DE593557C - Walzwerk mit fliegend angeordneten Arbeitswalzen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Walzwerke,

insbesondere zum Walzen von Stangen und Stäben, bei denen die Arbeitswalzen durch Gegenwalzen abgestützt sind, die im wesentliehen den ganzen Walzdruck aufnehmen.

Es sind Walzwerke für Achsen o. dgl. bekannt, deren Walzen an beiden Enden gelagert sind, aber keine Kalibernuten besitzen. Diese profilierten Arbeitswalzen wirken mit entsprechend profilierten Gegenwalzen zusammen, die gegen axiale Verschiebung gesichert sind. Es sind ferner Walzwerke mit beidseitig gelagerten, und ununterbrochen laufenden Arbeitswalzen bekannt, die mit Kalibernuten versehen sind und von denen jede mit einer Gegenwalze zusammenwirkt. Auch Maschinen mit glatten und durch Gegenwalzen vom Walzdruck entlasteten Arbeitswalzen sind bereits vorgeschlagen worden. Bei diesen Maschinen sind sowohl die Arbeitswalzen als auch die Gegenwalzen freifliegend angeordnet.

Nach der Erfindung sind die Berührungsflächen wenigstens einer Arbeitswalze und deren Gegenwalze so geformt, daß eine gegenseitige axiale Verschiebung dieser Walzen verhindert ist. Dabei ist die axiale Lage der Arbeitswalzen gegenüber den Walzenrahmen durch besondere, mit der Gegenwalze verbundene Vorrichtungen einstellbar. Dieser Erfindungsgedanke ist sowohl bei Walzwerken mit freifliegenden Walzen als auch bei solchen Walzwerken anwendbar, bei denen die Arbeitswalzen in gewissem Maße frei bewegbar sind und bei denen die Gegenwalzen im wesentlichen den ganzen Walzdruck aufnehmen. Dieser Erfindungsgedanke hat die neue technische Wirkung zur Folge, daß 'die Gegenwalzen vom axialen Druck völlig entlastet sind, während eine leichte Einstellung und Auswechslung der Walzen erreicht ist.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele eines Walzwerkes nach der Erfindung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt einen Längsschnitt der ersten Ausführungsform nach der Liniel-I der Fig. 2, in der die Stirnansicht des Walzwerkes nach Fig. ι veranschaulicht ist.

In Fig. 3 sind die Einstellvorrichtungen für die Arbeitswalzen schematisch veranschaulicht. Die paarweise miteinander zusammenwirkenden Arbeitswalzen 5 weisen an ihrem Umfang ringförmige Nuten 6 auf, die das Kaliber der Walzen bilden. Diese Walzen sind im wesentlichen, konvex oder faßartig geformt und besitzen zu beiden Seiten der Kalibernuten konvex gekrümmte Oberflächen.

Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ragen die Walzen 5 über ihre Traglager seitlich heraus und sind so angeordnet, daß sie sich seitwärts oder in Richtung ihrer Achse um einen bestimmtem Betrag frei bewegen können; sie liegen jedoch zwischen zwei Gegenwalzen 7, 7^a, die, wie aus der Zeichnung hervorgeht, konkav ausgebildet sind. Die konkaven Oberflächen jeder Gegenwalze sind so ausgebildet, daß ihre Krümmung der konvexen Oberfläche 6g der Arbeitswalzen genau entspricht. Die Gegen-

walze umfaßt also teilweise in der Ebene ihrer Berührungslinie die zugehörige Arbeitswalze, so daß auf diese Weise eine Axialverschiebung zwischen Arbeitswalze und der mit ihr zusammenwirkenden Gegenwalze verhindert ist.

Die Gegenwalzen sind im Vergleich zu den Arbeitswalzen zweckmäßig im Durchmesser verhältnismäßig groß; der Körper und die Ansätze dieser Gegenwalze sind so ausgebildet, ro daß nennenswerte Verformungen oder Verschiebungen vermieden sind, die unter dem Einfluß der während des Walzvorganges auftretenden Beanspruchungen entstehen könnten. Jede Gegenwalze ist so gelagert, daß eine seitliche oder axiale Verschiebung fast vollständig verhütet ist. Dies wird, wie aus der Zeichnung hervorgeht, durch zwei verschiedene Formen der Traglager für jede der Gegenwalzen erreicht; mindestens eins der Lager wirkt teilweise als Axialdruckkiger und verhindert seitliche oder axiale Bewegungen der Walze. Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Gegenwalzen an einer seitlichen Verschiebung gehindert sind; das Zusammenwirken zwischen den einander gegenüberliegenden Berührungsflächen jeder Arbeitswalze und ihrer zugehörigen Gegenwalze verhindert ein seitliches Verstellen der Ärbeitswalze während des Walzvorganges. Dieser Erfolg ist dadurch erzielt, daß die miteinander zusammenwirkenden konvexen und konkaven Oberflächen der Arbeits- und Gegenwalzen die Arbeitswalzen an einer seitlichen oder axialen Verstellung gegenüber den Gegenwalzen hindem; die Folge davon ist, daß natürlich auch jede gegenseitige seitliche Verstellung der miteinander zusammenwirkenden Arbeitswalzen verhindert ist.

Je nach der Art der herzustellenden WaIzerzeugnisse können natürlich auch die Kalibernuten in den Arbeitswalzen verschieden ausgebildet sein. Auch können diese Walzen mit zwei oder mehreren Kalibern versehen sein.

Das Walzwerk besteht aus einem Rahmen 9, der im wesentlichen aus einem Ständerpaar 10 an der Stirnseite der Maschine, einem Ständerpaar 11 in der Mitte der Maschine und einem hinteren Ansatz 12 gebildet ist, der in eine fensterartige Öffnung 13 ausläuft. Die Einzelteile des Rahmens bestehen aus Gußeisen oder sind sonst irgendwie zu einem starren Gebilde vereinigt.

Jede Arbeitswalze 5 ist auf dem herausragenden Ende einer Achse 14 befestigt, die ihrerseits in einem besonders ausgebildeten Tragkörper 15 gelagert ist. Jeder Tragkörper 15 ist mit Lagern 16 für die zugehörige Walzenachse ausgerüstet und ruht in zwei Ständern des Maschinenrahmens. Jeder Tragkörper 15 ist in der senkrechten Richtung durch Anstellschrauben einstellbar gelagert, die gemeinsam oder jedes für sich einzeln einstellbar sind. Der obere Tragkörper 15 wird mittels der Einstellschrauben 17 und 18 in seiner Lage festgehalten. Der untere 'Tragkörper wird durch ähnliche Schrauben 17° und i8° einstellbar unterstützt. Zur Einstellung der genannten Einstellschrauben finden irgendwelche geeignete Mittel Anwendung; beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist jede Einstellschraube 17, V]^a außerhalb des Maschinenrahmens an ihrem äußeren Ende mit einem Antriebsrad 20 ausgerüstet, das ein der Schraube entsprechendes Schraubengewinde besitzt, so daß die Schraube beim Drehen des Rades in ihrer Längsrichtung verschoben wird; auf diese Weise ist die Lage des vorderen Endes ~ des zugehörigen Tragkörpers 15 einstellbar. Die Verbindung zwischen der Anstellschraube 17,17^s und dem Lagerkörper 15 ist aus der Zeichnung ersichtlich. Selbstverständlich können zur Verbindung des Haltegliedes 17 und des Tragkörpers 15 auch Kugel-, Hülsenverbindungen o. dgl. Anwendung finden, die einerseits leichte Winkelverstellungen zwischen der Stellschraube und dem Lagerkörper ermöglichen, andererseits aber den Tragkörper in der einmal eingestellten Lage sicher festhalten. Jede Anstellschraube 18, i8^a ist in ähnlicher Weise mit einem Antriebsrad 21 versehen; dieses Rad ist jedoch auf ihrem freien Ende mittels Federn und Nut go befestigt, so daß es mit der Schraube umläuft, jedoch in deren Längsrichtung verschiebbar ist. Das Gegengewinde der Anstellschrauben 18, i8° befindet sich im Maschinenrahmen. Die Anstellschrauben 18 und i8^a sind an den zügehörigen Lagerkörpern 15 nicht mit Hilfe von Gelenken befestigt, sondern wirken lediglich mit geeigneten Ansätzen dieser Lagerkörper zusammen.

In Fig. 3 sind schematisch die Antriebsverbindungen für die Räder 20 und 21 dargestellt. In den beiden Darstellungen dieser Figur sind die Räder schematisch als Schneckenräder dargestellt; in der oberen Darstellung ist eine Einrichtung veranschaulicht, die es ermöglicht, die beiden Räder 20 und 21 unabhängig voneinander zu bedienen. Das Rad 21 kämmt mit einer Schnecke 22, das auf einer in der hohlen Welle 24 teleskopartig und längsverschiebbar gelagerten Welle 23 befestigt ist. Die Welle 24 trägt eine Schnecke 25, die mit dem Rad 20 kämmt. Bei Anwendung geeigneter Bedienungshebel oder -räder für die Wellen 23, 24 können die Räder 22 und 21 gemeinsam oder unabhängig voneinander bewegt werden. Bei der in der unteren Darstellung der Fig. 3 veranschaulichten Bauart sind die Schnecken 22" und 25° auf ein und derselben Welle 23" angeordnet, so daß die beiden Räder gemeinsam bedient werden, wenn sich die Welle dreht. 'Die Handräder oder Hebel für die Räder 20, 20^ffi, 21 und 21° sind zweckmäßig an der Stirnseite des Walz-

Werkes angeordnet, so daß die Lage der Arbeitswalzen 5 von dieser Seite des Walzwerkes aus eingestellt werden kann.

Wie aus der Zeichnung erkennbar ist, sind die vorderen Enden der Achsen 14 verjüngt ausgebildet. Dies hat den Zweck, das Aufbringen der Arbeitswalze 5 auf die Achsen, zu erleichtern. Selbstverständlich müssen die Walzen entsprechende konisch verlaufende Bohrungen aufweisen. Geeignete Mittel finden Anwendung, um eine feste Antriebsverbindung zwischen den Walzen und. den Antriebsachsen zu gewährleisten. Zweckmäßig ist jede der beiden Walzenachsen antreibbar; zu diesem Zweck sind beide Achsen mit Kupplungen 27 versehen, die jedoch so ausgebildet sind, daß jede Antriebsachse in Richtung ihrer Längsachse in ihren Lagern verstellbar ist.
Die Gegenwalzen sind naturgemäß kräftig gebaut. Zweckmäßig werden sie zwischen ihren Lagerstellen so kurz wie möglich gemacht; außerdem ist es vorteilhaft, sie mit großen und kräftigen Lageransätzen zu versehen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 der Zeichnung ist jede Gegenwalze mit einem zylindrischen Lager 28 und einem doppelkonischen Lager 29 versehen. Das doppelkonische Lager dient dazu, seitliche Verstellungen der Gegenwalze während des Betriebes zu verhindern. Tragkörper für die Gegenwalze sind in der vorderen und mittleren fensterartigen Aussparung des Rahmens in der bei Walzwerken üblichen Weise vorgesehen. Die Tragkörper sind so ausgebildet, daß die Walzen in den Ständern 10 und 11 genau ausgerichtet sind; diese Ständer bilden eine Führung, in der die unteren Traglager bei der Einstellung der unteren Gegenwalze verschiebbar sind.
Bei der auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsform bestehen die Lagerkörper für die beiden Tragzapfen der unteren Gegenwalze η^α aus einem Stück 30. Ein ähnlicher Körper 31 ist für die obere Gegenwalze 7 vorgesehen. Die Gegenwalze η^α ist in den durch die Ständer 10 und 11 gebildeten Führungen in senkrechter Richtung verstellbar, damit die Gegenwalzen mit den Arbeitswalzen in Berührung bleiben. Zu diesem Zweck kann jede geeignete Bauart Anwendung finden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind Anstellschrauben 32 verwendet, die den Tragkörper 30 halten und mit denen er in der jeweils gewünschten Lage einstellbar ist. Jede Strebe ist mit Gewinde durch eine öffnung in den Maschinenrahmen hindurchgeführt und mit einem Antriebsrad 33 versehen, das mittels Federn und Nut am äußeren Ende der Strebe 32 befestigt ist. Auf der Zeichnung ist jedes Rad als Schneckenrad veranschaulicht und kämmt mit einer besonderen auf der Achse 35 befestigten Schnecke. Die Achse 35 wird zweckmäßig von der Stirnseite des Walzwerkes her durch ein auf der Zeichnung nicht veranschaulichtes Handrad o. dgl. bewegt. Durch Drehung der Achse 35 kann also die Lage des Tragkörpers 30 verändert werden, wobei gleichzeitig beide Schrauben verstellt werden. Die Einrichtung kann natürlich auch so getroffen sein, daß jede Schraube für sich einstellbar ist.

Der Tragkörper 30 ist zu beiden Seiten mit Ansätzen 30° versehen, die die Ständer 10 umfassen und die Stellung des Tragkörpers 30 in der vorderen und mittleren fensterartigen öffnung bestimmen. Klemmplatten 3ο⁶ dienen dazu, den Tragkörper in der richtigen Lage festzuhalten. Die Klemmplatten wiederum wer- - den durch Bolzen gesichert, die durch Schlitze der Klemmplatten hindurchragen. Selbstverständlich sind die Außenflächen der fensterartigen Öffnungen und der Ständer bearbeitet, um eine einwandfreie Führung für den Tragkörper zu gewährleisten. Aus dem gleichen Grunde sind natürlich auch die mit den Führungen zusammenwirkenden Teile des Tragkörpers genau bearbeitet.

Der Tragkörper 31 für die obere Gegenwalze ist nicht in senkrechter Richtung einstellbar, vielmehr wird er durch die Kappe 34 des Walzenständers festgehalten. Die seitliche Stellung des Tragkörpers ist von Bedeutung, und aus diesem Grunde ist bei dem auf der Zeichnung , veranschaulichten Beispiel eine Einrichtung 35 vorgesehen, die dazu dient, die seitliche Einstellung des Lagerkörpers zu ermöglichen und ihn in seiner jeweiligen Lage starr festzuhalten. Die Einrichtung 35 besteht aus einer Platte 36, die mittels Bolzens 36° starr am Rahmen befestigt ist. Eine Hülse 37 ist mit Gewinde durch diese Platte hindurchgeführt, und ein Spannbolzen 38 ragt durch die Hülse hindurch. Der Bolzen 38 besitzt einen Kopf 39, der mit einem in dem Tragkörper 31 vorgesehenen Ansatz zusammenwirkt. Die Hülse 37 stützt sich gegen den Tragkörper 31 ab und ist mit einer Gegenmutter 37^a versehen, die sich gegen die Platte 36 legt. Mit Hilfe dieser Einrichtung kann die seitliche Stellung des Tragkörpers genau geregelt werden, und die gegenseitige Wirkung zwischen der Hülse 37 und dem Bolzen 38 hält den Tragkörper in der einmal eingestellten Lage unverrückbar fest. Natürlich können auch die üblichen Keile 31° (Fig. 2) Anwendung finden, um den Tragkörper 31 fest gegen den oberen Bogen 34 des Maschinenrahmens zu pressen. Bei der Bauart nach Fig. 2 sind Führungsansätze io^a vorgeshen, die als zusätzliche Halteglieder für den Tragkörper Verwendung finden können.

Wie Fig. ι zeigt, besteht der Tragkörper 31 zweckmäßig aus zwei Teilen, um die Walze 7 iaa ohne weiteres aus dem Tragkörper entfernen zu können. Der untere Teil 31^s des Tragkörpers

ist mit dem oberen Teil zweckmäßig durch nicht dargestellte Bolzen verbunden.

Bei dem in den Fig. ι und 2 der Zeichnung schematisch veranschaulichten Walzwerk können die Arbeitswalzen zwecks Herstellung verschiedenartigster Erzeugnisse leicht ausgewechselt werden.

Da die Arbeitswalzen und die Gegenwalzen einander entsprechende und miteinander zusammenwirkende Oberflächenformen aufweisen, werden die Arbeitswalzen während der ganzen Betriebsdauer des Walzwerkes sicher in ihrer Lage festgehalten; die Arbeitswaken können hierbei einen verhältnismäßig kleinen Durchmesser aufweisen und auf Achsen verhältnismäßig kleinen Durchmessers angeordnet sein, da die Gegenwalzen nicht nur den Walzdruck fast vollständig auf den Rahmen überleiten, sondern die Arbeitswalzen auch derart unterstützen, daß eine seitliche Verschiebung oder ein seitliches Spiel dieser Walzen sicher verhindert ist.

Da die Arbeitswalzen konvexe Oberflächen, die Gegenwalzen jedoch konkave Oberflächen besitzen, entsteht notwendigerweise ein gewisses Aufeinandergleiten der Oberflächen jeder Arbeitswalze und der zugehörigen Gegenwalze. Es leuchtet ein, daß diejenigen Teile der Oberflächen der Arbeitswalzen, die den größten Durchmesser besitzen, auch mit einer größeren Umfangsgeschwindigkeit umlaufen als die Oberflächenteile mit kleinerem Durchmesser; das Umgekehrte gilt für die Gegenwalzen. Die Reibung zwischen jeder Gegen walze und der zugehörigen Arbeitswalze ist etwas erhöht, weil die Walzen einander längs einer gekrümmten Linie bzw. längs solcher Linien berühren, die nicht zu den Walzenachsen parallel verlaufen. Diese leichte Erhöhung der Reibung kann nicht vermieden werden, aber sie kann durch geeignete Bemessung der einander berührenden Oberflächen sowie dadurch auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden, daß das Maß der Konvexität der Arbeitswalzen und der Konkavität der Gegenwalzen so gewählt wird, daß gerade eine genügend große Oberfläche entsteht, die die seitliche Verstellung der Arbeitswalzen wirksam verhindert, ohne den Flächendruck zwischen den Arbeitswalzen und den Gegenwalzen über das zulässige Maß zu erhöhen.

Der Einbau der Walzen in das Walzwerk ist im wesentlichen der gleiche wie bei einem gewöhnlichen Walzwerk. Es ist jedoch zweckmäßig, den Lagerkörper für die obere Gegen-■walze gegen den Kappenteil 34 des Walzwerkrahmens abzustützen. Die obere Arbeitswalze muß in diesem Falle senkrecht verstellbar sein, so daß ihre konvexe Oberfläche mit der konkaven Oberfläche der Gegenwalze richtig zusammenarbeitet. Die untere Arbeitswalze wird dann der Lage der oberen Arbeitswalze entsprechend eingestellt, so daß das gewünschte Kaliber von den miteinander zusammenwirkenden Nuten der beiden Arbeitswalzen gebildet wird. Die untere Gegenwalze wird dann so weit nach oben bewegt, bis ihre konkave Oberfläche mit der konvexen Oberfläche der unteren Arbeitswalze in Berührung kommt; der untere Tragkörper wird dann in dieser Stellung starr festgehalten. Der obere Tragkörper kann dann der Seite nach eingestellt werden, um die obere Arbeitswalze in die richtige Lage zur unteren Arbeitswalze zu bringen. Nach erfolgter Einstellung werden die Arbeitswalzen durch die Gegenwalzen in der richtigen Lage festgehalten und durch die Oberflächen der zugehörigen Gegenwalzen an einer gegenseitigen Verstellung zueinander verhindert.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Walzwerk, dessen auch fliegend angeordnete Arbeitswalzen durch Gegenwalzen, die in der Hauptsache den ganzen Walzdruck aufnehmen, abgestützt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen wenigstens der einen Arbeitswalze (5) und ihrer Gegenwalze (7) eine Form aufweisen, durch welche eine gegenseitige axiale Verschiebung dieser Walzen verhindert wird, und daß die axiale Lage der Arbeitswalzen gegenüber dem Walzgerüst mittels besonderer an der Gegenwalze angeordneter Stellvorrichtungen (29 bis 36 und 37, 38) eingestellt wird.
2. 2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (14) der Arbeitswalzen (5) an Stützträgern (17, I7^a und 18, i8^a) aufgehängt sind, die am Walzgerüst pendelnd und einstellbar angeordnet sind.
3. 3. Walzwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsflächen zwischen jeder Arbeitswalze (5) und ihrer Gegenwalze (7 oder 7") zur Erleichterung der Winkelverstellung der Walzen gekrümmt sind.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen