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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Walzwerk und insbesondere
Walzwerke wie beispielsweise Vier-, Drei- und Zweiwalzen-Walzwerke
zum Walzen von Drähten
und Stangen. Die Erfindung betrifft auch eine Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung
des Walzwerks (vergleiche zum Beispiel JP-A-61 150703).
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Beim
Walzen von Stangen oder Drähten
mit einem Walzwerk können
Walzen unterschiedlicher Größe innerhalb
eines bestimmten Bereichs durch Einstellen der Walzenreduzierung
hergestellt werden, aber außerhalb
dieses Bereichs muss das Walzwerk mit Walzen mit einem Walzenkaliber
geeigneter Größe umgerüstet werden.
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Wenn
eine Eisenfabrik Stangen oder Drähte verschiedener
Größen in kleinen
Mengen herstellen soll, ist ein häufiger Walzenaustausch, der
sehr viel Zeit und Arbeit kostet, unvermeidlich.
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Zum
Beispiel hat, wie in 18 gezeigt ist, das Vierwalzen-Walzwerk,
das von uns in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 275906/H 7 (1995) (Stand der Technik I) vorgeschlagen wurde,
fünf Gehäuse, d.
h. ein Hauptgehäuse 101,
ein unteres und oberes Gehäuse 102 und 103 und
ein Paar rechte und linke Umlenkwalzenklammern 104 und 105.
Zwei Walzeneinheiten R1, von denen jede eine der paarweisen vertikalen
Walzen 1 und 1 aufweist, und zwei Walzeneinheiten
R2, von denen jede eine der paarweisen horizontalen Walzen 2 und 2 aufweist,
sind in den fünf
Gehäusen
so gehaltert, dass der Abstand zwischen den Walzen jedes Paars justiert
werden kann.
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Zum
Wechseln von Walzen des Vierwalzen-Walzwerks des Standes der Technik
I werden öldruck-betätigte Muttern 107,
die durch ein Gewinde mit Zugstangen 106 in Eingriff stehen,
entfernt, die Gehäuse 102–105 werden
von dem Hauptgehäuse 101 entfernt
und die Walzeneinheiten R1 und R2 werden aus den Gehäusen 102–105 herausgenommen, wie
in 18 gezeigt ist. Dann werden im Fall der Walzeneinheiten
R1, wie in 19 gezeigt ist, die Getriebekupplung 111,
die Exzenterkassettenhälfte 112,
die Kassettenkopfplatte 113, die Gegenmutter 114,
das Lager 115, die andere Exzenterkassettenhälfte 116,
die Kegelhülse 117 und
die Antriebswalze 118 entfernt. Bei den Walzeneinheiten
R2 ist es fast dasselbe, allerdings haben sie eine geringere Anzahl von
Teilen.
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Für die vorstehend
beschriebene Arbeit für die
vier Walzeneinheiten benötigen
zwei Personen acht Stunden oder 16 Mannstunden. Dementsprechend
sinkt die Produktivität
umso mehr, je häufiger der
Walzenwechsel durchgeführt
werden muss.
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Um
außerdem
die Walzeneinheiten wieder zusammenzusetzen, muss fast die gesamte
zuvor beschriebene Prozedur in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden,
was viele Mannstunden erfordert. Insbesondere die Exzenterkassetten
verkomplizieren die Wiederzusammensetzung und Einstellung. Sobald
sie vollständig
aus den Gehäusen
entfernt wurden, muss die Walzenreduzierung von Grund auf, d. h.
von der Nulleinstellung jeder Walzeneinheit, eingestellt werden.
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Auch
im Fall eines Drei- oder Zweiwalzen-Walzwerks nimmt seine Zerlegung
und Wiederzusammensetzung aus denselben Gründen, wenn auch in einem anderen
Ausmaß,
viele Mannstunden in Anspruch.
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Dagegen
ist in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 10423/H 8
(1996) ein Verfahren zum Einstellen der Walzenausrichtung durch Einfügen einer
Ausgleichsscheibe oder von Ausgleichsscheiben (dünnen Platten zur Einstellung
der Dicke) zwischen jeder Walze und dem Gehäuse offenbart (Stand der Technik
II). Durch dieses Verfahren muss man jedoch das Walzwerk nach seiner
persönli chen
Schätzung
einstellen, den Schlupf in der Ausrichtung messen, das Walzwerk
auseinander nehmen, Ausgleichsscheiben wechseln und diese Arbeitsabfolge
wiederholen, bis der Schlupf beseitigt ist.
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Des
Weiteren sind in der Einstellvorrichtung, die in der ungeprüften japanischen
Patentanmeldung Nr. 16243/H 4 (1992) offenbart ist (Stand der Technik III),
die in 20 gezeigt ist, zwei Kästen 212 so
an einer Exzenterwelle 206 angebracht, dass ein Kasten 212 auf
einer Seite einer Walze 203 eine Position einnimmt und
der andere Kasten auf der anderen Seite. Ein Stift 218 wird
parallel zur Exzenterwelle 206 in jeden Kasten 212 eingefügt und ein
Ende jedes Stifts 218 wird gegen das Gehäuse 202 geschoben.
Eine Betätigungswelle 222 ist
so in jeden Kasten 212 eingefügt, dass die Betätigungswelle 222 und
der Stift 218 einen rechten Winkel bilden und ein exzentrisches
vorstehendes Teil 221 an der Spitze der Betätigungswelle 222 in
die Aussparung des Stifts 218 eingreift. Die Walze 203 wird
mit der Walzbahn ausgerichtet, indem die beiden Betätigungswellen 222 zum
Schieben und Ziehen der Stifte 218 gedreht werden, um dadurch
die beiden Kästen 212 parallel
zur Exzenterwelle 206 zu bewegen.
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Im
Fall des vorstehend beschriebenen Standes der Technik II muss man
das Zerlegen, Messen und Wiederzusammensetzen viele Male wiederholen,
was sehr arbeits- und zeitaufwändig
ist.
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Im
Fall des vorstehend beschriebenen Standes der Technik III verlangen
es die Betätigungswellen 222 zu
beiden Seiten der Walze 203, nicht nur gleichzeitig, sondern
auch auf unterschiedliche Weise betätigt zu werden, d. h. eine
Welle muss so manipuliert werden, dass sie ihren Stift zieht und
gleichzeitig muss die andere Welle so manipuliert werden, dass sie
ihren Stift schiebt, was mühsam
ist. Auch stellt es ein Problem dar, dass, wenn auch nur eine kleine
Lücke zwischen
dem Stift 218 und dem Gehäuse 202 auf einer
Seite bleibt, sofort Schlupf auftritt.
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Außerdem muss
nicht erwähnt
werden, dass, wenn nicht alle zwei, drei oder vier Walzen vollständig mit
der Walzbahn ausgerichtet sind, die gewalzte Stange oder der gewalzte
Draht einen verzerrten Kreisschnitt bekommt und auch die Größenpräzision beeinträchtigt ist.
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Gemäß dem vorstehend
Aufgeführten
ist es das Hauptziel der vorliegenden Erfindung, ein Walzwerk zur
Verfügung
zu stellen, bei dem Walzen leicht und schnell gewechselt und dessen
Walzenreduzierung ganz einfach und schnell einzustellen ist.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung
zum leichten und präzisen Einstellen
der Ausrichtung mehrerer Walzen mit einem Umfangskaliber vorzusehen.
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Obwohl
wir bereits ein Walzwerk vom gespaltenem Gehäusetyp vorgeschlagen haben,
bei dem die Walzeneinheiten zwischen den beiden Gehäusesegmenten
gehalten werden, um die für
das Zerlegen und Wiederzusammensetzen der Walzeneinheiten notwendigen
Mannstunden zu reduzieren, den Walzenaustausch einfach zu machen
und dadurch die Produktivität
bedeutend zu erhöhen,
besteht das Ziel der vorliegenden Erfindung des Weiteren eher darin,
eine Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung vorzusehen, welche verhindert,
dass die Walzenausrichtung beeinträchtigt wird, wenn ein solches
gespaltenes Gehäuse
getrennt worden ist, und das dadurch eine einfachere, leichtere,
schnellere Einstellung der Walzenausrichtung ermöglicht.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Walzwerk zur Verfügung gestellt,
mit einem Gehäuse,
einer Vielzahl von Walzeneinheiten, einer Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
vom Exzenterkassettentyp zum Einstellen der Walzenreduzierung der
Walzeneinheiten und einer Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung,
die alle auf seinem Gehäuse
angebracht sind. Das Gehäuse ist
in frei trennbare und zusammenfügbare
erste und zweite Gehäusesegmente
gespalten. Das erste Gehäusesegment
besitzt halbkreisförmige
Lagerhaltersegmente, die auf seiner zusammengefügten Oberfläche ausgebildet sind, und das
zweite Gehäusesegment
besitzt halbkreisförmige
Lagerhaltersegmente, die auf seiner zusammengefügten Oberfläche ausgebildet sind. Die Wellen
der Walzeneinheiten werden zwischen den ersten und zweiten Gehäusesegmenten
gehalten, indem sie in den Exzenterkassetten, die in die aus den
halbkreisförmigen
Lagerhaltersegmenten bestehenden Lagerhalter eingepasst sind, zapfengelagert
werden.
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Gemäß dem zweiten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
mit einem Antriebsmechanismus versehen, der vollständig auf
dem ersten Gehäusesegment
angebracht ist.
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Gemäß dem dritten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist oder sind eine oder mehrere
der Walzeneinheiten eine Antriebswalzeneinheit oder -einheiten und
die Exzenterkassetten der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Antriebswalzeneinheit oder -einheiten erhalten eine solche Konfiguration, dass
sie jeweils aus den ersten und zweiten halbkreisförmigen Kassettensegmenten
bestehen. Das erste halbkreisförmige
Kassettensegment ist in das halbkreisförmige Lagerhaltersegment des
ersten Gehäusesegments
eingepasst und das zweite halbkreisförmige Kassettenwerkzeugsegment
ist in das halbkreisförmige
Lagerhaltersegment des zweiten Gehäusesegments eingepasst.
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Gemäß dem vierten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Welle oder sind die Wellen
der Antriebswalzeneinheit oder -einheiten nach dem dritten Aspekt
der vorliegenden Erfindung in Lagern zapfengelagert, die in konzentrischen
Hülsen
eingepasst sind, welche wiederum in aus den ersten und zweiten halbkreisförmigen Kassettensegmenten
bestehenden Exzenterkassetten untergebracht sind.
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Gemäß dem fünften Aspekt
der vorliegenden Erfindung umfasst die Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung
Einstellmechanismen und Einspannvorrichtungen zum Verbinden der
Wellenenden der Walzeneinheiten mit den Einstellstangen der Einstellmechanismen.
Jeder der Einstellmechanismen umfasst weiterhin (i) eine Außenmutter
(41), die an dem Gehäuse
befestigt ist und ein Innengewinde aufweist, (ii) eine mittlere
Mutter, die ein Innen- und ein Außengewinde aufweist, wo bei
das Außengewinde
mit dem Innengewinde der Außenmutter
in Eingriff steht, und die extern gedreht wird, und (iii) eine Einstellstange, die
ein Außengewinde
aufweist, um mit dem Innengewinde der mittleren Mutter in Eingriff
zu kommen. Die erste Schraubverbindung durch das Innengewinde der
Außenmutter
und das Außengewinde
der mittleren Mutter und die zweite Schraubverbindung durch das
Innengewinde der mittleren Mutter und das Außengewinde der Einstellstange
erhalten jeweils ein Gewinde von entgegengesetzter Richtung und unterschiedlicher
Steigung.
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Gemäß dem sechsten
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Außenmutter jedes Einstellmechanismus
der Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung an dem ersten Gehäusesegment
befestigt. Die Einspannvorrichtungen der Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung
werden zu einem gespaltenen Typ gemacht, wobei jede im Wesentlichen
aus den ersten und zweiten Einspannvorrichtungssegmenten besteht
und das zweite Einspannvorrichtungssegment von dem ersten Einspannvorrichtungssegment
frei entfernbar und an ihm befestigbar ist.
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Der
Vorteil, den der erste Aspekt der Erfindung bietet, besteht darin,
dass die Walzeneinheiten leicht herausgenommen werden können, weil
sie durch Entfernen des zweiten Gehäusesegments von dem ersten
Gehäusesegment
freiliegen und das Wiederzusammensetzen kann leicht durchgeführt werden,
indem man einfach denselben Vorgang in umgekehrter Reihenfolge befolgt;
daher werden die für
das Zerlegen und Wiederzusammensetzen notwendigen Mannstunden verringert.
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Der
von dem zweiten Aspekt der Erfindung gebotene Vorteil besteht darin,
dass, da der Antriebsmechanismus der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
auf dem ersten Gehäusesegment
intakt bleibt und fächerförmige Getriebe,
die die Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung bilden, auf dem ersten Gehäusesegment
selbst dann bleiben, wenn das zweite Gehäusesegment entfernt wird, der
eingestellte Wert der Walzenreduzierung nicht gestört wird und
die Nulleinstellung ebenfalls nicht notwendig ist. Es ist nur eine
Feineinstellung erforderlich; daher kann die erneute Einstellung
nach dem Wiederzusammensetzen sehr einfach ausgeführt werden.
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Der
Vorteil, den der dritte Aspekt der Erfindung bietet, besteht darin,
dass, da die ersten halbkreisförmigen
Kassettensegmente auf dem ersten Gehäusesegment verbleiben und die
zweiten halbkreisförmigen
Kassettensegmente mit dem zweiten Gehäusesegment gehen, wenn das
zweite Gehäusesegment
entfernt wird, das Zerlegen danach und das Wiederzusammensetzen
leicht ausgeführt
werden können.
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Der
von dem vierten Aspekt der Erfindung gebotene Vorteil besteht darin,
dass es für
die Montage genügt,
nur die konzentrischen Hülsen
jeder Walzeneinheit in die Exzenterkassetten einzupassen. Es ist
nicht notwendig, die Walzeneinheiten auf ihre Exzenterkassetten
auszurichten; daher werden die für
die Montage notwendigen Mannstunden reduziert.
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Der
Vorteil, den der fünfte
Aspekt der Erfindung bietet, besteht darin, dass die Einstellstange durch
Drehen der mittleren Mutter um einen winzigen Betrag bewegt werden
kann, da die erste und zweite Schraubverbindung jeweils ein Gewinde
von entgegengesetzter Richtung und unterschiedlicher Steigung erhalten;
daher kann eine Feineinstellung der Walzenausrichtung leicht ausgeführt werden.
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Der
von dem sechsten Aspekt der Erfindung gebotene Vorteil besteht darin,
dass die Walzeneinheiten herausgenommen werden können, indem nur das zweite
Gehäusesegment
und die zweiten Einspannvorrichtungssegmente entfernt werden. Außerdem ist
während
dem Wiederzusammensetzen nur eine Feineinstellung erforderlich,
da die Einstellmechanismen auf dem ersten Gehäusesegment intakt bleiben,
wenn das zweite Gehäusesegment
entfernt wird; daher kann die Walzenausrichtung sehr leicht eingestellt
werden.
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Die
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser ersichtlich
aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen,
worin:
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1 eine
in Einzelheiten aufgelöste
perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Vierwalzen-Walzwerks
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Ansicht von oben auf das erste Gehäusesegment 3 der 1 ist,
von dem die Walzeneinheiten R1 und R2 entfernt sind;
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3 eine
Ansicht von unten auf das zweite Gehäusesegment 4 der 1 ist;
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4 eine
in Einzelheiten aufgelöste
Seitenansicht des Walzwerks der 1 ist;
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5 eine
Ansicht von oben auf das erste Gehäusesegment 3 mit den
Walzeneinheiten R1 und R2 ist;
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6 eine
teilweise Schnittansicht von oben auf eine Walzeneinheit R2 ist,
die in das erste Gehäusesegment 3 eingebaut
ist;
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7 eine
Ansicht einer Walzeneinheit R2 ist, die in das erste Gehäusesegment 3 eingebaut
ist, und zwar gesehen in Richtung des Pfeils VII in 6;
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8 eine
Veranschaulichung der Montage und der Zerlegung einer Antriebswalzeneinheit
R1 ist;
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9 eine
Veranschaulichung der Montage und der Zerlegung einer Umlenkwalzeneinheit
R2 ist;
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10 eine
Ansicht von oben auf eine Ausführungsform
einer Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung
ist;
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11 eine
vergrößerte Ansicht
von oben auf den Einstellmechanismus 40 der 10 ist;
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12 eine
Seitenansicht der Einspannvorrichtung 60 der 10 ist;
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13 eine
in Einzelheiten aufgelöste
perspektivische Ansicht eines Vierwalzen-Walzwerks mit einem gespaltenen Gehäuse ist,
in das die Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtungen
der 10 eingebaut sind;
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14 eine
Ansicht von oben auf das erste Gehäusesegment 3 der 13 ist,
von dem die Walzeneinheiten R1 und R2 entfernt sind;
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15 eine
Ansicht von unten auf das zweite Gehäusesegment 4 der 13 ist;
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16 eine
in Einzelheiten aufgelöste
Seitenansicht des gespaltenen Gehäuses von 13 ist;
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17 eine
Ansicht von oben auf das erste Gehäusesegment 3 der 13 ist;
in das die Walzeneinheiten R1 und R2 eingebaut sind;
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18 eine
vertikale Teilschnittansicht eines herkömmlichen Walzwerks ist;
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19 eine
Veranschaulichung der Montage und der Zerlegung einer Walzeneinheit
R1 der 18 ist; und
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20 eine
Schnittansicht einer herkömmlichen
Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung ist.
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Nun
wird eine bevorzugte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben,
die auf ein Vierwalzen-Walzwerk angewendet wird.
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In
den 1–3 bezeichnet
das Bezugszeichen 3 das erste Gehäusesegment und 4 das zweite
Gehäusesegment.
Die beiden Gehäusesegmente 3 und 4 bilden
ein gespaltenes Gehäuse. Wenn
nämlich
die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 zusammengefügt und durch
Verbindungsbolzen 6 festgezogen werden, sind vier Walzeneinheiten
R1 und R2 so in dem Gehäuse
gehaltert, dass sie frei rotieren können und bereit zum Walzen sind.
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Insbesondere
besitzen die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 Durchgangslöcher 7 und
mit Gewinde versehene Löcher 8,
die in ihren Innenrippen 5 ausgebildet sind, damit die
Verbindungsbolzen 6 das zweite Gehäusesegment 4 mit dem
ersten Gehäusesegment 3 verbinden
können,
oder sie besitzen Durchgangslöcher
für einzufügende Verbindungsbolzen
und für öldruck-betätigte Muttern
oder dergleichen auf beiden Seiten der Verbindungsbolzen zum Zusammenfügen der
Gehäusesegmente.
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Die
Oberflächen
der Innenrippen 5 und der peripheren Rippen 9 der
ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 sind
als die zusammengefügten Flächen ausgebildet.
Lagerhalter, die jeweils in zwei halbkreisförmige Segmente gespalten sind,
um die vier Walzeneinheiten R1 und R2 zu halten, sind in den Innenrippen 5 an
geeigneten Stellen ausgebildet.
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Im
Fall von bekannten Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtungen sind
die Exzenterkassetten einteilige Hülsen und in Löcher eingepasst,
die im Gehäuse
ausgebildet sind. Die Exzenterkassetten der Walzeneinheiten R1 der
vorliegenden Erfindung sind jedoch gespaltene Kassetten, wobei jede
in Radialrichtung in zwei Segmente gespalten ist. Die Exzenterkassetten
der Walzeneinheiten R2 sind einteilige Hülsen.
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Wie
in 2 gezeigt ist, sind die ersten Kassettensegmente 11 der
gespaltenen Exzenterkassetten, welche die Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Walzeneinheiten R1 bilden, in die Lagerhaltersegmente des ersten
Gehäusesegments 3 eingepasst.
Dagegen sind, wie in 3 gezeigt ist, die zweiten Kassettensegmente 12 in
die Lagerhaltersegmente des zweiten Gehäusesegments 4 eingepasst.
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Wenn
die ersten und zweiten Kassettensegmente 11 und 12 jedes
Paars gekoppelt werden, bilden sie eine Hülse, deren Loch exzentrisch
ist und deren Wanddicke sich in Umfangsrichtung allmählich verändert. Das
erste Kassettensegment 11 der Exzenterkassette ist so in
das Lagerhaltersegment des ersten Gehäusesegments 3 eingepasst,
dass es sich in dem Lagerhaltersegment drehen kann. Das zweite Kassettensegment 12 ist
ebenfalls so in das Lagerhaltersegment des zweiten Gehäusesegments 4 eingepasst,
dass es sich in dem Lagerhaltersegment drehten kann. Dementsprechend
wird, wenn sich das erste Kassettensegment 11 in dem Lagerhalter
dreht oder die beiden Lagerhaltersegmente gekoppelt werden, das
zweite Kassettensegment 12 geschoben und gedreht; somit
fungieren sie als Exzenterkassette. Wenn daher die Wellen der Walzeneinheiten
R1 in den Exzenterkassetten (die jeweils aus den ersten und dem
zweiten Kassettensegmenten 11 und 12 bestehen)
zapfengelagert werden und die Exzenterkassetten gedreht werden,
vollführen
die Mitten der Wellen der Walzeneinheiten R1 eine Bahnbewegung, was
dazu führt,
dass sich der Abstand zwischen den gepaarten Antriebswalzen 1 und 1 vergrößert und verkleinert.
Auf diese Weise kann die Wellenreduktion eingestellt werden.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, bestehen die Exzenterkassetten der Walzeneinheiten
R1 der Antriebswalzen 1 und 1 jeweils aus dem
ersten Kassettensegment 11 und dem zweiten Kassettensegment 12,
und diese beiden Kassettensegmente 11 und 12 besitzen
im Wesentlichen dieselbe Konstruktion bis auf den Unterschied, dass
das erste Kassettensegment 11 ein fächerförmiges Getriebe zum Aufnehmen
des Antriebsmoments besitzt, das zweite Kassettensegment 12 jedoch
nicht, wie nachstehend beschrieben wird.
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt ist, umfassen die
Exzenterkassetten der Walzeneinheit R2 jeder Umlenkwalze 2 zwei
Hülsen 22,
die so auf beide Enden der Welle 21 der Umlenkrolle 2 aufgesetzt sind,
dass die Welle 21 in den Hülsen 22 exzentrisch zapfengelagert
ist. Die relative Drehung zwischen der Welle 21 und den
Hülsen 22 wird
durch Splinte 23 verhindert.
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Wie
in den 2, 6 und 7 gezeigt ist,
ist die Hülse 22 an
einem Ende der Welle 21 in ein halbkreisförmiges Element 24 eingepasst,
das in dem ersten Gehäusesegment 3 drehbar
gehalten ist, und ein Splint 25, der in die Verbindung
zwischen der Hülse 22 und
dem halbkreisförmigen
Element 24 getrieben ist, verhindert die relative Drehung
zwischen der Hülse 22 und
dem halbkreisförmigen
Element 24 und fixiert die relative Positionsbeziehung
zwischen der Welle 21, der Hülse 22 und dem halbkreisförmigen Element 24.
Ein fächerförmiges Getriebe 26 ist an
dem halbkreisförmigen
Element 24 angebracht. Das Teil 28 ist der Halter
des halbkreisförmigen
Elements 24 und an dem ersten Gehäusesegment 3 befestigt.
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Dann
wird die Hülse 22 in
einem gespaltenen Lagerhalter zapfengelagert, der aus zwei Segmenten besteht,
die in den ersten und zweiten Gehäusesegmenten 3 und 4 ausgebildet
sind, und sie wird auch in das halbkreisförmige Element 24 eingepasst,
das in dem ersten Gehäusesegment 3 drehbar
gehalten wird. Somit funktioniert die Hülse 22 als Exzenterkassette,
wenn sie als eine Einheit mit der Welle 21 gedreht wird.
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4 zeigt
die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 voneinander
getrennt. Ein Antriebsmechanismus 30 der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Antriebswalzen 1 und 1, der einen Motor 31,
eine Transmissionswelle 32, Antriebswellen 33,
Schneckengetriebe 34 usw. umfasst, ist insgesamt auf dem
ersten Gehäusesegment 3 angebracht.
Ein Antriebsmechanismus der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Umlenkwalzen 2 und 2 ist ebenfalls auf dem
ersten Gehäusesegment 3 angebracht,
jedoch in 4 nicht gezeigt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, sind die fächerförmigen Getriebe 13 und 26 zum
Aufnehmen des Drehmoments und zum Drehen der Exzenterkassetten der
Walzeneinheiten R1 und R2 auf den ersten Kassettensegmenten 11 und
den halbkreisförmigen
Elementen 24 angebracht.
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Dementsprechend
werden, wenn der Motor 31 rotiert, die ersten Kassettensegmente 11 von
dem Motor 31 durch die Transmissionswelle 32,
Antriebswellen 33, Schneckengetriebe 34 und fächerförmigen Getriebe 13 gedreht,
wobei sie die zweiten Kassettensegmente 12 in den Lagerhaltern
in dem Gehäuse,
das aus den ersten und zweiten Gehäusesegmenten 3 und 4 besteht,
schieben und drehen. Somit kann die Walzenreduzierung des Paars
Antriebswalzen 1 und 1 eingestellt werden. Auf
dieselbe Art und Weise werden die Hülsen 22 gedreht, wenn
die halbkreisförmigen
Elemente 24 durch die fächerförmigen Getriebe 26 von
dem auf dem ersten Gehäusesegment 3 angebrachten
Antriebsmechanismus gedreht werden. Dadurch kann die Walzenreduzierung
der Umlenkrollen 2 und 2 eingestellt werden.
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Im
Fall der Walzeneinheiten R1 werden, wie in 8 gezeigt
ist, Lager 14 und 15 auf beiden Seiten der Antriebsrolle 1 auf
die Welle jeder Walzeneinheit R1 aufgesetzt, und auf diese Lager 14 und 15 sind
Hülsen 16 bzw. 17 aufgesetzt.
Die inneren und äußeren Kreise
des Querschnitts beider Hülsen
sind konzentrisch und ihre Wanddicke ist rundherum gleichmäßig.
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Zum
Montieren des Walzwerks, wie in 5 gezeigt
ist, wird jede Walzeneinheit R1 in das erste Gehäusesegment 3 eingesetzt,
wobei die Hülsen 16 und 17 in
die ersten Kassettensegmente 11 eingepasst sind. Jede Walzeneinheit
R2 wird in das erste Gehäusesegment 3 eingesetzt,
wobei die Hülsen 22 in
die Lagerhaltersegmente eingepasst werden. Das zweite Gehäusesegment 4 wird
mit dem ersten Gehäusesegment 3 verbunden,
die zweiten Kassettensegmente 12 auf die Hülsen 16 und 17 aufgesetzt, die
Lagerhaltersegmente auf die Hülsen 22 aufgesetzt,
die Walzeneinheiten R1 und R2 in ihren Positionen niedergehalten.
Dann werden die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 durch
Bolzen und Muttern eng verbunden.
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Zum
Herausnehmen der Walzeneinheiten wird das zweite Gehäusesegment 4 vom
ersten Gehäusesegment 3 entfernt,
wobei die zweiten Kassettensegmente 12 mit dem zweiten
Gehäusesegment 4 gehen
und die Walzeneinheiten R1 und R2 frei liegen. Wenn eine Walzeneinheit
R1 herausgenommen wird, verlassen die Hülsen 16 und 17 die
ersten Kassettensegmente 11 und die ersten Kassettensegmente 11 bleiben
auf dem ersten Gehäusesegment 3 zurück. Wenn
eine Walzeneinheit R2 herausgenommen wird, verlassen die Hülsen 22 (Exzenterkassetten)
an beiden Enden der Welle 21 die Lagerhaltersegmente des
Gehäusesegments 3.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, sind der Motor 31, die Transmissionswelle 32,
Antriebswellen 33, Schneckengetriebe 34, fächerförmigen Getriebe 13 und
ersten Kassettensegmente 11, die die Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
ergeben, alle auf dem ersten Gehäusesegment 3,
aber nicht auf dem zweiten Gehäusesegment 4 angebracht.
Infolgedessen werden, wie in 4 gezeigt
ist, selbst wenn das zweite Gehäusesegment 4 entfernt
wird, die vier Walzeneinheiten R1 und R2 nicht einem Schlupf ausgesetzt,
sondern verbleiben in ihren Basispositionen in den Exzenterkassetten
und daher ist die Nulleinstellung jeder Walzeneinheit und die Phaseneinstellung zwischen
den vier Stellen nicht notwendig. Dementsprechend kann, wenn das
Walzwerk wieder zusammengesetzt wird, die Einstellung der Walzenreduzierung
nur mit einer solchen Feineinstellung vollendet werden, die den
Abrieb der Walzen kompensiert. Somit kann die Walzenreduzierung
einfach und mühelos
eingestellt werden.
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Was
die Walzeneinheiten R2 der Umlenkwalzen 2 und 2 betrifft,
so ist der Antriebsmechanismus der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
insgesamt auf dem ersten Gehäusesegment 3 angebracht und
durch jeden Splint 25 werden die relative Drehung und der
Positionsschlupf zwischen dem halbkreisförmigen Ele ment 24 mit
dem fächerförmigen Getriebe 26,
das den Antriebsmechanismus bildet, und der Hülse 22, die die Exzenterkassette
bildet, verhindert. Daher kann in der gleichen Weise wie bei den
Walzeneinheiten R1 die Walzenreduzierung einfach und mühelos eingestellt
werden.
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8 zeigt
eine Walzeneinheit R1, die während
der Zerlegung des Walzwerks herausgenommen wird. Im Fall des Walzenwechsels
kann die Walze 1 von der Walzenwelle 19 herunter
genommen werden, indem nur eine Kegelhülse 18 herausgezogen
wird. Da die Lager 14 und 15 während des Walzenwechsels in
den Hülsen 16 und 17 verbleiben, wird
mühsame
Arbeit extrem reduziert und die zur Zerlegung und Wiederzusammensetzung
notwendigen Mannstunden werden erheblich verringert.
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9 zeigt
eine Walzeneinheit R2, die während
der Zerlegung des Walzwerks herausgenommen wird. Im Fall des Walzenwechsels
kann die Walze 2 entfernt werden, indem nur ein Bolzen 27 entfernt
und der Hauptabschnitt 2A von dem Vorsprungabschnitt 2B herunter
genommen wird. Dadurch wird mühsame
Arbeit extrem reduziert und die zur Zerlegung und Wiederzusammensetzung
notwendigen Mannstunden werden erheblich verringert.
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Obwohl
die vorstehend beschriebene Ausführungsform
ein Vierwalzen-Walzwerk betrifft, kann die vorliegende Erfindung
auch auf Drei- und Zweiwalzen-Walzwerke angewendet werden. Auch
bei diesen Anwendungen bietet die Erfindung denselben Vorteil, dass
die zur Zerlegung und Wiederzusammensetzung notwendigen Mannstunden
erheblich verringert werden und die Walzenreduzierung einfach, mühelos und
schnell eingestellt werden kann.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nun eine bevorzugte Ausführungsform
einer Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Zunächst wird
ein Walzwerk, bei dem die Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung
angewendet wird, beschrieben.
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In
den 13 bis 15 bezeichnet
das Bezugszeichen 3 das erste Gehäusesegment und 4 das zweite
Gehäusesegment.
Die beiden Gehäusesegmente 3 und 4 bilden
ein gespaltenes Gehäuse. Wenn
nämlich
die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 zusammengefügt und von
Verbindungsbolzen 6 festgezogen werden, sind vier Walzeneinheiten
R1 und R2 so in dem Gehäuse
gehaltert, dass sie frei rotieren können und zum Walzen bereit sind.
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Insbesondere
besitzen die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 Durchgangslöcher 7 und
mit Gewinde versehene Löcher 8,
die in ihren inneren Rippen 5 ausgebildet sind, damit die
Verbindungsbolzen 6 das zweite Gehäusesegment 4 mit dem
ersten Gehäusesegment 3 verbinden
können, oder
sie haben Durchgangslöcher,
damit Verbindungsbolzen eingefügt
werden und öldruck-betätigte Muttern
oder dergleichen auf beiden Seiten der Verbindungsbolzen die Gehäusesegmente
verbinden.
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Die
oberen Oberflächen
der inneren Rippen 5 und der peripheren Rippen 9 der
ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 sind
als die zusammengefügten
Flächen
ausgebildet. Lagerhalter, die jeder in zwei halbkreisförmige Segmente
gespalten sind, sind zum Halten der vier Walzeneinheiten R1 und
R2 in den inneren Rippen 5 an geeigneten Stellen ausgebildet.
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Im
Fall bekannter Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtungen sind die
Exzenterkassetten einteilige Hülsen
und in in dem Gehäuse
ausgebildete Löcher
eingepasst. Die Exzenterkassetten der Walzeneinheiten R1 der vorliegenden
Erfindung sind jedoch gespaltene Kassetten, die jeweils in Radialrichtung
in zwei Segmente gespalten sind. Die Exzenterkassetten der Walzeneinheit
R2 sind einteilige Hülsen.
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Wie
in 14 gezeigt ist, sind die ersten Kassettensegmente 11 der
gespaltenen Exzenterkassetten, die die Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Walzeneinheiten R1 bilden, in die Lagerhaltersegmente des ersten
Gehäusesegments 3 eingepasst.
Dagegen sind, wie in 15 gezeigt ist, die zweiten
Kassettensegmente 12 in die Lagerhaltersegmente des zweiten
Gehäusesegments 4 eingepasst.
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Wenn
die ersten und zweiten Kassettensegmente 11 und 12 jedes
Paars gekoppelt werden, bilden sie eine Hülse, deren Loch exzentrisch
ist und deren Wanddicke sich allmählich in Umfangsrichtung verändert. Das
erste Kassettensegment 11 der Exzenterkassette ist so in
das Lagerhaltersegment des ersten Gehäusesegments 3 eingepasst,
dass es sich in dem Lagerhaltersegment drehen kann. Das zweite Kassettensegment 12 ist
ebenfalls so in das Lagerhaltersegment des zweiten Gehäusesegments 4 eingepasst,
dass es sich in dem Lagerhaltersegment drehten kann. Dementsprechend
wird, wenn sich das erste Kassettensegment 11 in dem Lagerhalter
dreht oder die beiden Lagerhaltersegmente gekoppelt sind, das zweite
Kassettensegment 12 geschoben und gedreht; somit fungieren
sie als Exzenterkassette. Wenn daher die Wellen der Walzeneinheiten
R1 in den Exzenterkassetten (die jeweils aus den ersten und zweiten
Kassettensegmenten 11 und 12 bestehen) zapfengelagert
sind und die Exzenterkassetten gedreht werden, vollführen die
Mitten der Wellen der Walzeneinheiten R1 eine Bahnbewegung, was
dazu führt,
dass sich der Abstand zwischen den paarweisen Antriebswellen 1 und 1 vergrößert und
verkleinert. Somit kann die Walzenreduzierung justiert werden.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, bestehen die Exzenterkassetten der Walzeneinheiten
R1 der Antriebswalzen 1 und 1 jeweils aus dem
ersten Kassettensegment 11 und dem zweiten Kassettensegment 12,
und diese beiden Kassettensegmente 11 und 12 weisen
im Wesentlichen dieselbe Konstruktion auf, bis auf den Unterschied,
dass das erste Kassettensegment 11 ein fächerförmiges Getriebe
zum Aufnehmen des Antriebsmoments hat, das zweite Kassettensegment 12 jedoch
nicht, wie nachstehend beschrieben wird.
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Die
(nicht gezeigten) Exzenterkassetten der Walzeneinheit R1 jeder Umlenkwalze 2 umfassen zwei
Exzenterhülsen,
die so auf beide Enden der Welle der Umlenkwalze 2 aufgesetzt
sind, dass die Welle in den Exzenterhülsen exzentrisch zapfengelagert
wird.
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Wie
in 14 gezeigt ist, ist die Exzenterhülse an einem
Ende der Welle in ein halbkreisförmiges Element 24 eingepasst,
das drehbar in dem ersten Gehäusesegment 3 gelagert
ist, und ein in die Verbindung zwischen der Exzenterhülse und
dem halbkreisförmigen
Element 24 getriebener Splint 25 verhindert die
relative Drehung zwischen der Exzenterhülse und dem halbkreisförmigen Element 24 und
fixiert die relative Positionsbeziehung zwischen der Welle, der
Exzenterhülse
und dem halbkreisförmigen Element 24.
Ein fächerförmiges Getriebe 26 ist
an dem halbkreisförmigen
Element 24 angebracht.
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Dann
wird jede Exzenterhülse
in einem gespaltenen Lagerhalter, der aus zwei in den ersten und zweiten
Gehäusesegmenten 3 und 4 ausgebildeten Segmenten
besteht, zapfengelagert. Daher fungiert jede Hülse als Exzenterkassette, wenn
sie als eine Einheit mit der Welle gedreht wird.
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16 zeigt
die ersten und zweiten Gehäusesegmente,
die voneinander getrennt sind. Ein Antriebsmechanismus 30 der
Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung der Antriebswalzen 1 und 1,
die einen Motor 31, eine Transmissionswelle 32,
Antriebswellen 33, Schneckengetriebe 34 usw. umfasst,
ist insgesamt auf dem ersten Gehäusesegment 3 angebracht.
Ein Antriebsmechanismus der Walzenreduzierungs-Einstelleinrichtung
der Umlenkwalzen 2 und 2 ist ebenfalls auf dem
ersten Gehäusesegment 3 angebracht,
aber nicht in 16 gezeigt.
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Wie
in 17 gezeigt ist, sind die fächerförmigen Getriebe 13 und 26 zum
Aufnehmen des Drehmoments und Drehen der Exzenterkassetten der Walzeneinheiten
R1 und R2 auf den ersten Kassettensegmenten 11 und den
halbkreisförmigen
Elementen 24 angebracht.
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Dementsprechend
werden, wenn der Motor 31 rotiert, die ersten Kassettensegmente 11 vom
Motor 31 durch die Transmissionswelle 32, Antriebswellen 33,
Schneckengetriebe 34 und fächerförmigen Getriebe 13 gedreht,
wobei sie die zweiten Kassettensegmente 12 in den Lagerhaltern
in dem Gehäuse,
das aus den ersten und zweiten Gehäusesegmenten 3 und 4 besteht,
schieben und drehen. Somit kann die Walzenreduzierung des Paars
von Antriebsrollen 1 und 1 justiert werden. Auf
die gleiche Weise wird, wenn die halbkreisförmigen Elemente 24 durch die
fächerförmigen Getriebe 26 durch
den auf dem ersten Gehäusesegment 3 angebrachten
Antriebsmechanismus gedreht werden, die Exzenterhülsen gedreht.
Somit kann die Walzenreduzierung der Umlenkwalzen 2 und 2 justiert
werden.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, weist das Walzwerk der vorliegenden
Ausführungsform
das Merkmal auf, dass die Walzeneinheiten R1 und R2 leicht herausgenommen
werden können,
indem das gespaltene Gehäuse
in die ersten und zweiten Gehäusesegmente 3 und 4 aufgeteilt
wird, wie in 16 gezeigt ist, und die Walzeneinheiten
R1 und R2 können
in das gespaltene Gehäuse
eingebaut werden, indem sie einfach in das erste Gehäusesegment 3 eingepasst
werden und das zweite Gehäusesegment 4 mit
dem ersten Gehäusesegment 3 verbunden wird;
somit kann das Walzwerk leicht zerlegt und wieder zusammengesetzt
werden.
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Nun
wird die Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung unter Bezugnahme
auf die 10 bis 12 beschrieben.
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Wie
in den 10 und 11 gezeigt
ist, umfasst die Walzenausrichtungs-Einstelleinrichtung einen Einstellmechanismus 40 und
eine Einspannvorrichtung 60.
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Der
Einstellmechanismus 40 umfasst eine Außenmutter 41, eine
mittlere Mutter 43 und eine Einstellstange 51.
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Die
Außenmutter 41 weist
ein Innengewinde 42 auf und ist an dem ersten Gehäusesegment 3 durch
Bolzen 56 befestigt. Die Außenmutter 41 ist von
einer halbkreisförmigen
Aussparung des zweiten Gehäusesegments 4 bedeckt,
aber nicht an dem zweiten Gehäusesegment 4 befestigt.
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Die
mittlere Mutter 43 weist ein Außengewinde 44 und
ein Innengewinde 45 auf und ihr äußerer Endabschnitt 46 ist
in Hexagonalform ausgebildet, an der ein Schraubenschlüssel oder
dergleichen angesetzt wird.
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Die
mittlere Mutter 43 ist in die Außenmutter 41 eingeschraubt
und das Innengewinde 42 und das Außengewinde 44 bilden
eine erste Schraubverbindung 47. Eine Gegenmutter 48 ist
für die
mittlere Mutter 43 vorgesehen.
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Die
Einstellstange 51 ist ein Stangenelement 52, das
an seinem Basisende einen Engriffsflansch 53 aufweist,
wobei der Eingriffsflansch 53 und das Stangenelement 52 von
einheitlicher Konstruktion sind, und das ein Außengewinde 54 an seinem
Vorderabschnitt aufweist. Außerdem
wird verhindert, dass das Stangenelement 52 rotiert, und
es kann sich nur in seiner Axialrichtung durch seinen Eingriff mit
einem Schiebesplint 57, der innen in der Außenmutter 41 ausgebildet
ist, bewegen.
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Das
Außengewinde 54 der
Einstellstange 51 greift in das Innengewinde 45 der
mittleren Mutter 43 ein, und das Außengewinde 54 und
das Innengewinde 45 bilden die zweite Schraubverbindung 55.
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Eine
Gegenmutter 49 ist vorgesehen, um das Spiel der Einstellstange 51 zu
beseitigen.
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Die
erste Schraubverbindung 47 und die zweite Schraubverbindung 55 weisen
jeweils ein gegenläufiges
Gewinde auf; wenn beispielsweise die erste ein Rechtsgewinde hat,
so hat die letztere ein Linksgewinde. Außerdem sind ihre Gewindesteigungen
etwas unterschiedlich.
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Dementsprechend
rückt,
wenn die mittlere Mutter 43 mit einem Werkzeug gedreht
wird, die mittlere Mutter 43 in der Außenmutter 41 vor,
aber die Einstellstange 51 weicht zurück; daher ist das resultierende
Vorrücken
der Einstellstange 51 sehr gering. Somit kann die Feineinstellung
der Ausrichtung leicht fertig gestellt werden.
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Wie
in den 10 bis 12 gezeigt
ist, besteht jede Einspannvorrichtung 60 im Wesentlichen aus
dem ersten Verbindungsabschnitt 61 zum Fassen des Eingriffsflansches 53 der
Einstellstange 51 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 64 zum
Fassen des Wellenendes 70 der Walzeneinheit R1.
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Der
erste Verbindungsabschnitt 61 besteht im Wesentlichen aus
einem Basisabschnitt 62, in dem eine Aussparung ausgebildet
ist, und einem anderen Ende der Einstellstange 51 hindurchgebrachten
Flanschabschnitt 63 zum Fassen des Eingriffsflansches 53 zwischen
dem Boden der Aussparung des Basisabschnitts 62 und des
Flanschabschnitts 63.
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Der
zweite Verbindungsabschnitt 64 besteht im Wesentlichen
aus dem ersten Einspannvorrichtungssegment 65 zum Tragen
der unteren Hälfte
des Wellenendes 70 und dem zweiten Einspannvorrichtungssegment 66 zum
Niederhalten der oberen Hälfe des
Wellenendes 70.
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Eine
trapezförmige
Nut 71 ist in Umfangsrichtung am Endabschnitt 70 der
Welle der Walzeneinheit R1 ausgebildet, und ein trapezförmiges vorstehendes
Teil 67 ist in Umfangsrichtung in den ersten und zweiten
Einspannvorrichtungssegmenten 65 und 66 ausgebildet.
Dementsprechend wird sowohl der Axial- wie auch der Radialschlupf
zwischen der Walzeneinheit R1 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 64 verhindert.
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Das
zweite Einspannvorrichtungssegment 66 ist mit dem ersten
Einspannvorrichtungssegment 65 durch Bolzen 68 verbunden,
und das zweite Einspannvorrich tungssegment 66 ist nicht
an dem zweiten Gehäusesegment 4 befestigt.
Andererseits ist das erste Einspannvorrichtungssegment 65 mit
dem ersten Kassettensegment 11 der Exzenterkassette, das
zuvor beschrieben wurde, durch eine Verbindungsstange 72 verbunden.
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Dementsprechend
bleibt, wenn das zweite Gehäusesegment 4 vom
ersten Gehäusesegment 3 getrennt
wird, die Einspannvorrichtung 60 auf dem ersten Gehäusesegment 3 zurück. Daher
kann die Walzeneinheit R1 aus dem ersten Gehäusesegment 3 genommen
werden, indem nur die Bolzen 68 und das zweite Einspannvorrichtungssegment 66 entfernt werden.
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Außerdem ist
die Ausrichtung nicht beeinträchtigt,
da der Einstellmechanismus 40 auf dem ersten Gehäusesegment 3 intakt
bleibt, und die Nulleinstellung unter mehreren Walzeneinheiten ist
während
des Wiederzusammensetzens nicht notwendig. Nur die Feineinstellung
aufgrund des Walzenwechsels ist notwendig; somit kann die Ausrichtung
nach der Wiederzusammensetzung leicht justiert werden.
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Obwohl
die vorstehend beschriebene Ausführungsform
ein Vierwalzen-Walzwerk betrifft, kann die vorliegende Erfindung
auch auf Drei- und Zweiwalzen-Walzwerke angewendet werden.
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Die
Erfindung kann in anderen spezifischen Formen ausgestaltet werden,
ohne von ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die vorstehenden
Ausführungsformen
sind daher in jeglicher Hinsicht als veranschaulichend und nicht
einschränkend zu
betrachten, wobei der Umfang der Erfindung eher durch die beigefügten Ansprüche als
durch die vorstehende Beschreibung angegeben wird, und alle Veränderungen,
die innerhalb des Bedeutungsumfangs der Ansprüche auftreten, sollen daher
darin eingeschlossen sein.