei wesentlichen Dickenänderungen zwischen den Brandelserien
notwendig, da der Walzweg des zwei-, ten Schrittes abhängig ist vom Aufsetzpunkt
der Arbeitswai zen, also von deren Wirkbeginn. Bei dickeren Brandeln erfolgt dieser
Kontakt eher.
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Bei einer Ausführungsform nach dem Merkmal des Anspruches 3 bilden
die selbstangetriebenen Stützwalzen den Antrieb für die Arbeitswalzen im dritten
Schritt, also dem Abwalzen der gesamten Brandeln in Hauptdurchlaufrichtung.
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Im zweiten Schritt werden die Arbeitswalzen durch die Hebelbewegung
und die damit verbundene Reibung zwischen Walzgut einerseits und den Stützwalzen
andererseits angetrieZ ben.
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Bei einer anderen Ausführungsform gemäß dem Merkmal des Anspruches
4 werden die Arbeitswalzen beim dritten Schritt jeweils durch ein Zahnrad angetrieben,
das seinerseits von einem auf der Stützwelle sitzenden Zahnrad angetrieben ist.
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Der Antrieb für den zweiten Schritt erfolgt wie oben geschildert,
wobei
das Arbeitswalzen-Zahnrad gegen die Mitnahmerichtung auf dem Stützwalzen-Zahnrad
abrollt.
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Die Merkmale des Anspruches 5 betreffen vorteilhafte Ausbildungen
der Bewegungsmechanlsmen.für die Schwenkhebel.
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Ein Ausführungsbeispiel der-Erfindung ist anhand-der Zeichnungen beschrieben
Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise schematisierte Ansicht eines Walzwerkes in Achsrichtung
der Walzen gesehen, Fig. 2 einen Schnitt durch das Walzwerk'entsprechend der Schnittlinie
II-II in Fig. 1, und Fig. 3 bis 7 schematische Darstellungen verschiedener Stadien
eines Walzvorganges.
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Die Fig. 1 und 2 zeigen den wesentlichen Teil eines Walzwerkes für
das Auswalzen von Walzgut in Form von Brandeln.
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1, also Besteckrohlingen. Anieinem Walzgerüst 2 sind lm wesentlichen
spiegelsymmetrisch über und unter einer nur angedeuteten Rollenbahn 3 für das Walzgut
1 Arbeitswalzen 4 und Stützwalzen 5 gelagert. Die Arbeitswalzen 4 sind frei drehbar
auf Arbeitswalzenachsen 6 zwischen dem Walzgerüst gelagert. Auf den Arbeitswalzenachsen
6 ist jeweils ein Stirnzahnrad 7 frei drehbar außerhalb des Walzengerüstes gelagert,-
wobei es sich bei den oberen und bei den unteren Walzenanordnungen um verschiedene
Außenseiten handelt. Auf jeder Arbeitswalzenachse 6 sind ferner beidseitig, außerhalb
des Gerüstes und an der dem Walzgerüst-abgewandten Seite des Stirnzahnrades 7,Schwenkhebel
8 drehfest angebracht.
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-Die Stützwalzen 5 sind zwischen dem Walzgerüst 2 so mittels
Stützwalzenachsen
9 gelagert, daß die Arbeitswalzen auf den Stützwalzen abrollen können. Die Stutzwalzeh
5 sind auf den Stützwalzenachsen 9 drehfest angeordnet Auberhalb des Walzgerüstes
2 ist auf jeder Stützwalzenachse 9 ein Stirnzahnrad 10 vom gleichen Durchmesser
wie die Stützwalze 5 ebenfalls drehfest angeordnet. Jedes Stirnzahnrad 10 kämmt
mit dem Stirnzahnrad 7 seinerWalzgerüstseite. Die Schwenkhebel 8 sind außerhalb
des Walzgerüstes 2 und außerhalb der Stirnzahnräder 10 auf den Stützwalzenachsen
9 schwenkbar gelagert. Die Stützwalzenachsen 9 sind auf nicht gezeichnete Weise
antreibbar.
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Fig. 1 zeigt ferner einen Bewegungsmechanismus für die Schwenkhebel
8. Er besteht aus einem auf nicht dargestellte Weise zum Drehen antreibbaren Nocken
11. Dieserwirkt auf ein mittels Federn 12 auf den Nocken zu verschiebliches Lagergestell
13 mit einer Ablaufrolle 14, die am Nockenumfang anliegt. Der Nocken wird auf nicht
dargestellte Weise während eines Walzvorganges einmal um 3600 gedreht. Sein Umfang
weist im wesentlichen vier Abschnitte auf: Abschnitt A beträgt mehr als die Hälfte
des Umfanges und stellt einen Kreisbogen um die Drehachse des Nockens dar. Dieser
Abschnitt, in Fig. 1 gerade in Anlage an der Ablaufrolle 14, hält die Schwenkhebel
8und'damit die Arbeitswalzen 4 in ihrer Mittelstellung, d.h. in ihrer Lage während
des dritten Schrittes, dem vollständigen Abwalzen der Brandel 1.
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Damit ist auch sichergestellt, daß sich die Schwenkhebel während desWalzvorganges
nicht durch das dabei auf sie ausgeübte Drehmoment verschwenken. An den Abschnitt
A schließt sich ein im Drehsinn gegen den Uhrzeigersinn nach ihm zur Anlage an der
Ablaufrolle 14 kommender Abschnitt B an, dessen Abstände sich zur Drehachse hin
fortlaufend verkleinern. Wenn die Ablaufrolle 14 an diesem Abschnitt anliegt,.kdnnen
die Federn 12 die Schwenkhebel 8 in ihre ausgeschwenkte Stellung
bewegen
(erster Schritt). Während des Abschnittes C, einem Kreisbogen mit dem Radius des
kleinsten Abstandes des Abschnittes B, werden die Schwenkhebel und damit die Arbeitswalzen
in der Stellung gehalten, so daß das Walzgut eingeführt werden kann. Der sehr kurze
Abschnitt D, mit wachsenden Abständen zur Drehachse, bewirkt die Rückstellung der
Schwenkhebel' in die Mittelstellung und damit den zweiten Schritt des Walzvorganges,
d.h., das teilweise Abwalzen des Walzgutes während einer Bewegung gegen die Hauptdur.chlaufrichtung.-Letztere
ist übrigens in Fig. 1 mittels eines Pfeiles H angedeutet.
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In den Fig. 3 bis 7 sind die eben anhand des Nockens geschilderten
Bewegungen der Arbeitswalzen -und des Walzgutes schematisiert dargestellt.
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Fig. 3 zeigt die Ruhestellung zwischen einem abgeschlossenen und dem
nächsten Walzvorgang, entsprechend der Ubergangsstelle zwischen den Nockenumfangsabschnitten
A und B. Die Arbeitswalzen 4 und die Stützwalzen 5 drehen sich, wie die nicht gezeichneten
zugehörigen Zahnräder, im Sinne der Hauptvorschubrichtung H, d.h., die Arbeitswalzen
s,oX daß beide an ihren einander nächsten Bereichen eine Bewegungskomponente in
Richtung H aufweisen, und die Stützwalzen 5 drehen sich jeweils gegensinnig.
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Fig. 4 zeigt den ersten Schritt und eine etwa dem Nockenabschnitt
C entsprechende Stellung: die Arbeitswalzen Lt sind mittels der nicht gezeichneten
Schwenkhebel in Richtung H verschwenkt worden, wobei der Sehwenkwinkel at etwa 100
beträgt.Die Arbeitswalzen rollen- nach wie vor im gleichen Drehsinn an den Stützwalzen
5 ab. In den vergrößerten Spalt zwischen den Arbeitswalzen 4 ist eine Brandel 1
eingescho-.
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ben worden und zwar bis an einen Anschlag 15. Der-Anschlag
15
ist in den Figuren 4 und 5 teleskopartig dargestellt, der Anschaulichkeit halber
aber um 900 gedreht. Er muß für den dritten Schritt aus dem Walzweg bzw. dem Weiterförderweg
der Brandel herausbewegbar sein. Wesentlich ist, daß der Abstand A zwischen der
Anlagefläche des Anschlages 15 und der engsten Stelle des Walzspaltes in' Mittelstellung
der Arbeitswalzen - in der Zeichnung angedeutet durch die Verbindungslinie zwischen
den Achsen der Stützwalæen -so bemessen ist, daß bei der Rückbewegung der Arbeitswalzen
Lt, wie sie Fig. 5 zeigt, das Walzgut mit seinem vorderen Ende im Bereich des engsten
Spaltes zu liegen kommt, wie es Fig. 6 zeigt. Dieser. Weg des Walzgutes 1,relativ
zu der Rückbewegung der Walzen Lot, hängt u.a. von der Dicke des Walzgutes ab, nämlich'dem
Aufsetzpunkt der Walzen auf das Walzgut bei ihrer Rückbewegung.
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Diese Rückbewegung der Arbeitswalzen mittels der vom Nocken; abschnitt
D gesteuerten Schwenkhebel zeigt Fig. 5. Die Drehbewegung des Schwenkhebels zurück
in die Mittelstellung er- -folgt mit einer im Verhältnis zur Umfangsgeschwindigkeit
der Stützwalzen raschen Geschwindigkeit. Durch das Abstützen der Arbeitswalzen an
den Stützwalzen 5 bzw. den Eingriff der zugehörigen Stirnzahnräder 7 und 10 wird
ein Abrollen gegen den normalen Drehsinn zwischen den Walzen bzw. den Zahnrädern
erzwungen. Dies ist in Fig. 5 aus den .Pfeilen, die den Drehsinn andeuten, ersichtlich.
Durch Pfeile E ist die Schwenkbewegung der Hebel und damit die Bewegung der Arbeitswalzen
4 gezeigt, während ein Pfeil F die Bewegungsrichtung des Walzgutes 1 andeutet. Zu
Beginn der Rückbewegung der Arbeitswalzen verengt sich der Spalt zwischen beiden
bis sie, je nach Dicke des Walzgutes 1, an diesem zur Anlage kommen. Von diesem
Augenblick an wird nicht nur das Walzgut 1 in der Richtung F mitzurückgenommen,
sondern durch das, wie geschildert, erzwungene Drehen der Arbeitswalzen 4 auch abgewalzt,
bis die in Fig. 6 dargestellte Mittelstellung wieder erreicht ist. Die Lage
des
Werkstückes 1 ist aus Fig. 6 ersichtlich. Es ist wesentlich, daß sich das in Hauptdurchlaufrichtung
vordere-Ende im Bereich der engsten Stelle befindet, da nunmehr im dritten Schritt,
Nockenabschnitt A,das gesamte Werkstück nochmals überwalzt wird. Würde sich das
vordere Ende des Werkstückes 1 bei der Rückste.ll-ung der Arbeitswalzen, also beim
vorhergehenden -Schrit-t, nicht bis in dieengste Stelle zwischen den Arbeitswalzen
hineinbewegt haben, würde es weder bei diesem Walzvorgang, noch bei dem nach Fig.
6 und 7 überwalzt werden und zu dick bleiben.
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Würde'es dagegen zu weit - im-Zeichnungssinn - nach--link-s, also
durch den engsten Walzspalt hindurch gefördert werden, bestünde die Gefahr, daß
das Walzgut für den dritten Schritt, das eigentliche Auswalzen, nicht richtig erfaßt
würdeoder beim erneuten Einlaufen die Walzenoberfläche durch di Kante beansprucht
würde. Gerade diesessoll j-a durch das Aufsetzen der Arbeitswalzen im Abstand von
der Kante des Walzgutes vermieden werden. Da die Bewegung des Walzgutes 1 gegen
deren Hauptdurchlaufrichtung in dem augenblick beginnt, in dem die Arbeitswalzen
bei ihrer Rückschwenkbewegung an ihm aufsetzen, und der AufsetzpunkS im wesentlichen
von der Dicke des Walzgutes abhängt, ist der Anschlag dementsprechend einzustellen.
Die übrigen für den Rückweg bestimmenden Größen, der Schwenkwinkel 4 und die Walzendurchmesser,
sind als gleichbleibend vorausgesetzt.
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Fig. 7 zeigt, wie das vollständig abgewalzte Walzgut 1 die Arbeitswalzen
Lt verläßt.
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Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Die
Lagerung der Stütz- und Arbeitswalzen, ihre Antriebe und ihre zusätzliche Verbindung
durch die Stirn zahnräder kann im Rahmen der Erfindung variieren, Wesent lich ist
die Ausschwenkbewegung der Arbeitswalzen und ihre
gegensinnige,
der Drehrichtung der Stützwalze nicht entsprechende Drehbewegung bei der Rückbewegung.