DE3512514C2 - Querwalzmaschine mit zwei geradlinig, hydraulisch angetriebenen Walzschlitten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Querwalzmaschinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie sind zur Herstellung profilierter rotationssymmetrischer Werkstücke anwendbar.

Es ist aus der SU 806 215 eine gattungsgemäße Querwalzmaschine bekannt, die ein spezielles Synchronisatonsgetriebe und für jeden Walzschlitten einen beidseitigen Führungsrahmen enthält. Jeder Führungsrahmen ist im Ständer auf den mittigen Zapfen mindestens zweier exzentrisch abgestufter Stützrollenachsen gelagert, auf deren exzentrischem Umfang Stützrollen für den betreffenden Walzschlitten wälzgelagert sind, der zusätzlich im Führungsrahmen längsgeführt ist. Durch Lösen der Feststellmittel für die Stützrollenachsen und deren gleichförmige Verdrehung ist eine Abstandsänderuung der Walzschlitten möglich. Das spezielle Synchronisationsgetriebe besteht für jeden Walzschlitten aus einer an diesem angeordneten Zahnstange, einem mit dieser in Wirkverbindung stehenden und im Führungsrahmen gelagerten Zahnrad, zwei Zahnradgetrieben und einer zwischen diesen angeordneten Gelenkwelle sowie einem gemeinsamen Zwischenzahnrad und es gewährleistet eine sichere Wirkverbindung auch bei verändertem Abstand. Von Nachteil bei dieser bekannten Querwalzmaschine ist die ungenügende Arbeitsgenauigkeit infolge des durch die innenliegende Führungsrahmenanordnung und den großen Stützrollenachsenabstand bedingten Verlust an Maschinensteife, der durch eine masseintensive Walzschlittenkonstruktion ausgeglichen werden muß. Die Werkzeugstandzeit wird durch die Unmöglichkeit der schnellen Abstandsvergrößerung der Walzschlitten im Überlastungsfalle nachteilig beeinflußt; ebenso die Arbeitsgenauigkeit durch die schwierige Gewährleistung der Parallelstellung der Führungsrahmen. Beides wird durch das aufwendige Lösen, Verdrehen und Wiederfeststellen mehrerer Stützrollenachsen verursacht. Weiterhin ist das spezielle Synchronisationsgetriebe sehr aufwendig und weist ein relativ großes Zahnspiel auf, wobei Zahn- und Führungsspiel voneinander abhängig sind. Schließlich erfordern beide Führungsrahmen und das spezielle Synchronisationsgetriebe einen hohen Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand.

Weiterhin ist aus der SU 584 949 eine Querwalzmaschine bekannt, deren Walzschlitten unter einem Winkel angeordnet sind. Das Synchronisationsgetriebe besteht aus zwei auf gleicher Achse relativ zueinander verdrehbar angeordneten Zahnrädern, die über je eine Zahnstange mit den Walzschlitten in Wirkverbindung stehen. Durch Lösen der Feststellmittel zwischen den beiden Zahnrädern und deren Verdrehung erfolgt eine Relativbewegung der Walzschlitten in Längsrichtung, die infolge der unter einem Winkel angeordneten Walzschlitten eine Abstandsveränderung derselben ermöglicht. Der Nachteil dieser Verstellvorrichtung bei dieser bekannten Querwalzmaschine ist die fehlende Möglichkeit der schnellen Abstandsvergrößerung der Walzschlitten für den Überlastungsfall, wodurch die Werkzeugstandzeit nachteilig beeinflußt wird. Bei technologisch bedingten Änderungen ist eine Abstandsveränderung der Walzschlitten nur im Stillstand der Maschine möglich. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß durch ortsveränderliche Lage der Walzebene in Längsrichtung der Walzschlitten eine Höhenveränderung der Zu- und Abführeinrichtung für die Walzteile erforderlich ist.

Bei einer weiteren bekannten Vorrichtung nach der DD 58 480 sind die gegenläufig bewegbaren Walzschlitten so auf Stützrollen mit exzentrisch verstellbaren Stützachsen längsgeführt gelagert, daß die Umformung des Werkstückes im Schnittpunkt der Diagonalen zwischen den Stützrollpaaren erfolgt. Von Nachteil ist die geringe Arbeitsgenauigkeit, bedingt durch die ungenügende Maschinensteife, die maßgeblich durch die Auffederung der Walzschlitten zwischen den Stützrollenpaaren beeinflußt wird.

Aus der De 30 50 543 C2 ist eine weitere Querwalzeinrichtung bekannt, bei der der bewegliche Walzschlitten in einer Gleitführung des Gestells längsgeführt gelagert ist und sich die radialen Walzkräfte der beiden kammartig ineinandergreifenden Gestellhälften in den beide Hälften verbindenden Drehbolzen abstützen. Die einer Gestellhälfte zugeordneten Formabschnitte des Drehbolzens sind im Querschnittsprofil segmentartig abgesetzt, so daß bei entsprechender Drehbewegung des Bolzens im Havariefall die Verspannung beider Gestellhälften aufgehoben wird. Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß durch die Gleitführung erhöhte tangentiale Antriebskräfte zur Überwindung der zusätzlich wirkenden Reibkräfte aufgebracht werden müssen. Weiterhin ist diese Löseeinrichtung, wie auch die der voranbeschriebenen Vorrichtung, nur geeignet, im Havariefall bei festgefahrenem Werkzeug die Gestellverspannung aufzuheben. Sie ist nicht anwendbar für eine kontinuierliche, auch während des Walzprozesses aktiv steuerbare Walzspalteinstellung, die in Abhängigkeit sich ändernder technologischer Bedingungen für eine gleichbleibende Werkstückqualität in Verbindung mit einem integrierten Regelkreis erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Querwalzmaschine hoher Maschinensteife mit der Möglichkeit einer schnellen und technologisch unaufwendigen Abstandsvergrößerung bzw. -änderung der Walzschlitten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Die vorgeschlagene Lösung hat gegenüber den vorbekannten Querwalzmaschinen folgende Vorteile: Sie weist eine hohe Arbeitsgenauigkeit infolge des einerseits nur einmal vorgesehenen und andererseits außenliegend angeordneten Führungsrahmens sowie durch die Lage der Umformzone auf der Ebene beider Stützrollen auf, wobei keine masseintensive Ständer-, Walzschlitten- und Führungsrahmenkonstruktion zur Gewährleistung der Maschinensteife erforderlich ist. Infolge der geschaffenen Möglichkeit der schnellen, unkomplizierten Abstandsvergrößerung bzw. -änderung der Walzschlitten im Havarie- oder Überlastungsfall bzw. bei technologisch bedingten Änderungen durch Schwenken des Führungsrahmens werden die Werkzeugstandzeit und die Arbeitsgenauigkeit günstig beeinflußt sowie die technologischen Möglichkeiten erweitert. Dies wird durch das unaufwendige Lösen, Verdrehen und Wiederfeststellen der über Hebel mit der kombinierten Verstell-, Arretier- und Schnellösevorrichtung verbundenen exzentrisch verstellbaren Lagerung der zweiten Stützrolle und dem schwenkbaren Führungsrahmen bewirkt. Die Verstellung des Walzschlittenabstandes bei laufender Maschine ohne Arbeitsunterbrechung und die Kopplung dieser Vorrichtung mit einem Meßsystem ermöglicht eine schnelle und stufenlose Korrektur der durch Änderung technologischer Parameter hervorgerufenen Toleranzen am Werkstück. Weiterhin ist das Synchronisationsgetriebe einfach und weist ein relativ geringes Zahnspiel auf, welches vom Führungsspiel unabhängig ist. Schließlich erfordern der eine Führungsrahmen, die Walzschlittenführung und das Synchronisationsgetriebe nur einen geringen Bearbeitungs-, Montage- und Reparaturaufwand.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Querwalzmaschine in der Vorderansicht,

Fig. 2 eine Detaildarstellung derselben für die Walzschlittenführung im Querschnitt.

Die Querwalzmaschine besteht im wesentlichen aus einem Ständer 1, einem linken, ersten Walzschlitten 2 und einem rechten, zweiten Walzschlitten 3. Beide Walzschlitten 2; 3 werden durch hydraulische Arbeitszylinder 4 geradlinig hin und her betrieben und tragen keilförmige Werkzeuge 5, zwischen denen in der Umformzone ein Werkstück 6 quergewalzt wird. Der erste Walzschlitten 2 ist zwischen einer im Ständer 1 wälzgelagerten ersten Stützrolle 7 an seiner Rückseite und zwei Paar exzentrisch verstellbaren ersten Führungsrollen 8 an seinen Führungsleisten 9 geführt. Der zweite Walzschlitten 3 wird in ähnlicher Weise zwischen einer zweiten Stützrolle 10 und zwei Paar zweiten Führungsrollen 11 geführt. Die zweiten Führungsrollen 11 sind jedoch exzentrisch verstellbar in einem Führungsrahmen 12 angeordnet, der seinerseits über ein Gleitsteinpaar 13 in einer Gleitsteinführung von einem Exzenterbuchsenpaar 14 getragen und auf Achsen 15 von Stirnzahnrädern 16 im Ständer 1 drehbar gelagert ist. Das Exzenterbuchsenpaar 14 ist über ein Paar seitliche Hebel 17 mit einer Traverse 18 verbunden, die einerseits mit einem Arbeitszylinder 19 und andererseits mit einer Anschlagspindel 20 eines mechanischen Verstellgetriebes 21 in Wirkverbindung steht. Der Synchronlauf der Walzschlitten 2; 3 wird durch ein Synchronisationsgetriebe gewährleistet, das aus beidseitig an den Walzschlitten 2; 3 angebrachten Zahnstangen 22 und aus den zwei mit diesen im Eingriff stehenden Stirnzahnrädern 16 besteht, die im Ständer 1 gelagert sind. Für eine möglichst geringe Durchbiegung der Walzschlitten 2; 3 zwecks Erhöhung der Arbeitsgenauigkeit befindet sich die Umformzone des Werkstückes 6 in der Mitte der Verbindungslinie zwischen den Achsen der Stützrollen 7; 10.

Im Normalbetrieb der Walzschlitten 2; 3 werden die Hebel 17 durch den öldruckbeaufschlagten Arbeitszylinder 19 über die Traverse 18 gegen den Anschlag der Anschlagspindel 20 gedrückt und damit eine Arretierung des Exzenterbuchsenpaares 14 erreicht. Im Überlastungsfall werden durch Öldruckbeaufschlagung der Gegenseite des Arbeitszylinders 19 die Hebel 17 betätigt und damit das Exzenterbuchsenpaar 14 verdreht, wodurch eine schnelle Abstandsvergrößerung der Walzschlitten 2; 3 durch Rückhub der zweiten Stützrolle 10 und Schwenken des Führungsrahmens 12 erreicht wird. Durch Betätigung des mechanischen Verstellgetriebes 21 ist eine feine, stufenlose Änderung des Walzschlittenabstandes ohne Arbeitsunterbrechung bei laufender Maschine möglich. Durch die gewählte Übereinstimmung der Achse des Drehpunktes des Führungsrahmens 12 mit den Achsen 15 der Stirnzahnräder 16 bleibt das Zahnspiel zwischen den Zahnstangen 22 und den Stirnzahnrädern 16 bei Änderung des Abstandes der Walzschlitten 2; 3 konstant.

Claims (5)

1. Querwalzmaschine mit zwei geradlinig, hydraulisch angetriebenen Walzschlitten, bestehend aus einem Ständer, in diesem gelagerte, beidseitige Führungsrahmenanordnung, einer Stützrollenlagerung für jeden Walzschlitten und einem Synchronisationsgetriebe mit den Walzschlitten zugehörigen Zahnstangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrahmenanordnung als ein einziger Führungsrahmen (12) aus zwei außerhalb des Ständers (1) angeordneten, flachen Rahmenelementen ausgebildet ist, daß der erste Walzschlitten (2) zwischen einer im Ständer (1) gelagerten ersten Stützrolle (7) und wenigstens zwei im Ständer (1) exzentrisch verstellbar angeordneten ersten Führungsrollen (8) geführt ist, daß der zweite Walzschlitten (3) zwischen einer im Ständer (1) exzentrisch verstellbar gelagerten zweiten Stützrolle (10) und mindestens zwei, mit der zweiten Stützrolle (10) über ein Gleitsteinpaar (13) und dem am Ständer (1) drehbar gelagerten Führungsrahmen (12) in Wirkverbindung stehend, exzentrisch verstellbaren zweiten Führungsrollen (11) geführt ist, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle (10) über beidseitige Hebel (17) und eine Traverse (18) mit einer kombinierten Verstell-, Arretier- und Schnellöseeinrichtung in Wirkverbindung steht und daß das Synchronisationsgetriebe mindestens ein Paar im Ständer (1) gelagerter Stirnzahnräder (16) aufweist, die in bekannter Weise jeweils mit den Zahnstangen (22) im Eingriff stehen.

2. Querwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle (10) und des Führungsrahmens (12) aus einem Exzenterbuchsenpaar (14) und dem Gleitsteinpaar (13) besteht, wobei die Achsen des Gleitsteinpaares (13) und der Stützrolle (10) zentrisch zueinander sind.

3. Querwalzmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die exzentrisch verstellbare Lagerung der zweiten Stützrolle (10) und des Führungsrahmens (12) aus einer Exzenterachse besteht, deren Zapfen zentrisch zur Achse der zweiten Stützrolle (10) in dem Gleitsteinpaar (13) gelagert sind.

4. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des einzigen Paares Stirnzahnräder (16) und des Drehpunktes des Führungsrahmens (12) übereinstimmen.

5. Querwalzmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Verstell-, Arretier- und Schnellöseeinrichtung aus einem mechanischen Verstellgetriebe (21) mit Anschlagspindel (20) und einem druckmittelbeaufschlagten Arbeitszylinder (19) besteht.