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Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Walzgerüst mit auf ge-
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radlinigen Bahnen hin- und herbewegbarem Walzgerüst, insbesondere
Kaltpilgerwalzwerk, bei dem das Walzgerüst über eine Pleuelstange mit einem Kurbeltrieb
verbunden ist, der zum Ausgleich der veränderlichen Drehmomente und der Massenkräfte
über eine Kurbel stange, die exzentrisch am Kurbeltrieb angelenkt ist, mit vertikal
geführten auf- und abbewegbaren Ausgleichsgewichten verbunden und mit umlaufenden
Massenausgleichsgewichten versehen ist.
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Die Entwicklung von Walzwerken, insbesondere von Kaltpilgerwalzwerken
zu schnellwalzenden Maschinen machte es erforderlich, die bei den hohen Arbeitsdrehzahlen
beim Hin- und Herbewegen der Walzgerüste verursachten Massendrehmomente und Massenkräfte
optimal auszugleichen.
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Gute Erfolge erzielte man durch ein System, bei dem eine am Kurbeltrieb
angelenkte, vertikal auf- und abbewegte Ausgleichsmasse und Ausgleichsgewichte an
der Kurbelwelle die Massendrehmomente und Massenkräfte des Walzgerüstes weitgehend
kompensieren (DE-PS 962 062 und 1 064 461). Durch den vertikalen Drehmomentenausgleich
wurde die Idee verwirklicht, die Bewegungsenergie, die bei der Verzögerung des Walzgerüstes
bis zur Totlage frei wird, in der an Kurbeltrieb um 90t versetzt angeordneten Ausgleichsmasse
aufzuspeichern und bei der anschließenden Beschleunigung des Walzgerüstes nahezu
vollständig widerzuverwenden. Dadurch wird der gesamte Antrieb zwischen Antriebsmotor
und Kurbelwelle von zeitweilig zurückfließender und freigewordener Bewegungsenergie
entlastet.
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Die bei schnellwalzenden Kaltpilgerwalzwerken mit hohen Arbeitsdrehzahlen
auftretenden Massenkräfte, die proportional dem Quadrat der Maschinendrehzahlen
sind, werden bei der bekannten Konstruktion mit Hilfe von Ausgleichsgewichten an
den Kurbelwellenkröpfungen ausgeglichen, wobei die Massenkräfte des Walzgerüstes
und der Ausgleichsmasse zu ca. 80 % kompensiert werden, d. h. es verbleiben noch
die Massenkräfte 2. Ordnung. Durch das bekannte vertikale Drehmomenten-
und
Massenausgleichssystem ist zwar ein recht guter Ausgleich geschaffen, jedoch würde
eine weitere Verbesserung des Ausgleichs nicht nur höhere Drehzahlen ermöglichen,
sondern auch die Beanspruchung der zwischen Antriebsmotor und Kurbelwelle liegenden
Antriebsteile, wie Riementrieb, Kupplungen usw. und auch die Fundamentbelastungen
reduzieren und somit Störungen noch weiter herabsetzen.
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Ausgehend davon liegt der vorliegenden Erfindung ist Aufgabe zugrunde,
den bekannten vertikalen Drehmonenten- und Massenausgleich zu verbessern, um insbesondere
einen in jeder Stellung der Ausgleichsmasse vollständigen Massenausgleich zu gewährleisten.
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Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
Kurbel stange als in seiner Mitte am Kurbeltrieb drehbar gelagerter Doppelhebel
ausgebildet ist, dessen Enden jeweils auf einer geradlinigen horizontalen und vertikalen,
die Drehachse des Kurbeltriebes kreuzenden Bahn geführt werden und einerseits mit
der Pleuelstange des Walzgerüstes und andererseits mit der Ausgleichsmasse verbunden
sind.
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Bei dieser Ausbildung ergibt sich ein Doppelschubgetriebe, bei dem
der Abstand vom mittigen Anlenkpunkt des Doppelhebels zu den Enden an denen die
Pleuelstange des Walzgerüstes bzw. die Ausgleichsmasse angelenkt sind dem Abstand
des Anlenkpunktes am Kurbeltrieb zum Drehpunkt des Kurbeltriebes entsprechen. Diese
Geometrie gewährleistet bei entsprechender Wahl der Ausgleichsmassen in jeder Stellung
des Systems einen kompletten Massenausgleich, der aufgrund der Geometrie des Doppelschubgetriebes
und der Ausgleichsmassen außerdem einen Drehmotnentenausgleich schafft.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 das erfindungsgemäße Doppelschubgetriebe
und Fig. 2 jeweils um 9je versetzte Drehstellungen des Getriebebis 5 systems und
Fig. 6 eine möglicht Bauausführung eines Walzwerks mit Ausgleich nach der Erfindung
in Draufsicht.
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In Fig. 1 ist der Hauptdrehkorper des Doppelschubgetriebes mit H bezeichnet,
der um den zentralen Drehpunkt A dreht. Der Hauptdrehkörper H trägt an seinem einen
Ende eine Ausgleichsmasse E, die mit dem Hauptdrehkörper H um den Drehpunkt A rotiert.
Am anderen Ende des Hauptdrehkörpers H-ist bei B ein Doppehebel Z drehbar gelagert,
an dessen einem Ende bei C die Masse M des (nicht dargestellten) Walzgerüstes über
eine ebenfalls nicht dargestellte Pleuelstange angelenkt ist und an dessen anderen
Ende bei D das Ausgleichsgewicht G angelenkt ist. Die Masse des Walzgerüstes M ist
gemeinsam mit dem Anlenkpunkt C auf einer geradlinigen Bahn X und das Ausgleichsgewicht
G mit dem Anlenkpunkt D ist auf der geradlinigen Bahn Y bewegbar geführt, wobei
die Bahnen X und Y sich im Drehpunkt A des Hauptdrehkörpers H unter 90 kreuzen.
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Aus dieser Anordnung ergibt sich, daß der Abstand des Drehpunktes
B des Doppelhebels Z von den Anlenkpunkten C und D der Masse des Walzgerüstes M
bzw. der Ausgleichsmasse G jeweils um einen Betrag R beabstandet ist, der dem Abstand
des Drehpunktes A vom Drehpunkt B des Doppelhebels Z entspricht. Damit ist auch
der maximale Hub sowohl der Masse M des Walzgerüstes sowie auch des Ausgleichsgewichtes
G festgelegt, der jeweils vom Endpunkt X1 zum Endpunkt X2 bzw. vom Endpunkt Y1 zum
Endpunkt Y2 dem vierfachen Abstand des Drehpunktes A vom Drehpunkt B des Doppelhebels
Z, also 4R entspricht.
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In den Figuren 2 bis 5 sind um jeweils 90 versetzt gezeichnete Stel-Tungen
des Getriebesystems ls dargestellt. Dabei werden die gleichen Dezujszi fieri und
Buchstaberl verwendet. Mit Pfeilen ist in den Figur ren jeweils die Bewegungsrichtung
der Getriebeteile angegeben. Die Figuren 2 und 4 zeigen jeweils die Stellung der
Masse R des Walzgerüstes in den beiden Endlagen x1 bzw. x2 während in Figur 3 und
5 jeweils das als Masse M angedeutete Walzgerüst sich in der mittleren Position
jedoch in umgekehrter Bewegungsrichtung befindet. Dabei ist die Ausgleichsmasse
G eimal im unteren Totpunkt y1 (Fig. 3) und einmdl im oberen Totpunkt Y2 (Fig. 5).
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In Figur 6 ist eine nDgliche Bauausführung eines Walzwerkes mit Ausgleich
nach der Erfindung in Draufsicht dargestellt.
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Der Hauptdrehkörper II ist im Gehäuse 1 in Lagern 2 gelagert und wird
von der Antriebswelle 3, die in Lagern 4 im Gehäuse 1 gelagert ist über Zahnräder
5 und 6 angetrieben. Im Hauptdrehkörper H ist in der Achse B der Doppelhebel Z in
den Lagern 7 drehbar gelagert. An einem Ende des Doppelhebel Z ist bei C in den
Lagern 8 die Masse M und am anderen Ende bei D in den Lagern 9 das Ausgleichsgewicht
G angelenkt.
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Ebenfalls ist am Hauptdrehkörper H das rotierende Ausgleichsgewicht
E befestigt. Die Masse M des Walzgerüstes mit Pleuelstange ist gemeinsam mit Punkt
C geradlinig auf Bahn X in Zeichnungsebene und die Masse G ist gemeisam mit Punkt
D geradlinig auf Bahn Y senkrecht zur Zeichnungsebene geführt.
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