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Walzkopf eines Planeten-Schrdgwalzwerks
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Walzköpfe von Planeten-Schrägwalzwerken haben eine geneigt gegen die
Walzgutachse gelagerte Walzenwelle, die an ihrem der Walzgutachse zugekehrten Ende
fliegend eine Kegelwalze trägt. Dabei ist die Kegelwalze mit der Walzenwelle in.oder
mitsamt der walzenseitigen Lagerung in axialer Richtung verstellbar. Zwischen der
sich drehenden Walzenwelle und dem Lagergehäuse muß eine Dichtung vorgesehen sein.
Die Dichtung, die gegen Clverlust vom Inneren des Getriebe und Lager aufnehmenden
Walzkopfgehäuses schützen soll, ist von außen durch Wärmestrahlung, Zunder, Spritzwasser
hoch beansprucht und daher ein die Betricbssicherheit eines Planeten-Schrägwalzwerks
entscheidend beeinflussender Punkt, dem immer er-
hebliche Aufmerksamkeit
gewidmet war. Dennoch ist eine vollends befriedigende Lösung1 die Betriebssicherheit
einschliessend gud Notlaufeigenschaft, hohe Standzeit, geringe und einfache Wartung
bei geringen Kosten verbürgt, nicht gefunden.
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Zum Schutz der Dichtung insbesondere vor Wärmestrahlung und auch,
um Lecköl vom heißen Walzgut fernzuhalten, ist die Verwendung einerKalotte bekannt,
die hinter der Kegelwalze mit der Walzenwelle verbunden ist, die die sich drehenden
Teile, die Dichtung und mindestens einen Teil des Lagerkörpers abdeckt. Diese Kalotten,
insbesondere wenn deren Außenrand noch labyrinthartig in einer Ausdrehung am Lagerkörper
einsitzt, haben eher Zunder und Schmutz an der Dichtung festgehalten als das die
Dichtung vor Zunder und Schmutz geschützt wurde.
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Ziel der Erfindung ist eine den vorgenannten Bedingungen gerecht werdende
Dichtung. Erfindungsgemäß werden Walzenwelle und Lagergehäuse mit Körpern relativer
Drehung versehen, deren mindestens einer axialbeweglich gelagert und unter der Wirkung
einer Feder gegen den anderen gedrückt ist, und die sich mit Radialflächen gegenüberstehenden
Körper stützen sich auf einem zwischen den korrespondierenden Radialflächen gebildeten
und aufrechterhaltenen Luftkissen berührungslos gegen die Wirkung der Feder gegeneinander.
Der während der gesamten Betriebsdauer vorhandene und zur Aufrechterhaltung des
Luftkissens nötige geringe Luftstrom verhindert einerseits den Austritt von Öl aus
dem Getriebe- und Lagergehäuse und wehrt andererseits ein Eindringen von Schmutz
in und durch den Spalt zwischen den korrespondierenden Radialflächen der Körper
der Dichtung ab.
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Zum weiteren Schutz kann eine solche Dichtung gemäß der l.rfindung
zusammen mit einer Kalotte verwendet werden, wenn die Kalotte in bekannter Weise
sowohl radial von der Walzen-
welle und axial von der Kegelwalze
weg ohne Um- oder Uber greifung durch andere Bauteile ist, wobei die vom Luftkissen
abströmende Luft über den Spalt zwischen Kalotte und Lagergehäuse abströmt und den
von der Kalotte abgeschlossenen Raum gegen das Eindringen von Schmutz schützt. Vorteilhaft
ist dabei eine Ausbildung der Dichtungskörper bezüglich ihrer korrespondierenden
Flächen und der Luftzuführung, daß von der das Luftkissen aufrechterhaltenden Luftströmung
nur ein geringerer Teil in das Getriebe- und Lagergehäuse, der größere Teil nach
außen durch den von der Kalotte abgedeckten Raum abströmt. Auch ist es von Vorteil,
die Luftzufuhr auch nach dem Stillsetzen des Walzwerkes noch für eine Zeit aufrechtzuerhalten,
damit bei der Abkühlung des Walzwerkes kein Schmutz in den von der Kalotte abgedeckten
Raum eingesogen wird.
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Weitere Merkmale der Erfindung, die insbesondere deren Ausgestaltung
nach besonderen Ausführungsbeispielen betreffen, sind den Ansprüchen 2 und 3 zu
entnehmen.
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Die Zeichnungen zeigen zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in
der Fig. 1a zu der die Fig. 1b eine Einzelheit als Ausschnitt in größerem Maßstab
zeigt und in der Fig. 2a zu der die Fig. 2b eine Einzelheit als Ausschnitt in größerem
Maßstab zeigt.
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Von beiden Ausführungsbeispielen ist nur der vordere Teil des Walzkopfes
dargestellt. Das Planeten-Schrägwalzwerk mit
seinen Walzköpfen kann
ansonsten in bekannter Art ausgebildet sein. Mit 11 im Ausführungsbeispiel nach
Fig. 1 und mit 21 im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist die Kegelwalze bezeichnet,
die fliegend an der Stirnseite einer Walzenwelle 12 bzw. 22 befestigt ist. Zur Befestigung
der Walzen 11 bzw.
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21 dienen vorspannbare Zuganker, durch die die Walze 11 bzw.
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21 mit korrespondierenden Stirnverzahnungen 13 bzw. 23 axial zusammengehalten
werden, während das Drehmoment von den Stirnverzahnungen 13 bzw. 23 übertragen wird.
An ihrem walzenseitigen Ende ist die Walzenwelle 12 bzw. 22 in einem Radiallager
14 bzw. 24 und in einem Axiallager 15 bzw. 25 gelagert. Eine in das Walzenkopfgehäuse
16 bzw. 26 eingesetzte Buchse 17 bzw. 27 ist mit einem Gewinde 18 bzw. 28 versehen,
in dem im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ein mit einem entsprechenden Außengewinde
versehenes Lagergehäuse 19 und im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ein mit einem
entsprechenden Außengewinde versehener Stellring 29 drehbar und somit axialbeweglich
einsitzen, so daß mit der Drehung und Axialverstellung des Lagergehäuses 19 bzw.
des Stellringes 29 über das Axiallager 15 bzw. 25 die Walzenwelle 12 bzw. 22 mit
der Walze 11 bzw. 21 axial verstellt werden.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1a und b wird die Walzenwelle
11 zusammen mit dem das Radiallager 14 und das Axiallager 15 aufnehmenden Lagergehäuse
19 verstellt, so daß sich die Walzenwelle 12 gegenüber dem Lagergehäuse 19 lediglich
dreht. Das Lagergehäuse 19 ist von einem Lagergehäusedeckel 31 verschlossen, wobei
der Lagergehäusedeckel 31 eine Bohrung 32 für den Durchtritt der Walzenwelle 12
mit geringem Spiel aufweist. In den Lagergehäusedeckel 19 ist eine einen Ringzylinder
33 bildende Ringnut eingearbeitet. Ein Dichtungskörper 34 ist mit einem einen Ringkolben
35 bildenden Ansatz
versehen, der in Nuten mit den Ringkolben 35
im Ringzylinder 33 abdichtenden Dichtringen 36 versehen ist. In am Ringkolben gleichmäßig
verteilt angeordneten Bohrungen 37 sind Federn 38 angeordnet, die sich am Boden
des Ringzylinders 33 abstützen und somit den Dichtungskörper 34 gegen einen zweiten
mit der Walzenwelle 12 verbundenen Dichtungskörper 39 drückt und in der Ruhelage
eine dichtende Anlage des Dichtungskörpers 34 am Dichtungskörper 39 bewirkt. Zum
Betrieb des Walzwerkes wird der Ringkolben 34 im Ringzylinder 33 mit Druckluft beaufschlagt,
die über eine Luftleitung 40 dem Ringzylinder zugeführt wird. Ober eine einstellbare
Drossel 41 strömt Druckluft in mengenmäßiger Begrenzung in von eine Ausnehmung 42,
die ausgehend/den korrespondierenden Radialflächen 43, mit denen sich die Dichtungskörper
34 und 39 gegenüberstehen, in den Dichtungskörper 34 eingearbeitet ist. Die Ausnehmung
42 ist so bemessen, daß sich an den Radialflächen 43 ein Druck aufbaut, der den
Dichtungskörper 34 gegen die Kraft der Federn 38 und die Beaufschlagung des Ringkolbens
35 mit Druckluft vom Dichtungskörper 39 abhebt, so daß zwischen beiden Dichtungskörpern
34 und 39 ein Luftkissen gebildet und aufrechterhalten wird, welches die Berührung
der Dichtungskörper 34 und 39 aufhebt. Die Lage der Ausnehmung 42 ist so bemessen,
daß infolge geringeren Widerstandes eine größere Menge der das Luftkissen aufrechterhaltenden
Luft nach außen als nach innen abströmt. Schrauben 44, die den Dichtungskörper 39
mit der Walzenwelle 12 verbinden, halten zugleich auch eine Kalotte 45, die das
gesamte Walzkopfgehäuse 16 an seiner Stirnseite überdeckt und lediglich zwischen
einem Bund 46 am Walzenkopfgehäuse 16 und dem Kragen 47 der Kalotte 45 einensengen
Spalt 48 offenläßt. Der von der Kalotte 45 abgedeckte Raum 49 ist von der am Spalt
48 abströmenden Luft gefüllt und hilft wie die durch die
Drehung
der Walzenwelle 12 sowie den Umlauf der Walzenköpfe um das Walzgut ein Eindringen
von Schmutz und Wasser in den Raum 49 weitgehendst zu vermeiden. Es empfiehlt sich
daher auch, die Druckluftzufuhr auch beim Stillsetzen des Walzwerkes noch eine Zeit
fortdaucrn zu lassen, daß nicht durch Abkühlung ein Unterdruck im Raum 49 entsteht,
der ein Eindringen von Schmutz oder Wasser in den Raum 49 begünstigen könnte.
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Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2a und b wird lediglich die Walzenwelle
22 mit dem Innenring und den Wälzkörpern des Radiallagers 14 und mit dem Axiallager
15 durch den Stützring 29 im Außenring des Radiallagers 14, der in der Buchse 27
und damit im Walzenkopfgehäuse 26 undrehbar und axial nicht verschiebbar einsitzt,
axial verstellt. Die Lagerbuchse 27 ist von einem Lagerbuchsendeckel 51 verschlossen.
Mit seiner abgesetzten Bohrung bildet der Lagerbuchsendeckel 51 einen Stufenzylinder,
in dessen Bohrung ein als abgesetzter Kolben (Stufenkolben) ausgebildeter, Dichtungskörper
52 axial verschiebbar einsitzt. Der vom Lagerbuchsendeckel gebildete Stufenzylinder
ist seinerseits von einem Zylinderdeckel 53 verschlossen, wobei dieser ebenso wie
der Dichtungskörper 52 eine Bohrung aufweist, die die Walzenwelle 22 mit geringem
Spiel umfassen. Mit dem Dichtungskörper 52 wirkt der Zylinderdeckel 53 als Dichtungskörper
zusammen, die einen weiteren Dichtungskörper 54 zwischen sich axial arretieren,
während die Walzenwelle 22 in dem Dichtungskörper axial verschiebbar ist. Durch
einen Dichtungsring 55 ist der Dichtungskörper 54 gegenüber der Walzenwelle abgedichtet.
Der als Stufenkolben ausgebildete Dichtungskörper ist an jedem seiner Kolbenabsätze
mit einer Dichtung 56 bzw. 57 versehen. Gleichmäßig verteilt auf der Kolbenfläche
zwischen den beiden Kolbenabsätzen des Dichtungskörpers 52 sind Bohrungen 58 und
in
ihnen Federn 59 angeordnet und die Federn 59 drücken den Dichtungskörper 52 gegen
den Dichtungskörper 54 und mit diesem gegen den Zylinderdeckel (Dichtungskörper)
53 und bewirken somit in der Ruhelage die dichtende Anlage der Dichtungskörper 52,
53, 54 untereinander. Zum Betrieb des Walzwerks wird die Kolbenfläche am Dichtungskörper
52 mit durch die Luftleitung 60 zugeführter Druckluft beaufschlagt. Die Druckluft
steht ebenso in der Stichleitung 61 an. Über einstellbare Drosseln 62 und 63 strömt
Druckluft in mengenmäßiger Begrenzung in die Ausnehmungen 64 und 65, die ausgehend
von den korrespondierenden Radialflächen 66 und 67, mit denen sich die Drichtungskörper
52/54 und 54/53 gegenüberstehen, in die Dichtungskörper 52 und 53 eingearbeitet
sind. Die Ausnehmungen 64 und 65 sind so bemessen, daß sich an den Radialflächen
66 und 67 ein Druck aufbaut, der den Dichtungskörper 52 gegen die Kraft der Federn
59 und die Beaufschlagung der Ringfläche zwischen den Kolbenabsätzen vom Richtungskörper
54 und diesen vom Dichtungskörper 53 geringfügig abhebt, so daß sich zwischen den
Dichtungskörpern 52 und 54 einerseits sowie 54 und 53 andererseits ein Luftkissen
bildet und aufrechterhalten wird, welches die Berührung der Dichtungskörper 52,
54, 53 untereinander aufhebt. Lage und Bemessung der Ausnehmungen 64 und 65 ist
derart, daß nur eine geringe Luftmenge von der Ausnehmung 64 nach innen und von
der Ausnehmung 65 eine größere Menge durch den Spalt zwischen der Walzenwelle 22
und dem Dichtungskörper (Zylinderdeckel) 53 abfließt. Im übrigen ist eine Bohrung
68 für den Abfluß von Luft vorgesehen. Die von den bei 64 und 65 gebildeten Luftkissen
nach außen abfließende Luft gelangt aus dem von einer Kalotte 69 abgedeckten Raum
73 durch einen Spalt 70 zwischen einem Kragen 71 der Kalotte und einem Bund 72 am
Walzkopfgehäuse 26 ins Freie.
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