DE3629744A1 - Staenderloses walzgeraet - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein ständerloses Walz­ gerüst mit zwei in gegengleich verstellbaren Lagerkörpern gehaltenen Walzen, mit zwischen den Lagerkörpern angeordne­ ten, drehbar gelagerten und über je eine Steckkupplung mit koaxialen Stellwellen antriebsverbundenen Zugankern, die mit gegensinnigen Gewindeabschnitten in drehfest an den Lager­ körpern vorgesehenen Muttern eingreifen, und mit einer lös­ baren Verriegelungseinrichtung zwischen den Zugankern und einem Gestell.

Bei ständerlosen Walzgerüsten dieser Art ist in ein­ facher Weise ein Austausch der durch die Walzen, die Lager­ körper für die Walzen und die die Lagerkörper verbindenden Zuganker gebildeten Baueinheit möglich, weil die Antriebs­ verbindung zwischen den Zugankern und den in einem Gestell gelagerten Stellwellen über eine Steckkupplung erfolgt. Es brauchen daher lediglich die Lagerkörper aus den im Gestell vorgesehenen Führungen herausgezogen zu werden, um eine an­ dere Baueinheit mit anderen Walzen in das Gestell einsetzen zu können. Die Anstellung der Walzen erfolgt über die Stell­ wellen, die beim Einsetzen der jeweiligen Baueinheit in das Gestell über die Steckkupplungen selbsttätig mit den Zugan­ kern verbunden werden. Je nach der Drehrichtung der Stell­ wellen werden die Lagerkörper mit den Walzen aufgrund der gegensinnigen Gewindeabschnitte der Zuganker, die mit den lagerkörperfesten Muttern einen Anstelltrieb bilden, gegen­ gleich zueinander- oder auseinanderbewegt.

Um ein unbeabsichtigtes Abheben der durch die Walzen, deren Lagerkörper und die Zuganker gebildeten Bauheit vom Gestell zu vermeiden, ist zwischen den Zugankern und dem Ge­ stell eine lösbare Verriegelungseinrichtung vorgesehen. Zu diesem Zweck ist es bekannt (EP-A-00 40 584), einen quer zu den Zugankern verschiebbar im Gestell gelagerten Sperriegel vorzusehen, der in eine Umfangsausnehmung eines mit dem je­ weiligen Zuganker verbundenen Rastkörpers eingreift. An­ stelle dieses Sperriegels können auch zwei den Rastkörper des Zugankers umschließende Sperrbacken eingesetzt werden, die von entgegengesetzten Seiten in die Umfangsausnehmung des Rastkörpers eingreifen. Durch das Eingreifen des Sperr­ riegels bzw. der Sperrbacken in eine Umfangsnut eines mit den Zugankern zugfest verbundenen Rastkörpers wird zwischen dem Gestell und den Zugankern eine in Achsrichtung der Zug­ anker wirksame, formschlüssige Verriegelung geschaffen, die eine Drehung der Zuganker erlaubt. Allerdings treten bei einer Drehung der Zuganker aufgrund des formschlüssigen Ein­ griffs des Sperriegels bzw. der Sperrbacken in den Rast­ körper erhebliche Reibungskräfte auf, so daß eine Anstellung der Walzen nur bei gelöster Verriegelungseinrichtung möglich ist. Da während des Walzvorganges grundsätzlich die Zuganker im Gestell verriegelt sein müssen, können bei der bekannten Konstruktion die Walzen während des Walzvorganges nicht an­ gestellt werden. Zu diesem Zweck muß der Walzvorgang unter­ brochen werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die­ sen Mangel zu vermeiden und ein ständerloses Walzgerüst der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu ver­ bessern, daß die Gerüstwalzen auch während des Walzvorganges mit geringsten Anstellkraftverlusten bei weitgehender Ver­ schleißfreiheit angestellt werden können.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Verriegelungseinrichtung aus einem verschiebefest gehal­ tenen, den jeweiligen Zuganker umschließenden Käfig für einen Kranz von radial verstellbaren Kugeln besteht, daß der Zuganker eine Ringnut für den Kugeleingriff aufweist und daß der Käfig von einer axial verschiebbaren Spannhülse mit einer Innenschulter zum Verstellen des Kugelkranzes um­ schlossen ist.

Greifen die Kugeln in die Ringnut des zugehörigen Zugankers ein und werden diese Kugeln in dieser Eingriffs­ stellung durch die Spannhülse festgehalten, so wird der Zug­ anker gegenüber dem gestellfesten Käfig axial festgelegt. Durch den Einsatz von Kugeln wird allerdings die Reibung zwischen dem Kugelkranz und dem Zuganker bei einer Drehung des Zugankers auf ein Minimum reduziert. Damit fällt diese Reibung für eine Walzenanstellung kaum ins Gewicht, was die Möglichkeit eröffnet, die Walzen bei geschlossener Verriege­ lungseinrichtung auch während des Walzvorganges anzustellen.

Zum Lösen der Verriegelung braucht lediglich die Spannhülse im Entriegelungssinn verschoben zu werden, um nach einem Vorbeibewegen der Innenschulter der Spannhülse ausreichend Raum für eine radiale Auswärtsbewegung des Ku­ gelkranzes zu erhalten. Wird in dieser Spannhülsenstellung der Zuganker aus dem Käfig herausgezogen, so werden die Ku­ geln über die eine Nutenwand radial auswärts aus der Ringnut gedrückt, wobei der Zuganker freigegeben wird. Bei einer Verschiebung der Spannhülse aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung werden die Kugeln des Käfigs über die Innenschulter der Spannhülse radial einwärts gedrückt und ein in den Käfig eingreifender Zuganker mit diesem axial verriegelt.

Um eine vorteilhafte Verstellung der Kugeln des Ku­ gelkranzes einerseits über die Innenschulter der Spannhülse und andererseits über die in Einsteckrichtung des Zugankers vordere Nutwand zu gewährleisten, können in weiterer Ausbil­ dung der Erfindung die Innenschulter der Spannhülse und die vordere Nutwand der Ringnut der Zuganker eine konische An­ lauffläche für die Kugeln bilden, so daß über die dadurch gebildeten Keilflächen eine schonende und vergleichsweise geringe Stellkräfte erfordernde Verlagerung des Kugelkranzes ermöglicht wird.

Die Kugeln des Kugelkranzes könnten durch die koni­ sche Anlauffläche der Innenschulter der Spannhülse in ihrer Verriegelungsstellung gehalten werden. Vorteilhaftere Ver­ hältnisse erzielt man jedoch, wenn die Innenschulter der Spannhülse zwischen einer die Verriegelungslage des Kugel­ kranzes sichernden, zylindrischen Sperrfläche und einer zylindrischen Freifläche vorgesehen ist, deren Durchmesser entsprechend der doppelten Eingriffstiefe der Kugeln in die Ringnut der Zuganker größer als der Sperrflächendurchmesser ist. Befinden sich die Kugeln im Bereich der Sperrfläche, so können über die Kugeln keine axialen Kräfte auf die zylin­ drische Sperrfläche ausgeübt werden. Die zylindrische Frei­ fläche ergibt wiederum eine ein Austreten der Kugeln aus dem Käfig verhindernde Führung. Die Durchmesserdifferenz zwi­ schen der Sperrfläche und der Freifläche muß selbstverständ­ lich in Abhängigkeit vom radialen Stellweg der Kugeln ge­ wählt werden, der von der Eingriffstiefe der Kugeln in die Ringnut der Zuganker bestimmt wird.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann die Sperr­ fläche der Spannhülse durch eine einspringende, konische Spannfläche abgeschlossen werden. Über diese Spannfläche kann auf die Kugeln ein radialer Druck ausgeübt werden, der eine spielfreie Verspannung der Kugeln in der Ringnut der Zuganker ermöglicht. Zu diesem Zweck muß allerdings die Spannhülse unter einer axialen Vorspannung stehen.

Obwohl die Anordnung der Verriegelungseinrichtung zwischen den Stellwellen und den Zugankern zu einer brauch­ baren Konstruktion führt, ergeben sich jedoch besonders vor­ teilhafte Verhältnisse, wenn die Stellwellen für den Ein­ griff der Zuganker hohl ausgebildet sind und der Käfig mit der Spannhülse auf der dem Zuganker gegenüberliegenden Seite der Stellwellen vorgesehen ist, so daß der aus der hohlen Stellwelle vorragende, die Ringnut für den Verriegelungs­ eingriff aufweisende Stummel des Zugankers in den Käfig eingreift.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand bei­ spielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes ständerloses Walzgerüst in einer zum Teil aufgerissenen, schematischen Seiten­ ansicht und

Fig. 2 die Verriegelungseinrichtung zwischen einem Zuganker und dem Gerüstgestell in einem Axialschnitt in einem größeren Maßstab.

Das dargestellte ständerlose Walzgerüst besteht im wesentlichen aus einem Gestell 1 zur Aufnahme von zwei Wal­ zen 2, die in gegengleich verstellbaren Lagerkörpern 3 ge­ lagert sind, wobei die Walzkräfte von zwischen den Lager­ körpern 3 angeordneten Zugankern 4 aufgenommen werden. Diese Zuganker 4 sind mit gegensinnigen Gewindeabschnitten 5 ver­ sehen, mit denen sie in drehfest in den Lagerkörpern 3 ge­ haltenen Muttern 6 eingreifen, so daß durch eine Drehver­ stellung der Zuganker 4 die Lagerkörper 3 mit den Walzen 2 in Richtung der Zuganker 4 auseinander- bzw. zueinanderbe­ wegt werden. Das Auseinanderbewegen der Lagerkörper 3, die auf Gleitschienen 7 gestellfester Führungen 8 verschiebbar geführt sind, wird durch Federzylinder 9 unterstützt, die die Lagerkörper 3 im Ausmaß des Stellweges der Zugspindeln 4 auseinanderdrücken.

Zum Antrieb der Zuganker 4 sind zu den Zugankern 4 koaxiale, im Gestell 1 gelagerte Stellwellen 10 vorgesehen, die jeweils ein Schneckenrad 11 tragen, wobei die Schnecken­ räder 11 aller Zugspindeln 4 des Gerüstes mit einer gemein­ samen Schneckenwelle 12 kämmen, so daß über die Schnecken­ welle 12 die Walzen 2 entsprechend angestellt werden können.

Die Antriebsverbindung zwischen den Zugankern 4 und den Stellwellen 10 erfolgt über eine Steckkupplung 13, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 aus der hohl ausgebilde­ ten Stellwelle 10 und einem in diese Stellwelle eingreifen­ den Stummel 14 des Zugankers 4 besteht. Zur Drehverbindung weist der Stummel 14 im Bereich der hohlen Stellwelle 10 einen Querschnitt mit parallelen Abflachungen 15 auf, die mit entsprechenden Gegenflächen der im Querschnitt gegen­ gleich ausgebildeten Stellwelle 10 zusammenwirken.

Um ein unbeabsichtigtes Abheben der aus den Walzen 2, den Lagernkörpern 3 und den Zugankern 4 zwischen den Lager­ körpern 3 gebildeten Baueinheit vom Gestell 1 zu verhindern, ist eine Verriegelungseinrichtung 16 zwischen den Zugankern und dem Gestell 1 vorgesehen. Diese Verriegelungseinrichtung 16 besteht aus einem verschiebefest am Gestell 1 befestig­ ten, rohrförmigen Käfig 17 für einen Kranz von Kugeln 18, die radial verstellbar in dem Käfig 17 gehalten werden. In diesen Käfig 17 greift der aus der Stellwelle 10 vorragende Stummel 14 des Zugankers 4 ein, der im Bereich der Kugeln 18 eine Ringnut 19 für den Kugeleingriff aufweist. Auf dem rohrförmigen Käfig 17 ist eine Spannhülse 20 verschiebbar gelagert, die über einen Zylinder 21 axial verstellt werden kann. Die Spannhülse 20 bildet eine Innenschulter 22, die zwischen einer die Verriegelungslage des Kranzes von Kugeln 18 sichernden, zylindrischen Sperrfläche 23 und einer zylin­ drischen Freifläche 24 vorgesehen ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die Durchmesserdifferenz der Frei­ fläche 24 und der Sperrfläche 23 der doppelten Eingriffs­ tiefe der Kugeln 18 in die Ringnut 19 entspricht.

Wird die Spannhülse 20 aus der gezeichneten Verriege­ lungsstellung, in der ein Kugelaustritt aus der Ringnut 19 durch die Sperrfläche 23 verhindert wird, über den Zylinder 21 in die Entriegelungsstellung verschoben, so wird die Innenschulter 22 an den Kugeln 18 vorbeibewegt und die Ku­ geln 18 gelangen in den Bereich der Freifläche 24, die eine radiale Auswärtsbewegung der Kugeln 18 zuläßt, ohne daß die Kugeln 18 aus dem Käfig 17 fallen könnten. Wird daher in der Entriegelungsstellung der Zuganker 4 aus der hohlen Stell­ welle 10 herausgezogen, so werden die Kugeln 18 durch die in Einsteckrichtung des Zugankers 4 vordere Nutwand 25 der Ringnut 19 aus dem Eingriff mit der Ringnut 19 gedrückt, wo­ durch der Stummel 14 freigegeben ist.

Nach dem Einführen des Stummels 14 eines Zugankers 4 in den rohrförmigen Käfig 17 wird zur Verriegelung die Spannhülse 20 gegensinnig verschoben, wobei die Kugeln 18 über die Innenschulter 22 der Spannhülse in die Eingriffs­ stellung radial einwärts gedrückt und in dieser Eingriffs­ stellung über die Sperrfläche 23 gesichert werden. Die ra­ diale Verstellung der Kugeln 18 über die Innenschulter 22 und die gegensinnige Verstellung über die Nutwand 25 kann dadurch erleichtert werden, daß sowohl die Innenschulter 22 als auch die Nutwand 25 je eine konische Anlauffläche für die Kugeln 18 bilden, wie dies in der Fig. 2 angedeutet ist.

Um eine zusätzliche Verspannung der Kugeln 18 in ihrer Eingriffstellung zu sichern, kann die Sperrfläche 23 der Spannhülse 20 durch eine einspringende, konische Spann­ fläche 26 abgeschlossen werden, die bei einer entsprechenden Vorspannung der Spannhülse 20 durch den Zylinder 21 im Ein­ griffssinn auf die Kugeln 18 drückt.

Der Käfig 17 und die Spannhülse 20 werden von einem Gehäusekopf 27 umschlossen, der den Stellzylinder 21 trägt und am Gestell 1 befestigt ist.

Claims (6)

1. Ständerloses Walzgerüst mit zwei in gegengleich ver­ stellbaren Lagerkörpern gehaltenen Walzen, mit zwischen den Lagerkörpern angeordneten, drehbar gelagerten und über je eine Steckkupplung mit koaxialen Stellwellen antriebsver­ bundenen Zugankern, die mit gegensinnigen Gewindeabschnitten in drehfest an den Lagerkörpern vorgesehenen Muttern ein­ greifen, und mit einer lösbaren Verriegelungseinrichtung zwischen den Zugankern und einem Gestell, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verriegelungseinrichtung (16) aus einem verschiebefest gehaltenen, den jeweiligen Zuganker (4) um­ schließenden Käfig (17) für einen Kranz von radial verstell­ baren Kugeln (18) besteht, daß der Zuganker (4) eine Ring­ nut (19) für den Kugeleingriff aufweist und daß der Käfig (17) von einer axial verschiebbaren Spannhülse (20) mit einer Innenschulter (22) zum Verstellen des Kugelkranzes um­ schlossen ist.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschulter (22) der Spannhülse (20) als konische Anlauffläche für die Kugeln (18) ausgebildet ist.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die in Einsteckrichtung der Zuganker (4) vor­ dere Nutwand (25) der Ringnut (19) eine konische Anlauf­ fläche für die Kugeln (18) bildet.

4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenschulter (22) der Spannhülse (20) zwischen einer die Verriegelungslage des Kugelkranzes sichernden, zylindrischen Sperrfläche (23) und einer zylin­ drischen Freifläche (24) vorgesehen ist, deren Durchmesser entsprechend der doppelten Eingriffstiefe der Kugeln (18) in die Ringnut (19) der Zuganker (4) größer als der Sperr­ flächendurchmesser ist.

5. Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrfläche (23) der Spannhülse (20) durch eine ein­ springende, konische Spannfläche (26) abgeschlossen ist.

6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuganker (4) die hohlen Stellwellen (10) durchsetzen und mit ihren aus den Stellwellen (10) vor­ ragenden, die Ringnut (19) aufweisenden Stummeln (14) in die Käfige (17) eingreifen.