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Walzenschleifmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Walzenschleifmaschine zum Schleifen der
Oberfläche von Walzen in Walzwerken, welche Maschine mit Lünetten zur Abstützung
und Zentrierung der Walzen ausgerüstet ist, auf deren Lagerfläche die Walzen mit
ihren Wellenzapfen auflagerbar sind und bei Rotation laufen. In derartigen Schleifmaschinen
müssen die Walzen von z.B. Blechwalzwerken oder dergleichen in regelmäßigen Abständen
zur Beseitigung von Oberflächenabnutzungen und Beschädigungen durch Nachschleifen
überholt werden. Zu diesem Zweck werden die Walzen aus den Walzwerken ausgebaut
und in die Schleifmaschine übergeführt.
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Von der einwandfreien Beschaffenheit der Lagerflächen der Lünetten
in den Schleifmaschinen hängt in hohem Maße die Rundlaufgenauigkeit der zu schleifenden
Walze in der Schleifmaschine und damit die Topographie der geschliffenen Walzenoberfläche
ab. Aus diesem Grunde sind die Lünetten in der Regel an ihren Lagerflächen mit Präzisionsgleitlagern
aus Weißmetall ausgebildet. Ein beim Einlegen der bis zu 60 t schweren Walzen oft
unvermeidbarer Stoß des Wellenzapfens an eine Kante dieser schalenförmigen Gleitlager
verändert
die Geometrie der Lagerfläche, wobei meist an den Kanten
der Gleitlagerschale Erhöhungen entstehen, die ein Laufniveau bilden, das über dem
der eigentlichen Lauffläche liegt. Die Walze liegt dann an dieser Stelle höher als
auf Normalniveau, so daß die erforderliche Rundlaufgenauigkeit nicht mehr gewährleistet
ist. Um die benötigte Präzision der Lagerflächen für die Walzenzapfen auf den Lünetten
wieder herzustellen, ist ein aufwendiges Einschaben und Nachjustieren der Lünetten-Gleitlager
erforderlich.
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Die Gefahr des Anschlagens der Walzenzapfen an die Gleitlager der
Lünetten ist deshalb besonders groß, weil in der Regel die Walze mit einem Kran
an Seilen oder einer Anhängevorrichtung gleichzeitig in je eine Lünette an den beiden
Walzenzapfen eingelegt werden muß, die in der Regel einen horizontalen und einen
vertikalen Backen haben. In den meisten Fällen ist dabei gleichzeitig ein etwa horizontales
Einfädeln der Walze in die Walzenantriebsvorrichtung verbunden.
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Diese Tätigkeiten müssen in der Regel von einer einzigen Arbeitskraft
kontrolliert und gesteuert werden, was ohne Anschlagen der Wellenzapfen der schweren
Walzen an die Lagerflächen der Lünetten oft nicht möglich ist.
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Das zur Beseitigung der Beschädigungen der Lagerfläche der Lünetten
erforderliche Einschaben und Nachjustieren der Tragfläche ist außerordentlich umständlich
und zeitaufwendig. Es erfordert zahlreiche hintereinander notwendige Arbeitsvorgänge,
nämlich Herausheben der Walze, Tuschieren der Lagerfläche der
Lünette,
Wiedereinlegen der Walze und probeweises Rotierenlassen, anschließendes erneutes
Herausheben der Walze und vorsichtiges Einschaben der aufgrund der Tuschierung erkannten
Fehlerstellen an der Lagerfläche, erneutes Tuschieren der Lagerfläche, anschließendes
Wiedereinlegen und erneutes Rotierenlassen der Walze sowie abschließendes Anheben
und Kontrollieren des Laufbildes der Walze. Dieser#Arbeitsablauf muß u.U. mehrmals
wiederholt werden, was je nach Umfang der Beschädigung Stunden dauern kann.
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Deshalb werden in vielen Fällen die erforderlichen Korrekturmaßnahmen
an den Lagerflächen der Lünetten unterlassen und ein nicht völlig einwandfreier
Nachschliff der Walze in Kauf genommen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Walzenschleifmaschine
der eingangs genannten Gattung Maßnahmen zu treffen, welche ein Einlegen und Herausheben
der schweren Walzen in die bzw. aus der Walzenschleifmaschine ohne Gefahr der Beschädigung
der Lagerflächen der Lünetten ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß neben zumindest einer Lünette
der Walzenschleifmaschine eine zur vorübergehenden Abstützung des Wellenzapfens
ausgebildete Hilfslünette oder dgl. Hilfsabstützeinrichtung angeordnet ist, die
mit ihrer Tragfläche über die Funktionsstellung der Lagerfläche der Hauptlünette
hinaus in Richtung auf die Achse des Wellenzapfens vorschiebbar und aus dieser vorgeschobenen
Lage hinter die vorgenannte Lagerfläche der Hauptlünette zurückbewegbar ist. Zum
Einsetzen der zu schleifenden
Walze in die Schleifmaschine kann
die Hilfslünette mit Ihrer Tragfläche über die Funktionsstellung der Lagerfläche
der Hauptlünette hinaus gegen die Achse des Walzenzapfens vorgeschoben werden, so
daß die Walze zunächst auf die Tragfläche der Hilfslünette aufgesetzt wird. Hierauf
kann diese Hilfslünette mit ihrer Tragfläche mit langsamer Geschwindigkeit bis hinter
die Lagerfläche der Hauptlünette zurückbewegt werden, wobei die Walze mit ihren
Wellenzapfen genau gesteuert und sanft auf die letztgenannte Lagerfläche zur Auflage
gelangt und von der Tragfläche der Hilfslünette freikommt.Die Rückbewegung der Hilfslünette
wird zweckmäßig beendet, wenn deren Tragfläche sich ein ausreichendes Maß, beispielsweise
10 bis 20 mm, hinter die in Funktionsstellung befindliche Lagerfläche der Hauptlünette
zurückbewegt hat, so daß die Hilfslünette einen sicheren Abstand von der Oberfläche
der Walzenzapfen einnimmt. Die Hilfslünette dient also beim Einsetzen der zu schleifenden
Walze in die Walzenschleifmaschine zum Schutz der Lagerfläche der Hauptlünette.
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Gleiches gilt beim Herausheben der Walze aus der Schleifmaschine nach
dem Schleifen. Hierfür kann zunächst die Hilfslünette mit ihrer Tragfläche in Richtung
der Achse des von dieser getragenen Walzenzapfens etwa 10 bis 20 mm über die Funktionsstellung
der Lagerfläche der Hauptlünette hinaus vorgeschoben werden, wobei der Walzenzapfen
von der Lagerfläche der Hauptlünette auf die Tragfläche der Hilfslünette überwechselt,
also von der Lagerfläche der Hauptlünette freikommt. Die vorgeschobene Hilfslünette
dient
beim anschließenden Herausheben der Walze aus der Schleifmaschine
als Schutz für die Lagerfläche der Hauptlünette.
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Eine elektrische Verriegelung kann dafür sorgen, daß der Rotationsantrieb
der Walze nur erfolgt, solange die Hilfslünette in hinter die Hauptlünette zurückgefahrener
Stellung ist.
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Es ist zwar bereits bei einer Walzenschleifmaschine bekannt, neben
den Lünetten zusätzliche von Zylindern mit Kolben gebildete Tragorgane anzuordnen,
die zur Unterstützung bzw. Abstützung der Einbaustücke der Walze dienen, mit welchen
die Walze in diese Schleifmaschinen eingelegt werden (DE-AS 1 164 871). Diese zusätzlichen
Tragorgane sind, auch wenn sie in bezug auf die Walze in radialer Richtung bewegbare
Tragflächen haben, mit den Hilfslünetten der Erfindung nicht vergleichbar, da sie
nicht auf den Walzenzapfen sondern auf das an die Walze befindliche Einbaustück
wirken, und dazu dienen, die Lünetten während des Schleifvorganges fast vollständig
von der aus Walze und Einbaustücken gebildeten Gesamtlast zu entlasten.
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Die bei der bekannten Schleifmaschine vorhandenen besonderen Trageinrichtungen
für die Einbaustücke der Walzen unterscheiden sich somit sowohl im Aufbau als auch
in ihrer Funktionsweise und in ihrer Aufgabenstellung grundsätzlich von den Hilfslünetten
gemäß der Erfindung.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzenschleifmaschine
wird die Tragfläche der Hilfslünette von einem auswechselbaren Belag gebildet, der
aus einem Material, z.B. Kunststoff, Hartholz, Hartgummi, Weichmetall oder dgl.
bestehen kann, welches weicher ist als das Material des Wellenzapfens der zu schleifenden
Walze.
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Die Hilfslünette kann zwei oder auch mehr als zwei im Winkel zueinander
stehende und in diesem Winkel gegenüber der Achse des Wellenzapfens der zu schleifenden
Walze getrennt vor- und zurückbewegbare Backen mit an deren Stirnflächen angeordneten
Tragflächen für den Wellenzapfen haben.Diese Backen können neben, vor, unter oder
über den Backen der Hauptlünette oder auch innerhalb oder außerhalb derselben um
diese herum angeordnet sein.
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Während die Verstellorgane der Hauptlünettenlager von großer Präzision
und entsprechend aufwendiger Konstruktion sein müssen, können die Verstellorgane
der Hilfslünetten einfach und robust konstruiert sein, weil an ihre Einstellgenauigkeit
keine hohen Ansprüche zu stellen sind.
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Die erfindungsgemäßen Hilfslünetten bzw. Hilfstrageinrichtungen können
nachträglich in bestehende Schleifmaschinen eingebaut werden, bei denen in der Regel
sowohl zwischen der einen Hauptlünette und dem Spindelstock als auch zwischen der
anderen Hauptlünette und dem Reitstock ausreichend Platz zum Einbau je einer Hilfslünette
mit einem oder mehreren vor-
und zurückbewegbaren Tragbacken ist.
Selbstverständlich können aber auch neue Maschinen mit derartigen Hilfslünetten
ausgestattet werden. Denn auch bei solchen neuen Maschinen ist eine Beschädigungsgefahr
der Lagerflächen der eigentlichen Lünetten gegeben, auf welchen die Walzenzapfen
bei der Walzenrotation laufen. Bei neuen Maschinen bietet sich die örtliche Einbeziehung
der Hilfslünetten in die Hauptlünetten als vorteilhafte Lösung an.
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In der Zeichnung ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsform einer
erfindungsgemäß mit Hilfslünetten nachgerüsteten Walzenschleifmaschine dargestellt,
die im folgenden näher beschrieben wird: Fig. 1 zeigt eine mit Hilfslünetten ausgerüstete
Maschine mit eingesetzter Walze in Seitenansicht; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch
die Maschine mit Walze nach Linie II-II in Fig. 1 in größerer Darstellungsweise;
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 zeigt die Seitenansicht
der in Fig. 1 linken Walzenlagerung in gleichem Maßstab wie die Querschnittsdarstellungen
in Fig. 2 und 3.
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Die in der Zeichnung dargestellte Walzenschleifmaschine besitzt zwei
auf einem Maschinenbett 1 über je einen Bock 9 gelagerte Hauptlünetten 2. Die eine
Hauptlünette
befindet sich in der Nähe des Reitstockes 3 und die andere Hauptlünette in der Nähe
des den Rotationsantrieb für die zu schleifende Walze 5 enthaltenden Spindelstocks
4. Reitstock 3 und Spindelstock 4 sind mit relativ zueinander bewegbaren Justierzapfen
6 ausgestattet; die in entsprechende Bohrungen 7 an den Stirnenden der Zapfen 8
der zu schleifenden Walze 5 in Eingriff gebracht werden können.
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Jede der beiden Hauptlünetten 2 besitzt zwei Tragorgane, die wie in
Fig.2 und 3 ersichtlich, als in einem Zylinder 10 geführte Kolben 11 ausgebildet
sind. Diese Kolben sind mit ihren die Lagerflächen 12 für die Walzenzapfen 8 bildenden
Lagerschalen in Richtung der Zapfenachse einstellbar. Das eine Tragorgan (in Fig.2
und 3 das linke) wirkt auf der einen Seite des Walzenzapfens etwa horizontal gegen
diesen und das andere Tragorgan (in Fig. 2 und 3 das rechte) stützt den Walzenzapfen
auf dessen anderer Seite schräg von unten. Die beiden Zylinder 10 der Hauptlünette
sind am Bock 9 gelagert, der auf dem Maschinenbett 1 parallel zur Achse der zu schleifenden
Walze 5 verschiebbar ist Die hier gezeigte Winkelstellung der Tragorgane zueinander
ist nur eine beispielhafte Anordnung. Andere zweckdienliche Winkelstellungen sind
denkbar.
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Neben jeder der beiden Hauptlünetten 2 ist eine Hilfslünette 13 vorgesehen.
Diese beiden Hilfslünetten 13 besitzen ebenfalls je zwei an einem Bock 14 gelagerte
Zylinder 15, in welchen Kolben 16
mit an ihren Stirnenden dem Radius
der Walzenzapfen 8 angepaßten Tragflächen 17 vorgesehen sind. Diese Kolben 16 sind
im Zylinder 15 axial bewegbar, so daß ihre zur Abstützung des Walzenzapfens 8 dienenden
Tragflächen 17 gegenüber der Oberfläche des Walzenzapfens vor- und zurückbewegbar
sind. Diese Bewegung der Tragbacken 16 in den Zylindern 15 kann hydraulisch oder
pneumatisch erfolgen. Statt einer Zylinder-Kolben-Einheit kann auch ein mechanischer
Antrieb, z.B. eine Spindel oder Zahnstange, das Verstellorgan für die Lagerbacken
der Hilfslünetten bilden.
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An den Stirnenden der Kolben 16 der Hilfslünetten 13 können auswechselbare
Beläge vorgesehen sein, welche die Tragfläche 17 besitzen und die aus einem weicheren
Material als das Material des Walzenzapfens 8, beispielsweise aus Kunststoff, Hartgummi,
Hartholz, Weichmetall, oder dgl., bestehen.
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Die Böcke 14 der Hilfslünetten 13 sind ebenso wie diejenigen 9 der
Hauptlünetten 2 in Achsrichtung der zu schleifenden Walze 5 verschiebbar im Maschinenbett
1 gelagert, wobei zu deren Verschiebung ein Zahnstangenantrieb/18 vorgesehen ist.
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Der Zahnstangen-Antrieb 18 der Hilfslünetten 13 kann nicht nur zu
deren Einstellung auf die Länge der jeweils zu schleifenden Walzen 5 dienen, sondern
auch zum horizontalen Einfädeln des einen Walzenzapfens 8 in das axial festehende
Kupplungsstück 19 des Spindelstockes 4. Zu diesem Zwecke muß die Verfahrbarkeit
der
Hilfslünetten 14 so groß oder etwas größer als die Tiefe des Kupplungsstückes sein,
in welches der Walzenzapfen 8 eingefahren werden muß.
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Sind beim Einsetzen der zu schleifenden Walze 5 in die Maschine die
Walzenzapfen auf die vorgefahrenen Tragflächen 17 der Kolben 16 der Hilfslünetten
13 aufgesetzt, werden die Kolben 16 unter Heranbewegung der Walzenzapfen an die
Kolben 11 der Hauptlünetten 2 zurückbewegt. Kurz vor dem Aufsetzen der Walzenzapfen
auf die Lagerflächen 12 der Hauptlünetten 2 werden die Hilfslünetten 13 mit ihren
Lagerböcken 14 horizontal in Richtung des Spindelstockes verfahren, wobei der diesem
Spindelstock 4 benachbarte Walzenzapfen 8 in das Kupplungsstück 19 eingefahren wird.
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Hierdurch wird ein Längsverschieben der Walze auf den Hauptlünetten
vermieden, was ebenfalls eine Schonung der Lagerflächen der Hauptlünetten gewährleistet.
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Solche verfahrbaren Hilfslünetten können auch bei neuen Maschinen
mit axial verfahrbarem Kupplungsstück vorteilhaft sein. Denn auch bei modernen Maschinen
ist eine Längsverschiebung der Walzen erforderlich, wenn diese zum Justieren der
Lagerbacken zwischen die Spitzen 6 mit Hilfe des Kranes eingefahren werden müssen.
Auch bei diesem Einfädeln der Walze in die genannten Spitzen besteht die gleiche
Beschädigungsgefahr für die Spitzen wie für die Lagerschalen.