DE4041367A1 - Walzgeruest fuer ein planetenwalzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst für ein Planetenwalzwerk mit Ständer, in Einbaustücken gelagerten stationären Stützkörpern mit Abrollsegmenten und in drehangetriebenen Käfigen gelagerten, um die Stützkörper umlaufenden Zwischen- und Arbeitswalzen, wobei eine Mehrzahl von Abrollsegmenten gleichmäßig auf dem Umfang der Stützkörper verteilt angeordnet und durch Verdrehen der Stützkörper um der Anordnung der Abrollsegmente entsprechende Winkel in Arbeitsstellung bringbar sind.

Ein solches Walzgerüst ist durch die nicht vorveröffentlichte deutsche Patentanmeldung P 39 28 962 beschrieben. Dieser, wie der vorliegenden Patentanmeldung, liegt das Problem zugrunde, die relativ geringe Standzeit der mechanisch sehr hoch belasteten Abrollsegmente dadurch zu kompensieren, daß die Stillstandszeiten für das erforderliche Auswechseln der Abrollsegmente minimiert werden. Dies erfolgt beim Stand der Technik dadurch, daß eine Mehrzahl, vorzugsweise vier oder acht Abrollsegmente im Stützkörper angeordnet werden, der im Bedarfsfall durch ein Verdrehen des gesamten Stützkörpers außerhalb des Gerüstes in Arbeitsstellung bringbar ist. Dies erfordert ein Lösen der die Einbaustücke im Ständer führenden Leisten sowie eine Manipulation des aus Walzen und Stützkörper bestehenden Satzes mit Hilfe eines Kranes oder dergleichen, was zwangsläufig den Stillstand des Walzwerkes voraussetzt.

Um dieses Problem zu lösen, ist nach einem anderen, unveröffentlichten Vorschlag der Patentanmeldering vorgeschlagen worden, mehrere Abrollsegmente in einem revolverkopfartigen Halter anzuordnen, der in einer entsprechenden Ausnehmung des Stützkörpers drehbar gelagert ist. Diese Lösung beinhaltet zwar den Vorteil, daß ein Verdrehen des Revolverkopfes und somit Wechseln der wirksamen Abrollsegmente im eingebauten Zustand des Stützkörpers erfolgen kann, hat jedoch gleichzeitig den Nachteil, daß der Antrieb für die Käfige sehr groß baut, weil eine Leistungsverzweigung über mehrere Zwischenräder nicht möglich ist.

Es wäre von Vorteil, wenn die verwendete Antriebslösung mit einer zentral den Stützkörper durchdringenden Ritzelwelle, die über Zwischenräder mit der Innenverzahnung der Käfige kämmt, für die hier anstehende Problemlösung verwendbar würde. Eine derartige Leistungsverzweigung eines Drehantriebes ermöglicht am einfachsten die Einleitung der großen Käfig-Drehmomente und ist kompakt und störsicher.

Es gilt also das Problem zu lösen, ein Wechseln der Abrollsegmente im Ständer eingebauten Zustand der Walzensätze vorzunehmen, ohne die günstige Leistungsverzweigung des Antriebssystems aufgeben zu müssen.

Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Stützkörper in ihren Einbaustücken drehbar zu lagern und in der jeweiligen Arbeitsstellung der Abrollsegmente zu klemmen. Durch diesen Vorschlag wird es erstmals möglich, eine beliebige, den Platzverhältnissen entsprechende Anzahl von Abrollsegmenten am Stützkörper anzuordnen und diese durch Verdrehen des Stützkörpers in den Einbaustücken zum Einsatz zu bringen.

Während beim Stand der Technik das Umsetzen des gesamten Walzensatzes eine Prismaform der Einbaustücke mit parallelen Abstützflächen voraussetzte, muß bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Walzwerkes sichergestellt werden, daß der verdrehbare Stützkörper in die richtige Winkellage drehbar und dort klemmbar ist. Das erfordert die Lagerung der Käfige auf dem Stützkörper und die Unterbringung der Zwischenräder zum Antrieb der Käfige vorzugsweise in einen "gebauten" Stützkörper, insbesondere auch im Hinblick auf die einfache Montage. Dafür sind besondere konstruktive Maßnahmen nötig, die bei einer großen Maschine (Käfigdurchmesser ca. 2,8 m) besonders wichtig sind.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, daß zum Drehen der Stützkörper der sowieso vorhandene Drehantrieb der Käfige verwendet wird. Deshalb wird vorgeschlagen, daß zum Drehen der Stützkörper der Drehantrieb der Käfige für die Zwischen- und Arbeitswalzen mit dem Stützkörper kuppel- und entkuppelbar ist.

Dabei ist vorgesehen, daß die zum Antrieb der Käfige zentral den Stützkörper durchdringenden Ritzelwelle auf ihrem außerhalb des Stützkörpers verlängerten Ende eine Kupplungshälfte trägt, die mit einer mit dem Stützkörper verbundenen zweiten Kupplungshälfte kuppel- und entkuppelbar ist.

Ein zusätzlicher Verdrehantrieb für die Stützkörper entfällt also.

Nach einem weiteren günstigen Vorschlag der Erfindung ist zwischen Einbaustück und Stützkörper ein Winkelschrittgeber zur Erfassung des Schwenkwinkels des Stützkörpers angeordnet.

Da die exakte Positionierung der Stützkörper und damit der Abrollsegmente nicht mehr wie beim Stand der Technik über die prismatisch ausgebildeten Einbaustücke erfolgt, wird nach einem anderen Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß zur Bestimmung der exakten Lage des verschwenkten Stützkörpers ein konischer Bolzen an einem Flansch des Stützkörpers vorgesehen ist, der durch Axialverschiebung in entsprechende Bohrungen im Einbaustück einrastbar ist.

Um den vorteilhaften Antrieb mit Leistungsverzweigung für das Planetenwalzwerk zu verwenden und dennoch eine leichte Montage und Demontage des Walzwerkes zu ermöglichen, wird nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß der Stützkörper aus einem Grundkörper mit beidseitig koaxial kraftschlüssig angeordneten lösbaren Endstücken besteht. Die Endstücke umgreifen die Ritzel für die Käfigantriebe und tragen die Käfiglager. Da die kraftschlüssige und winkelgenaue Verbindung der Endstücke mit dem Stützkörper besonders wichtig für eine sichere Überleitung der Biegemomente aus dem Stützkörper in die Einbaustücke ist, wird zur kraftschlüssigen Schumpfverbindung der Großteile (Stützkörper und Endstücke) eine sogenannte SKF-Preßölverbinung vorgeschlagen. Die genaue Winkellage wird durch mehrere Querkeile gesichert. Außerdem wird die Verbindung durch Dehnschrauben unter axialer Vorspannung gehalten. Die Endstücke sind teilweise ausgefräst, um drei Zwischenräder für die Leistungsverzweigung aufzunehmen. Über die Zwischenräder wird das Drehmoment von den Ritzelwellen auf die Hohlräder der Käfige übertragen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 die obere Hälfte des erfindungsgemäßen Walzgerüstes in einem Längsschnitt durch den Stützkörper,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Stützkörper entlang der Schnittlinie A-A und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Stützkörper entlang B-B,

Fig. 4 die Ausbildung der Kupplung zur Verbindung der Ritzelantriebswelle mit dem Stützkörper und

Fig. 5 die Ausbilung der Klemmung zwischen Stützkörper und Einbaustück.

In Fig. 1 ist mit 1 der Stützkörper bezeichnet, um den die in Käfigen 2 gelagerten Zwischen- 3 und Arbeitswalzen 4 umlaufen. Der Antrieb der Käfige 2 erfolgt über die Ritzelwelle 5 mit den Ritzeln 6 über Zwischenräder 19 (Fig. 3) auf die Innenverzahnung 7 der Käfige 2.

Der Stützkörper 1 ist aus einem Grundkörper und Endstücken zusammengesetzt, die mit 8a und 8b bezeichnet sind. Endstücke 8a, 8b sind mittels Preßölverbindung und vorgespannter Dehnschrauben 10 fest mit dem Stützkörper verbunden und bilden eine kraftschlüssige Einheit. Zusätzlich ist die genaue Winkellage der Endstücke 8a, 8b zum Grundkörper durch mehrere Querkeile 17 festgelegt.

Der Stützkörper ist in den Einbaustücken 15 in Gleitlagern 9a, 9b gelagert.

In den zentrischen Bohrungen der Endstücke 8a, 8b sind die Ritzel 6 der Ritzelwelle 5 angeordnet; die Endstücke 8a, 8b weisen auf dem Umfang drei Ausnehmungen 18 auf, in denen die Zwischenräder 19 zwischen Ritzel 6 und Käfigverzahnung 7 angeordnet sind (siehe Fig. 3).

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, läuft die Ritzelwelle 5 in einer zentralen Bohrung des Stützkörpers, der somit symmetrisch und sehr biegesteif ausgebildet sein kann. Am Stützkörper 1 verteilt sind im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs Abrollsegmente 16 angeordnet, die durch Verdrehen des Stützkörpers 1 um 60 Grad wahlweise zum Einsatz in Arbeitsstellung verbringbar sind. Ansonsten sind gleiche Teile gleich bezeichnet.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch den Stützkörper im Bereich der Zwischenräder 19 und läßt die Ausnehmungen 18 in den Endstücken 8a, 8b erkennen.

In Fig. 4 ist die Kupplung dargestellt, mit dem die Ritzelwelle 5 mit dem Stützkörper 1 kuppelbar ist. Von dem Stützkörper 1 ist hier das linke Endstück 8a schematisch angedeutet, das, wie vorstehend ausgeführt, kraftschlüssig mit dem Grundkörper des Stützkörpers 1 verbunden ist. Auf der Ritzelwelle 5 ist eine Hälfte 11 einer Zahnkupplung gelagert, welche bei 12 mit dem Endstück 9a verbunden ist. Die Drehlagerung bei 13 ermöglicht ein freies Drehen der Ritzelwelle 5 bei festgelegter Kupplungshälfte 11.

Auf der Ritzelwelle 5 ist bei 14 mit einer Keilverbindung festgelegt die zweite Hälfte 12 der Zahnkupplung befestigt, die mit der umlaufenden Ritzelwelle 5 dreht und - im Stillstand verschiebbar - mit der Kupplungshälfte 11 in Wirkverbindung gebracht werden kann, wie dies in der unteren Hälfte der Fig. 4 dargestellt ist.

In dieser Verbindungsstellung bewirkt ein langsames Verdrehen der Ritzelwelle 5 über die Kupplungsverbindung 11, 12 ein Verdrehen des Stützkörpers in die gewünschte Verdrehstellung.

Nach Lösen der Kupplungsverbindung 11, 12 dient die Ritzelwelle 5 über das Ritzel 6 wieder dem Antrieb der Käfige für die Zwischen- und Arbeitswalzen.

Fig. 5 zeigt die Ausbildung der Klemmung des Stützkörpers 1 mittels einer Spieth-Hülse, die mit 20 bezeichnet ist. Die meanderförmig ausgebildete Spieth-Hülse wird durch eine von dem Ringkolben 21 aufgebrachte Axialkraft beaufschlagt und übt dabei Radialkräfte zwischen Stützkörper 1 und Einbaustück 10 aus. Die Radialkräfte führen zu einem Kraftschluß zwischen beiden Bauteilen.

Claims (9)

1. Walzgerüst für ein Planetenwalzwerk mit Ständer, in Einbaustücken gelagerten stationären Stützkörpern mit Abrollsegmenten und in drehangetriebenen Käfigen gelagerten, um die Stützkörper umlaufenden Zwischen- und Arbeitswalzen, wobei eine Mehrzahl von Abrollsegmenten gleichmäßig auf dem Umfang der Stützkörper verteilt angeordnet und durch Verdrehen der Stützkörper um der Anordnung der Abrollsegmente entsprechende Winkel in Arbeitsstellung bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkörper (1) in ihren Einbaustücken (15) drehbar gelagert und in der Arbeitsstellung der Abrollsegmente (16) klemmbar (20) sind.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Drehen der Stützkörper (1) der Drehantrieb der Käfige (2) für die Zwischen- und Arbeitswalzen (3, 4) mit dem Stützkörper (1) kuppel- und entkuppelbar ist.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Antrieb der Käfige (2) zentral den Stützkörper (1) durchdringende Ritzelwelle (5) auf ihrem außerhalb des Stützkörpers (1) verlängerten Ende eine Kupplungshälfte (12) trägt, die mit einer mit dem Stützkörper (1) verbundenen zweiten Kupplungshälfte (11) kuppel- und entkuppelbar ist.

4. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Einbaustück (15) und Stützkörper (1) eine Einrichtung zur Erfassung des Schwenkwinkels des Stützkörpers (1) angeordnet ist.

5. Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erfassung des Schwenkwinkels des Stützkörpers (1) ein Winkelschrittgeber ist.

6. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bestimmung der exakten Lage des verschwenkten Stützkörpers (1) ein konischer Bolzen an einem Flansch des Stützkörpers vorgesehen ist, der durch Axialverschieben in entsprechende Bohrungen im Einbaustück (2) einrastbar ist.

7. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützkörper (1) aus einem Grundkörper mit beidseitig koaxial kraftschlüssig angeordneten lösbaren Endstücken (8a, 8b) besteht, in dem die Zwischenräder für den Käfigantrieb untergebracht sind.

8. Walzgerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endstücke (8a, 8b) über Preßölverbindung und Dehnschrauben (10) mit den Stützkörpern (1) verbunden sind, und daß die genaue Winkellage der Teile zueinander durch einen Querkeil bei Montage gewährleistet ist.

9. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Klemmen des Stützkörpers (1) in den Einbaustücken (15) zwischen Stützkörper und Einbaustück jeweils eine hydraulisch betätigbare Spieth-Hülse (20) vorgesehen ist.