DE56177C - Walzwerk zum Auswalzen von Metallstäben - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Erfindung bilden Vorrichtungen, welche zum Auswalzen von Stäben mit geringem Querschnitt und zum Aufhaspeln der Stäbe dienen.

Das Auswalzen selbst wird mit einem Prä'parirwalzwerk der gewöhnlichen Art begonnen und findet dann in einem einzigen Gange durch ein in ununterbrochen fortlaufender Bahn angeordnetes Walzwerk seine Vollendung. Letzteres behandelt das umzuformende Metall je nach der Natur desselben im warmen oder kalten Zustande.

. Nach dem auf diese Weise vorgenommenen Auswalzen wird das Metall nöthigenfalls noch der Wirkung von Vollendwalzen unterworfen, welche dasselbe in den gewünschten Querschnittt bringen, worauf auf mechanischem Wege ein Aufhaspeln des Productes auf einen vom Motor angetriebenen Haspel erfolgt.

In dieser Weise geht die ganze Operation, nämlich das Auswalzen und Aufhaspeln, bei der vorliegenden Maschine in ununterbrochen verlaufendem Arbeitsgange und daher sehr ökonomisch vor sich.

Die besondere Anordnung der gekennzeichneten Maschine ist in den zugehörigen Zeichnungen dargestellt.

In denselben zeigt:

Fig. ι in einer Vorderansicht das neue Walzwerk mit seiner continuirlich fortlaufenden Walzenstrafse,

Fig. 2 einen nach der Richtung der Hauptmittelwelle geführten Verticalschnitt,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den von sämmtlichen Theilen befreiten Rahmen,

Fig. 4 eine Seitenansicht der einen Gestellwand,

Fig. 5 einen Theil der Walzenstrafse, wel-.cher die Anordnung der Walzen erkennen läfst,

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie 1 - 2 der Fig. ι durch das Gestell.

Die Fig. 7 und 8 zeigen Details der Walzenachsenlager.

Fig. 9 stellt die auf einander folgenden Querschnitte der Kalibervertiefungen je zweier zusammenwirkender Walzen dar.

Fig. 10 zeigt den vorderen und

Fig. 11 den hinteren Gestellkranz, welche die Walzen tragen. ■ ·

Fig.'12 ist ein Schnitt nach der Linie 3-4 der Fig. 10.

Fig. 13 zeigt in verschiedenen Ansichten die zwischen zwei auf einander folgenden Walzenpaaren eingeschalteten Führungen für den zu walzenden Stab.

Die Fig. 14 und 15 stellen den Mechanismus zum Aufhaspeln des gewalzten Productes bezüglich in einem Längs- und einem Queraufrifs dar.

In Folgendem soll zunächst das eigentliche Auswalzen geschildert werden. Die neue Vorrichtung, welche diesem Zwecke dient, besteht aus einem Gestellkranz A (s. die Fig. 1 ·, 2, 3 und 4), welcher, aus einem in Fig. 10 dargestellten Vordertheil und einem durch Fig. 11 verdeutlichten Rückentheil zusammengesetzt, eine Reihe von Walzenpaaren α trägt, deren Achsen abwechselnd parallel zu den Radien des Kranzes A und parallel zu den Erzeugenden des Kranzmantels gerichtet sind.

Die Walzen α weisen Kalibervertiefungen auf, deren Querschnitte in Fig. 9 dargestellt sind und vom Eintrittspunkt E, Fig. 1, der zu walzenden Stäbe nach dem Austrittspunkt S derselben hin abnehmen.

Sämmtliche Mittelpunkte der Kaliber je zweier zusammen arbeitender Walzen liegen auf einem und demselben Umkreise. Sämmtliche Walzen haben denselben Durchmesser.

Die Rotationsbewegung wird durch zwei Zahnräder auf jedes Paar von Walzen übertragen. Von diesen Zahnrädern sitzt je das eine fest auf der gemeinsamen Haupttriebwelle B, welche im Centrum des Gestellkranzes A und normal zur Ebene desselben gelagert ist, während je das zweite auf der Verlängerung einer der Achsen je eines Walzenpaares befestigt ist. Die Walzen je eines zusammen arbeitenden Paares selbst sind je, da sie einander parallel sind, durch zwei besondere Stirnräder von gleichem Durchmesser verbunden.

Die Zahnräder zum Antrieb der Walzen mit horizontalen Achsen sind Stirnräder, dagegen konische Räder für diejenigen Walzen, deren Achsen nach den Radien des Kranzes A angeordnet sind.

Von dem soeben geschilderten Antriebe weicht derjenige der beiden ersten Walzenpaare mit horizontalen Achsen insofern ab, als dieselben von einem und demselben auf der Achse B angeordneten Stirnrad aus erfolgt, und zwar durch Vermittelung eines Zwischenrades. Es geschieht dies, um einen zu beträchtlichen Durchmesser der auf den Walzenachsen sitzenden Räder zu vermeiden (s. die Fig. 2 und 4). Aehnlich bilden auch die zwei ersten Paare, sowie das dritte und vierte Paar der mit radial gerichteten Achsen versehenen Walzen je eine Gruppe, von welchen jede durch ein einziges konisches Rad und durch Vermittelung eines Zwischenrades ihren Antrieb findet (s. Fig. 1), und dies ebenfalls aus" dem oben angegebenen Grunde.

Die Achsen der Walzen ruhen in zweitheiligen Lagerschalen, welche je besonders noch durch einen transversalen Schnitt getheilt sind (s. Fig. 2 und 7).

Keile, wie sie in Fig. 8 dargestellt sind und deren Anordnung Fig. 2 erkennen läfst, wirken auf die an beiden Cylindern je einer Lagerschale vorgesehenen Keilbahnen (s. Fig. 2 und 7), so dafs diese Cylinder gegen einander axial verschoben werden können.

Die zu diesem Zwecke nöthige Verrückung der Keile geschieht mittelst der an ihnen angeordneten Muttern und Schrauben (Fig. 8).

Der Abstand je zweier Walzen wird durch die Dicke des zwischen den Lagerschalen angeordneten Theiles p, Fig. 2, und mit Hülfe von Prefsschrauben geregelt.

Auf den Verlängerungen der Achsen je eines Walzenpaares sind Bügel e, Fig. 1 und 2, angeordnet, welche einen Theil des beim Walzen der Stäbe auftretenden Druckes aufnehmen und gleichzeitig den bestimmten Abstand der Walzen von einander sichern.

Die Führungsstücke g (s. Fig. 1 und 13, in welcher letzteren dieselben im Detail dargestellt sind) sichern den richtigen Uebergang der Stangen von einem Walzenpaar zum anderen. Diese Führungen g (s. Fig. 13) sind in zweitheiligen Haltern und durch Vermittelung von Federn derartig gelagert, dafs sich ihr Abstand von einander ändern kann, wenn ein Zufall während des Walzprocesses es erforderte.

Die Centralhauptwelle B wird auf dem von dem Gestellkranz A abgelegenen Ende durch einen Lagerbock P getragen; sie durchdringt ferner eine Gestellwand F, Fig. 2 und 4, in welcher die Enden der horizontalen Walzen auf einer Seite gelagert sind.

Die Anordnung bezw. Lagerung der Stirnräder, welche die horizontalen Walzen in Rotation versetzen, ist durch die Fig. 2 und 4 verdeutlicht.

Der Gestellkranz A, die Gestellwand F und der Lagerbock P sind auf einer Grundplatte befestigt, welche ihrerseits in einem gemauerten Fundament fest verankert ist.

Der Gestellkranz A und die Gestellwand F sind aufserdem durch Querstreben fest mit einander verbunden.

Die Walzen a, welche in Wirklichkeit nichts anderes als Scheiben sind, sind auf ihren Achsen vermittelst konischer Keilringe (s. Fig. 2) befestigt; gegen diese stemmen sich Hülsen, welche durch auf die Enden der Walzenachsen aufgeschraubte Muttern aufgeprefst werden. Diese letzteren Hülsen drehen sich mit den Achsen in den Bügeln e, welche zu diesem Zwecke zu Lagern ausgebildet sind.

Die Anordnung im allgemeinen ist eine derartige, dafs die Walzen eines Kalibers, nach Abdrehen derselben, für die vorausgehenden Kaliber angewendet werden können.

Die Unterhaltung der Walzen, welche bei den jetzt thätigen Walzwerken so kostspielig ist, wird auf diese Weise bedeutend in Bezug auf Kosten reducirt.

Die besondere Anordnung der Walzen a gestattet:

1. alle Mitten der Matrizen auf demselben Umkreise anzuordnen;

2. die einzelnen Walzenpaare in ganz geringem Abstande von einander anzuordnen;

3. jedem Walzenpaare passende Geschwindigkeit von einer einzigen Hauptwelle aus zu geben, welche letztere im Centrum des ganzen Mechanismus gelagert ist;

4. das Gewicht der Walzwerksorgane, namentlich der Walzen, auf ein Minimum zu redu-

ciren, denn alle Kupplungen und Kuppelstangen fallen weg, ein Umstand, aus welchem eine beträchtliche Kostenersparnifs bei der Einrichtung und Unterhaltung des ganzen Werkes resultirt;

5. die Anzahl der Arbeiter, welche bei den jetzt in Betrieb befindlichen Walzwerken unumgänglich nothwendig ist, im Verhältnifs beträchtlich zu vermindern;

6. eine grofse Ersparnifs der bewegenden Kraft zu erzielen.

Der letztere Vortheil ist die Folge:

a) der Reduction der Gewichte und Dimensionen der Bewegungsorgane, namentlich der Durchmesser der Laufzapfen und der Walzen;

b) der abnehmenden Geschwindigkeiten, welche den Walzen vom Austrittspunkt der Stäbe nach deren Eintrittsstelle, hin ertheilt werden.

Beim Walzen schwacher Rundeisen ist die Ueberleitung derselben von einem Walzenpaar zum folgenden, und zwar bezüglich der beiden letzten Durchgänge vom ovalen zum runden Kaliber schwierig; man könnte die Anwendung des geschilderten, continuirlich fortlaufenden Walzwerkes auf die Erlangung des quadratischen Querschnittes beschränken, welcher dem erwünschten runden entspricht. Unter dieser Bedingung würden dann die die beiden letzten Durchgänge bildenden Walzenpaare isolirt, d. h. zur Seite des continuirlichen Walzwerkes und in ,gewöhnlicher Weise angeordnet werden müssen.

Warme Stäbe von einem Querschnitt von 25 bis 50 qcm werden erst auf einem Präparirwalzwerk, dessen Walzen einen Durchmesser von 0,35 bis 0,40 m haben, ausgewalzt, und zwar bis zu einem Querschnitt von ungefähr 15 qcm. Diese Stäbe werden dann durch weitere Präparirwalzen mit einem Durchmesser von 0,22 bis 0,25 m geschickt, welche wie die vorhergehenden in gewöhnlicher Weise angeordnet sind. Hier vollendet man das Auswalzen der Stäbe bis zum passenden Querschnitt, um sie nun in das continuirliche Walzwerk eintreten zu lassen. Treten die Stäbe aus dem letzteren heraus, so werden sie vom Walzwerk ergriffen und durch zwei Paare von Vollendwalzen (mit ovalem und rundem Kaliber) geführt, aus welchen sie in der gewünschten vollendeten Gestalt heraustreten.

Nach dem Austritt aus den Vollendwalzen wird das Eisen, gleichgültig, ob es in Staboder Drahtform, d. h. gewalzt oder gezogen ist, in warmem Zustande auf einen Haspel aufgeleiert.

Der diesem Zwecke dienende neue Mechanismus, welcher in den Fig. 14 und 15 dargestellt ist, besteht aus der Haspelwelle D, deren hinteres vierkantiges Ende eine auf ihr axial verschiebbare Muffe M trägt. Dieselbe besteht aus einem Stück mit einem Discusrad G, welches durch eine Planscheibe P in Rotation versetzt wird, wenn letzteres sich gegen ersteres stützt.

Das Planrad P wird durch eine verticale Welle N getragen, welche in der Muffe O axial verschiebbar ist, und durch die letztere, welche durch das konische Getriebe H H¹, sowie die Scheibe Q in Rotation versetzt wird, mitgenommen wird. Das untere Ende der verticalen Welle N ruht mittelst eines grofsflächigen Fufses auf einer Kautschukplatte, welche ein Gefäfs K verschliefst. In das letztere kann man unter Druck Wasser eindringen lassen, welches von einem fortwährend gespeisten Reservoir kommt, das in einer Höhe von einigen Metern angeordnet ist.

Je nachdem man also das Wasser in das Gefäfs K eintreten oder daraus entweichen läfst, wird die Welle JV gehoben oder gesenkt werden, d. h. es wird die Planscheibe P das Discusrad G und damit die Haspelwelle D entweder mitnehmen oder in Ruhe lassen. Ein Ventil S schliefst den Austrittskanal s des Gefäfses K, wenn in letzteres das Wasser durch den Eintrittskanal 0 eingelassen wird. Soll das Wasser dagegen entweichen, so tritt man auf das Pedal Z,, wodurch das Ventil S gehoben wird und dadurch die Eintrittsöffnung 0 schliefst, den Austrittskanal 5 dagegen öffnet. Das in dem Gefäfs K befindliche Wasser kann so entweichen, und die Folge ist, dafs die Welle N und mit ihr das Planrad P sinkt.

Die Planscheibe P wirkt beim Sinken auf die Hebel R und T und durch Vermittelung derselben auf die Bandbremse J, deren Bremsscheibe auf die Haspelwelle D aufgekeilt ist. Der Haspel kann also bei dieser Anordnung sehr schnell angehalten werden.

Da die Rotationsgeschwindigkeit des Haspels in weiten Grenzen variiren mufs, ist die Muffe M auf dem einen Ende zu einer Zahnstange mit Ringzähnen ausgebildet, welche mit einem Stirnrad m im Eingriff ist. Auf der Achse dieses Stirnrades m ist ein Hebel Ü befestigt, dessen äufserstes Ende ein Gewicht trägt, welches beständig bestrebt ist, das Discusrad G nach dem Gentrum des Planrades P zu ziehen.

Mit dem Ende des Hebels U ist ferner eine Kette verbunden, welche mittelst Leitrollen zu einer Handhabe Z geführt ist. Durch Zug an dieser Handhabe wird das Discusrad G vom Centrum des Plankegels P entfernt und dadurch die Rotationsgeschwindigkeit des Haspels variirt.

Das geschilderte Walzverfahren kann für alle möglichen Querschnitte und bei im warmen, wie im kalten Zustande befindlichen Metallen in Anwendung kommen.

Claims (1)

1. Patent-Ansprüche:

   Zum Auswalzen von Metallstäben ein Walzwerk mit in continuirlicher Linie verlaufender Walzensträfse, dadurch gekennzeichnet, dafs gleichzeitig:

   a) die Walzen α im Kreise mit abwechselnd radial und horizontal gerichteten Achsen angeordnet und mit Kalibervertiefungen versehen sind, welche vom Eintritts- nach dem Austrittspunkt des Walzstabes abnehmen;

   b) die Kalibermittel auf einem Umkreise liegen;

   c) die Walzenpaare mit je verschiedener Umfangsgeschwindigkeit durch je ein auf der Hauptwelle B und ein auf einer Walzenachse sitzendes Zahnrad, wenn nothwendig,^f in Verbindung mit einem Zwischenrad, angetrieben werden, welche Zahnräder aus Stirn- oder konischen Rädern bestehen, je nachdem die Walzen horizontal oder radial angeordnet sind;

   d) der behandelte Stab von einem zum anderen Walzenpaare übergeführt wird durch die zwischen den Walzenpaaren eingeschalteten Führungen q, deren durch Vermittelung von Federn verbundenen Theile ihren gegenseitigen Abstand bei Zufällen des Walzprocesses ändern können.

   In Verbindung mit dem durch den Anspruch ι. gekennzeichneten Walzwerk eine von einem Motor angetriebene Vorrichtung zum Auf leiern der auf dem Walzwerk gewalzten Stäbe mit schwachem Querschnitt, gekennzeichnet dadurch, dafs dieselbe gleichzeitig besitzt:

   a) einen Reibungsantrieb, bestehend aus einem Discusrad G, welches axial verschiebbar mit der Haspelwelle verbunden ist, ferner einem Planrad P, welches durch hydraulische Pressung zum Eingriff mit dem Discusrad gehoben werden kann;

   b) einen augenblicklich wirkenden Mechanismus zum Stillstellen des Leierwerkes, bestehend aus einer Bremse /, welche direct durch die vertical bewegliche Planscheibe P bei ihrem Abwärtsgange in Thätigkeit versetzt wird;

   c) eine Transmission zur Stellungsänderung des Discusrades G zum Centrum des Planrades P, bestehend aus einer mit dem Discusrad rotirenden Zahnstange und einem in letzteres greifenden Zahnrad m, welches durch Drehung durch einen beschwerten Hebel U das Discusrad ins Centrum, durch entgegengesetzte Drehung von Hand aus aus dem Centrum des Discusrades zieht, so dafs der Haspel mit variabler Drehgeschwindigkeit angetrieben werden kann.

   . Zum Auswalzen von Metallstäben und zum Aufleiern der gewalzten Stäbe von flachem Querschnitt die Verbindung des durch Anspruch 2. gekennzeichneten Walz- und Leierwerkes mit zwei Präparir- und zwei Vollendwalzen.

   Hierzu 4 Blatt Zeichnungen.