DE3613036C1

DE3613036C1 - Drive for cold pilger roll mill

Info

Publication number: DE3613036C1
Application number: DE3613036A
Authority: DE
Inventors: Herman-Josef Dipl-Ing Klingen; Josef Ing Gerretz
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1986-04-15
Filing date: 1986-04-15
Publication date: 1987-08-13
Also published as: EP0366648B1; JPH03501362A; ATE71315T1; WO1988010160A1; JPH07108407B2; EP0366648A1

Abstract

The invention relates to a drive for a cold pilger roll mill with mass and moment compensation, the driven crank being connected to the roll stand via a connecting rod. In order to develop a compact, economical construction which is stressed as little as possible for the drive, it is proposed that the roll stand (WG) is arranged directly above the crank drive (KU) and the connecting rod (KO) is mounted directly on the crank pin (3), the connecting rod (KO) taking over with its total mass the moment compensation and the crank (KU) with its total mass the mass compensation. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentenausgleich gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a drive for a Cold pilger rolling mill with mass and torque compensation according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-AS 27 40 729 ist ein derartiges Kaltpilgerwalzwerk bekannt, wobei der Kurbeltrieb seitlich versetzt zum Walzwerk angeordnet ist. Die Kurbel ist dabei über eine Kurbelwellenkröpfung mit der über dem Kurbeltrieb angeordneten Ausgleichsmasse für den Momentenausgleich verbunden. Diese ist um 90° phasenverschoben mit der Kurbel angeordnet, und die hin- und hergehende Bewegung wird durch parallele Führungen ermöglicht. Das Walzwerk selbst ist über eine lange Verbindungsstange, an der einen Seite an der Kurbelwellenkröpfung gelagert, gekoppelt.DE-AS 27 40 729 is one of these Cold pilger rolling mill known, the crank mechanism is laterally offset to the rolling mill. The Crank is a crankshaft crank with the Compensating mass arranged above the crank mechanism for the torque compensation connected. This is 90 ° arranged out of phase with the crank, and the and moving movement is through parallel guides enables. The rolling mill itself is over one long connecting rod, on one side on the Crankshaft crank bearing, coupled.

Aufgabe der Erfindung ist es, aus den bereits vorhandenen Erkenntnissen über den Massen- und Momentenausgleich des Doppelschiebers eine kompakte, kostengünstige und möglichst gering beanspruchte Bauweise für den Antrieb zu entwickeln.The object of the invention is from the already existing knowledge about the mass and Torque compensation of the double slide a compact, Inexpensive and as little stressed as possible To develop the construction for the drive.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.This object is achieved according to the invention with the Features in the characterizing part of claim 1.

Vorzugsweise Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further developments preferably result from the Subclaims.

Die insgesamt vertikale Bauweise macht es möglich, daß das Walzgerüst einseitig angreifen und somit auf der gesamten Getriebeeinheit geführt werden kann. Dadurch kann eine Verbindungsstange, die das Walzgerüst mit der Getriebeeinheit verbindet, entfallen. The overall vertical construction makes it possible that attack the roll stand on one side and thus on the entire gear unit can be performed. Thereby can be a connecting rod that connects the mill stand with the Gear unit connects, eliminated.

Die Koppel greift direkt unterhalb des Walzgerüstes am Schieber an.The paddock engages directly below the roll stand Slider on.

Die für den Momentenausgleich benötigte Masse wird durch die Koppel selbst gestellt. Dabei wurde der Schwerpunkt der Koppel über den Punkt D der Zwangsführung hinaus gelegt. Die Gesamtmasse der Koppel wird auf den Punkt D reduziert, wodurch die Abmessungen der Koppel wiederum klein gehalten werden (flache Bauweise).The mass required for torque compensation is provided by the coupling itself. The center of gravity of the paddock was placed beyond point D of the positive guidance. The total mass of the coupling is reduced to point D , which in turn keeps the dimensions of the coupling small (flat design).

Die Koppel dreht sich mit und trägt mit ihrem Massenträgheitsmoment R _Ko zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des Gesamtsystems bei. Durch die Ausführung und Anordnung der Koppel werden die Schwerpunktebenen des Momentenausgleichs, des Massenausgleichs und des Walzgerüstes möglichst nahe zusammengebracht. Damit erreicht man eine kompakte Bauweise und eine relativ geringe Belastung innerhalb der Getriebeeinheit.The coupling rotates with it and contributes with its mass moment of inertia R _Ko to an improved uniformity of the overall system. Due to the design and arrangement of the coupling, the focal planes of torque compensation, mass compensation and the roll stand are brought together as closely as possible. This results in a compact design and a relatively low load within the gear unit.

Die Schieberführung und Zwangsführung liegen annähernd in der gleichen Ebene. Dies wurde durch eine Unterbrechung der Zwangsführung ermöglicht. Die Zwangsführung wird nur in den Endlagen benötigt, um den Drehsinn von Koppel und Kurbel aufrechtzuerhalten. Durch die Lagerung der Koppel auf der Kurbel wurde eine Optimaleinstellung für die geometrische Anordnung und die Belastung der Lager und Zapfen gefunden.The slide guide and positive guide are approximately in the same level. This was through a Interruption of the positive control enabled. The Forced operation is only required in the end positions Maintain the direction of rotation of the coupling and crank. By mounting the paddock on the crank, one Optimal setting for the geometric arrangement and found the load on the bearings and journals.

Die Ausführung nach Anspruch 3 stellt eine abgewandelte Ausführung dar, und zwar mit einem Planeten-Kurbel-Getriebe (PKG). Der Aufbau des PKG ist nahezu identisch mit der vorher beschriebenen ersten Ausführung eines Doppelschiebergetriebes (DG). Der Unterschied zum DG liegt darin, daß die Zwangsführung entfällt. Diese wird durch ein Planetengetriebe ersetzt, das aus einem Ritzel und einem innenverzahnten Zahnrad besteht. Das Ritzel sitzt fest verbunden auf dem Kurbelzapfen und wälzt sich durch die Drehbewegung der Kurbel auf die außenliegende Innenverzahnung ab. Durch die Überlagerung der Drehbewegung von Ritzel und Kurbel kommt es zu einem genau entgegengesetzten Drehsinn der Koppel. Diese entgegengesetzten Drehbewegungen mit der Winkelgeschwindigkeit =ω und unter Einhaltung der vorliegenden geometrischen Bedingungen haben eine Schiebung des Punktes B (Walzgerüst) zur Folge.The embodiment according to claim 3 represents a modified embodiment, namely with a planetary crank gear (PKG). The structure of the PKG is almost identical to the previously described first version of a double slide gear (DG). The difference to the DG is that there is no forced guidance. This is replaced by a planetary gear, which consists of a pinion and an internally toothed gear. The pinion is firmly connected to the crank pin and rolls on the external internal teeth due to the rotating movement of the crank. The superimposition of the rotational movement of the pinion and crank results in an exactly opposite direction of rotation of the coupling. These opposite rotary movements with the angular velocity = ω and in compliance with the existing geometric conditions result in a shift of the point B (roll stand).

Folgend werden die Nachteile des herkömmlichen DG und die Vorteile des erfindungsgemäßen DG und des PKG stichwortartig gegenübergestellt.The disadvantages of the conventional DG and the advantages of the DG and the PKG according to the invention compared in brief.

Gegenüberstellung Juxtaposition

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden, die zwei Ausführungsbeispiele darstellen. Dabei zeigtThe invention will now be described with reference to the drawings are explained, the two embodiments represent. It shows

Fig. 1a, b schematisch einen Schnitt auf eine Aufsicht auf die erste Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes (Doppelschiebergetriebe), Fig. 1a, b schematically a section in a plan view of the first embodiment of the drive according to the invention (double slide gear),

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses ersten Antriebes, Fig. 2 is a cross-sectional view of a constructive embodiment of this first drive,

Fig. 3a, b die Bewegung von Koppel und Kurbel in zwei Stellungen, Fig. 3a, the movement of the coupling and the crank b in two positions,

Fig. 4a, b schematisch einen Schnitt und eine Aufsicht auf eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes (Planeten-Kurbel-Getriebe) und Fig. 4a, b schematically shows a section and a plan view of a second embodiment of the drive according to the invention (planetary crank gear) and

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses zweiten Antriebes. Fig. 5 shows a cross section through a structural design of this second drive.

Zunächst soll die erste Ausführung mit dem sog. Doppelschiebergetriebe erläutert werden.First, the first version with the so-called double slide gear are explained.

Das Walzgerüst WG ist in einer Schieberführung Sch bewegbar. Über einen Zapfen ist das Walzgerüst mit der Koppel KO verbunden, die unterhalb des Walzgerüstes angeordnet ist, und um eine vertikale Achse läuft.The rolling stand WG can be moved in a slide guide Sch . The roll stand is connected to the coupling KO , which is arranged below the roll stand, and runs about a vertical axis via a pin.

Wie sich aus den Fig. 1a, b und 2 ergibt, weist die Koppel KO eine Kurvenrolle 1 auf, mittels der die Koppel KO in Zwangsführungen 2 geführt ist. Diese Zwangsführungen 2 sind allerdings nur im Bereich der Endstellungen der Kurvenrolle 1 bzw. der Koppel KO vorgesehen. Über den Kurbelzapfen 3 ist die Koppel KO mit der Kurbel KU verbunden. Die Fig. 1b zeigt die Bewegungen von Kurbel KU, Koppel KO und Schieber 4 (d. h. des Walzgerüstes). In diesen Fig. 1a, b sowie den folgenden Fig. 3a-4b bedeuten:As is apparent from FIGS. 1a, b and 2, the coupling KO on a cam roller 1, by means of which the coupling KO is guided in coercive guides 2. However, these positive guides 2 are only provided in the area of the end positions of the cam roller 1 or the coupling KO . The coupling KO is connected to the crank KU via the crank pin 3 . Fig. 1b shows the movements of crank KU , coupling KO and slide 4 (ie the rolling stand). In these FIGS. 1a, b and the following FIGS . 3a-4b:

x und y die Verschiebekoordinaten,
S _WG, S _Ko und S _AG die Schwerpunkte des Walzgerüstes WG, der Koppel KO und der Ausgleichsmasse MA,
ϕ ′ und ϕ die Drehrichtungen von WG, KO und KU,
R die Radien der Anlenkungen zwischen den Verbindungen WG, KO und KU,
Sch die Führung für das Walzgerüst WG und
Z die vertikale Achse, in der Walzwerk, Koppel und Kurbel liegen. x and y the displacement coordinates,
S _WG , S _Ko and S _AG the focus of the WG mill stand, the KO coupling and the MA leveling compound ,
ϕ ′ and ϕ the directions of rotation of WG , KO and KU ,
R the radii of the linkages between the connections WG , KO and KU ,
Sch the guide for the WG and mill stands
Z the vertical axis in which the rolling mill, coupling and crank lie.

Zum besseren Verständnis des Bewegungsablaufes dienen auch die Fig. 3a und b, die die Koppel KO und die Kurbel KU in verschiedenen Stellungen zueinander zeigen. Die Kurbel KU ist - wie die Fig. 2 zeigt - über eine entsprechende Verzahnung 5-7 mit dem nicht dargestellten Antrieb 8 verbunden.For a better understanding of the movement sequence are also Figs. 3a and b, the coupling and the crank KU KO in different positions facing each other. The crank KU is - as shown in FIG. 2 - connected to the drive 8 , not shown, via a corresponding toothing 5-7 .

Die zweite - in den Fig. 4a, b und 5 dargestellte - Ausführung weicht insoweit von der ersten Ausführung ab, als anstelle der Zwangsführungen eine Planeten-Kurbel-Anordnung vorgesehen ist.The second embodiment shown in FIGS. 4a, b and 5 differs from the first embodiment in that a planetary crank arrangement is provided instead of the positive guides.

Auf dem Kurbelzapfen 3 der Kurbel KU ist fest ein Ritzel 9 angeordnet, das sich an einem, die Kurbel KU umgebenden, innenverzahnten Zahnrad 10 abwälzt. Wie die Fig. 4b zeigt, wird durch diese Anordnung erreicht, daß infolge der Überlagerungsbewegung von Kurbel KU und Ritzel 9 die Koppel KO eine gegenläufige Bewegung ausführt.On the crank pin 3 of the crank KU , a pinion 9 is fixedly arranged, which rolls on an internally toothed gear 10 surrounding the crank KU . As shown in FIG. 4b, this arrangement ensures that the coupling KO executes an opposite movement as a result of the overlapping movement of crank KU and pinion 9 .

Die Schiebung des Punktes B am Walzgerüst erfolgt aus der kinematischen Betrachtung für gleich große, entgegengesetzte Drehbewegungen unter Berücksichtigung der auf Fig. 4b vorliegenden Geometrie.The point B on the roll stand is shifted from the kinematic consideration for equally large, opposite rotary movements, taking into account the geometry shown in FIG. 4b.

Claims

1. Drive for a cold pilger rolling mill with mass and torque compensation, the driven crank being connected via a coupling to the rolling stand, characterized in that the rolling stand (WG) is arranged directly above the crank drive (KU) and the coupling (KO) directly on the crank pin ( 3 ) is mounted, the coupling (KO) with its total mass taking over the moment compensation and the crank (KU) with its total mass taking over the mass compensation.

2. Drive according to claim 1, characterized in that the coupling (KO) is guided in the range of their movement end positions in positive guides.

3. Drive according to claim 1, characterized in that the crank (KU) is designed as part of a planetary gear, that on the crank pin ( 3 ), firmly connected to this, a pinion ( 9 ) is arranged, which is on an internally toothed, the crank (KU) surrounding gear ( 10 ) rolls such that the coupling (KO) receives an opposite rotary movement due to the superposition of the rotary movement of the pinion and crank (KU) .