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Stauchwalzgerüst zum Stauchen von insbesondere schmalem und dickem
Walzgut Stauchwalzgerüste für Walzwerksanlagen zum Stauchen von Walzstäben sind
bekannt. Zu den ältesten und bekanntesten Bauarten dürften wohl die Universalwalzwerke
gehören, bei denen die angetriebenen senkrechten Stauchwalzen vor oder hinter den
waagerechten Arbeitswalzen von Duo-oder Triostreifengerüsten angeordnet sind, von
diesen ihren Antrieb erhalten oder auch gesondert angetrieben werden. Da sich hierbei
das Walzgut gleichzeitig zwischen den Arbeitswalzen des Streifengerüstes und den
Stauchwalzen befindet, muß sich die Umfangsgeschwindigkeit der senkrechten Stauchwalzen
der Walzgeschwindigkeit der waagerechten Arbeitswalzen des Streifenwalzgerüstes
anpassen, und zwar unter Berücksichtigung der Querschnittsabnahmen sowohl zwischen
den Streifenwalzen als auch zwischen den Stauchwalzen. Hierbei geschieht die Kraftübertragung
von der Kraftquelle aus auf die Stauchwalzen fast ausschließlich durch zwei Kegelradpaare
in der Weise, daß je ein Kegelrad auf der Stauchwalzachse sitzt und die beiden Gegenkegelräder
sich verschiebbar auf einer gemeinsamen Längswelle befinden. Diese Längswelle wird
entweder vom Kammwalzgerüst des Streifengerüstes aus durch ein Rädergetriebe oder
in selteneren Fällen durch einen besonderen Motor über ein Stirnradgetriebe angetrieben.
Die Drehzahl der Stauchwalzen wird bei einer gegebenen Stauchwalzgeschwindigkeit
durch den Durchmesser der Stauchwalzen bestimmt und ist unabhängig von der Breite
des zu stauchenden Walzgutes. Die von den
Stauchwalzen abzugebende
Stauchkraft richtet sich nach der ztt leistenden Verformungs- bzw. Staucharbeit,
die das Walzgut erhalten soll. Sie richtet sich also nach der Querschnittsverminderung,
die (las Walzgut erhält. Diese aufzuwendende Verformungsarbeit ist unabhängig von
dem Durchmesser der Stauchwalzen. Je größer der Stauchwalzdurchmesser ist, desto
größer ist auch das durch die Kegelräder zu übertragende Drehmoment, das sich proportional
der Verringerung des Stauchwalzendurchmessers vermindert. Davon abhängig ist aber
auch die Bemessung der Zahnstärke der Kegelräder, da durch den Zahndruck die aufzuwendende
Stauchkraft übertragen werden muß. Je kleiner der Kegelraddurchmesser gegenüber
dem Stauchwalzendurchmesser ist, desto größer ist seine Zahnbeanspruchung bzw. desto
geringer ist der Stauchdruck, der mit Sicherheit übertragen werden kann. Deshalb
sind auch die Stauchdrücke in Universalgerüsten verhältnismäßig gering. Man verwendete
wohl Kegelräder, die einen größeren Durchmesser als die Stauchwalzen hatten. Aber
dann war nur breiteres Stauchgut stauchbar, weil nur hierdurch eine größere Entfernung
zwischen den beiden senkrechten Stauchwalzen in der engsten Stellung möglich war.
Um aber das Universalgerüst auch für schmale Walzgutbreiten benutzen zu können.
entstanden verschiedene Bauarten, die zusammengefaßt im Handbuch für Walzwerkswesen
von J. Puppe und G. S tauber 1934 11. Band, S. 84 uff. beschrieben sind. Bei der
Anwendung und Berechnung der Kegelräder ist zu beachten, daß die wirkliche, für
die Kraftübertragung bei der Berechnung zugrunde zu legende Zahnstärke bedeutend
geringer ist als die Zahnstärke ihrer Teilkreise, da, im Gegensatz zu den Stirnzahnrädern,
die Zähne konisch verjüngt ausgebildet sind. Es wurden daher, um durch die Kegelräder
einen größeren Stauchdruck übertragen zu können, verschiedene Lösungen versucht
und angewandt. Eine dieser Bauarten bestand darin, daß man anstatt der gemeinsamen
Antriebswelle für die beiden Kegelradpaare zwei Wellen einbaute, die entweder versetzt
zueinander oder ober-und unterhalb der Stauchwalzen angeordnet wurden. Hierdurch
hatte man die Möglichkeit, Kegelräder anzuwenden, die im Durchmesser größer als
die Stauchwalzen waren. Auch ging man dazu über, vor 'den Stauchwalzen nicht angetriebene
Schleppwalzen anzuordnen. Während die erste Bauart den ganzen Aufbau durch die getrennten
Antriebswellen verwickelter und teuerer machte, wobei die Vergrößerung der Kegelraddurchmesser
verhältnismäßig gering blieb, hat die zweite Bauart den Nachteil, daß die Stauchkraft
durch Reibung auf die Stauchschleppwalzen übertragen werden sollte. Diese Arbeitsweise
wurde bei Schleppwalzgerüsten nur durch einen großen Durchmesser der Arbeitswalzen
und Anwendung von Freilaufmitnehmerkupplungen brauchbar gemacht, wobei außerdem
bei den Band- und Blechwalzwerken mit Schleppwalzen die ganze Band- oder Blechbreite
für die Kraftübertragung zur Verfügung steht, wogegen bei den Stauch"valzgerüsten
nur die Braminen-oder Banddicke, die '/5 bis '/:,o der Walzgutbreite beträgt, durch
Reibung die Stauchkraft übertragen soll. Alle bekannten Bauarten suchten nach einer
Lösung, schmales und dickes Walzgut mit hohem Stauchdruck stauchen zu können, scheiterten
aber an der Unzulänglichkeit, hohe Stauchdrücke bei engster Entfernung der Stauchwalzen
zu übertragen.
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Die Erfindung bezweckt nun, dieses Ziel unter Verwendung an sich bekannter
Mittel zu erreichen. In der Erkenntnis, daß der unmittelbare Antrieb der Stauchwalzen
durch Kegelräder die mögliche Kraftübertragung bei engster Entfernung der Stauchwalzen
begrenzt. geht der Erfindungsgedanke davon aus, die Stauchwalzen a durch Stirnräder
anzutreiben und die Kegelräder, nur mittelbar zum Antrieb zu benutzen. Zu diesem
Zweck sind parallel zu den Stauchwalzachsen b senkrechte Antriebswellen d angeordnet,
die die Stauchkraft durch die Stirnradpaare c, cl auf die Stauchwalzen a übertragen.
Da die Stirnräder c, cl als Lrbersetzungsgetriebe ausgebildet sein können, haben
die Kegelradpaare e, e1 gegenüber der bisherigen Anordnung nur einen Bruchteil der
Stauchkraft als Zahndruck zu übertragen. Außerdem ist man nun in dem Durchmesser
der Kegelräder e1 unabhängig von dem der Stauchwalzen a und kann diesen sogar doppelt
so groß wie den der Stauchwalzen wählen. Um aber den zu übertragenden Zahndruck
der Kegelräder weiter zu vermindern bzw. den Stauchdruck zu vergrößern, sind die
als Lrbersetzungsgetriebe ausgebildeten Stirnräderpaare c, cl auf den Stauchwalzachsen
b und Antriebswellen d so zueinander versetzt angeordnet, daß die Stirnräder cl
ebenfalls unabhängig vom Stauchwalzendurchmesser fast doppelt so groß gewählt werden
können und sich beim Zusammenschieben der Stauchwalzen a auf das engste Stauchmaß
übereinander vorbeibewegen ohne sich zu berühren. Bei dieser Anordnung können die
Kegelräder bei engster Staucheinstellung der Stauchwalzen etwa das Zehnfache des
Stauchdruckes übertragen wie bei den bisher bekannten Anordnungen, bei denen die
Kegelräder unmittelbar auf den Stauchwalzachsen befestigt sind. Von großer Bedeutung
ist diese -Möglichkeit der großen Stauchdrücke bzw. Stauchtiefe bei den Stauchwalzgerüsten
zwischen Walzofen und Walzwerk, wo der große Stauchdruck einmal zum Entschlacken
und Entzundern des Walzgutes benutzt wird, das andere Mal aber auch, um die Lagerhaltung
an Brammen und Platinen zu vereinfachen. Da normalerweise die Brammen- und Platinenbreiten
in etwa den Breitemaßen des Fertigmaterials entsprechen sollen, mußte die Vorratlagerhaltung
alle Breitensorten mit io mm steigend einlagern. Da aber wie jetzt durch das Ofenstauchgerüst
Stauchdrücke bis 6o mm möglich sind, können aus derselben Bramme oder Platine durch
Stauchen von entweder 20, 30, 40, 5o oder 6o mm Stauchtiefe fünf verschiedene Breitesorten
an Fertigmaterial hergestellt werden, wodurch die Vorratlagerhaltung
in
verschiedenen Breitesorten auf ein Fünftel gegenüber bisher verringert wird. Dieser
wirtschaftliche Vorteil ist auch in normalen Zeiten nahezu unschätzbar.
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Die Abbildung zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes.
Sie stellt die Stauchwalzen beim Stauchen von dickem und schmalem Walzgut dar, wobei
strichpunktiert die Stellung der Stauchwalzen für breites Walzgut angedeutet worden
ist.
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Von der Kraftduelle aus wird die Kraft durch die Welle f auf die Kegelräder
e übertragen, die verschiebbar auf der Welle f angeordnet sind. Die Kegelräder e,
sind auf den parallel zu den Stauch-@calzacliseci f) angeordneten «'eilen
d befestigt und übertragen die Kraft auf die Stirnradgetriebe c, cl, die
mit entsprechend großer Übersetzung die Stauchwalzen a antreiben. Jede Stauchwalze
a ist mit der Welle d, dem Stirnradgetriebe c, cl und dem Kegelradgetriebe
c, e1 in einem besonderen Einbaublock g gelagert, der für sich unabhängig von der
anderen Stauchwalze a und Einbaublock g verschiebbar ist. Aus der Zeichnung geht
die große Übersetzungsmöglichkeit sowohl im Stirnradgetriebe r. cl als auch im Kegelradgetriebe
e, e1 hervor.
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Dieselben Vorteile ergeben sich auch bei waagerechter Anordnung der
Stauchwalzen bzw. Staucbwalzachsen.