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Vierwalzen-Walzwerk Gegenstand der Erfindung ist ein Vierwalzen-Walzwerk
mit zwei zusammen einen Walzspalt begrenzenden Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen,
deren jede eine der Arbeitswalzen. gegen Durchbiegung in der durch die Achsen der
Arbentswalzen gehenden Ebene stützt und einen größeren Durchmesser aufweist als
diese Arbeitswalze, sowie Mitteln zur Stützung jeder Arbeitswalze gegen Durchbiegung
in einer zur Wälzrichtung parallelen Ebene.
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Bei bekannten Walzwerken dieser Art werden diese Mittel zur Verhinderung
der Durchbiegung jeder Arbeitswalze in einer zur Walzrichtung parallelen Ebene von
.Stützbalken oder zusätzlichen Stützwalzen gebildiet, die vor bzw. hinter der Arbeitswalze
parallel zu dieser angeordnet sind. Um eine genügende Stützwirkung zu liefern, müssen
diese Stützbalken bzw. zusätzlichen Stützwalzen einen so großen Querschnitt haben,
duß sie die Zugänglichkeit des Walzspaltes zwischen den beiden Arbeitswalzen stark
beeinträchtigen.
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Wird auf derartige Mittel verzichtet, so muß die Arbeitswalze mit
einem so großen Durchmesser ausgeführt werden, daß sie sich unter dem Einfluß paralliel
zur Walzrichtung wirkender Kräfte nicht in unzulässigem Maße durchbiegt. Solche
Kräfte entstehen
vorwiegend durch die Reibung zwischen Walzgut
und Arbeitswalze, durch den Antrieb der meist frei drehbar gelagerten Stützwalze
von der Arbeitswalze aus sowie durch Ziehen des Wälzgutes mittels vor dem Wälzwerk
angeordneter Brems- oder hinter ihm angeordneter Haspelvorrichtungen.
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Es ist aber erwünscht, den Durchmesser der Arbeitswalzen allein mit
Rücksicht auf den Walzvorgang, namentlich hinsichtlich des auf dis Walzgut auszuübenden
Druckes und der für den Antrieb des Wälzwerkes aufzuwendenden Leistung, wählen zu
können. Besonders wenn hartes --Material verarbeitet werden soll, hat man Interesse,
den Durchmesser der Arbeitswalzen möglichst klein zu wählen.
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Gemäß der, Erfindung wird eine gute Zugänglichkeit des Walzspaltes
und die Verwendung von Arbeitswalzen kleinen Durchmessers dadurch ermöglicht, daß
die genannten Mittel zur Stützung jeder Arbeitswalze gegen Durchbiegung in einer
zur Walzrichtung parallelen Ebene aus mindestens zwei Schalen bestehen, die zusammen
einen die Stützwalze umschließenden; sich in Umfangsrichtung von einer Seite der
Arbeitswalze nach deren entgegengesetzter Seite erstneckenden Mantel bilden und
an den Stützwalzenlagern abgestützt sind.
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Diese Anordnung bietet den weiteren Vorteil, daß der Mantel einen
die Stützwalze umgebenden Raum begrenzt, der sich mit einfachen Mitteln als relativ
dicht geschlossener Raum ausbilden läßt, durch den ein Medium zur Beeinflussung
der Walzentemperatur, z. B. ein Heiz- oder ein Kühlmittel, geleitet «erden kann.
Die der Arbeitswalze zugewandten Flächen der den Mantel bildenden Schalen können
so angeordnet sein, daß sie die Arbeitswalze auch bei leerem Walzspalt in Berührung
mit der Stützwalze halten.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. i ist ein Längsschnitt und Fig. 2 - ein Querschnitt durch ein
Vierwalzen-Walzwer!k ; Fig. 3 bis 7 zeigen schematisch fünf Varianten einer Vorrichtung
zur Aufnahme der auf eine Mantelschale wirkenden Drehmomente.
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Die Arbeitswalzen i und 2 des dargestellten Walzwerkes sind in Lagern
3 bzw. 4 gelagert und werden in üblicher Weise durch einen Motor und ein Getriebe
angetrieben, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Jede Arbeitswalze i bzw.
2 wird durch eine Stützwalze 5 bzw. 6 gegen Durchbiegung in der durch die Achsen
der beiden Arbeitswalzen gehenden Vertikalebene gestützt; der Durchmesser jeder
Stützwalze ist viel größer als derjenige der von ihr gestützten Arbeitswalze, so
daß sich die Stützwalze praktisch nicht durchbiegt und dadurch auch eine Durchbiegung
der auf ihrer ganzen nutzbaren Länge an ihr anliegenden Arbeitswalze verhindert.
Die Stützwalzen 5 und 6 laufen in Lagern 7 bzw. 8, die in einem Ständer 9 eingebaut
sind. Das Lager 7 der unteren Stützwalze 5 ruht auf dem unteren Joch des Ständers
g, das Lager 8 der oberen Stützwalze ist im Ständer vertikal verschiebbar geführt.
Die Lager 3 und 4 der Arbeitswalzen sind ihrerseits in den Lagern 7 bzw. 8 der Stützwalzen
vertikal verschiebbar geführt. Um die Höhenlage des oberen Stützwälzenlagers 8 einstellen
zu können, ist dieses durch eine Druckspindel i i über eine Druckmutter 12 gegen
das obere Joch des Ständers g abgestützt.
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An ihrem entgegengesetzten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ende
sind die Arbeitswalzen i und 2 und die Stützwalzen 5 und 6 in gleicher Weise wie
am dargestellten Ende in einem zweiten Ständer gelagert,. der mit dem ersten Ständer
9 durch Stangen io verbunden ist.
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Jedes der beiden Stützwalzenlager 7 und 8 ist mit einer zur Lagerbohrung
konzentrischen, ringförmigen Zentrierungsleiste 7a bzw. 8a versehen, die durch den
Ausschnitt, in dem das Arbeitswalzenlager 3 bzw. .I geführt ist, unterbrochen ist.
Diese Zentrierungsleisten dienen zur Lagerung je zweier liall)zylindrischer Schalen
13, 14 bzw. 15, 16, die zusammen einen zylindrischen Mantel bilden. Jeder dieser
Mäntel erstreckt sich in Umfangsrichtung von der einen Seite der Arbeitswalze i
bzw. 2 um deren Stützwalze 3 bzw. 4 herum nach der entgegengesetzten Seite dieser
Arbeitswalze. Die den Arbeitswalzen i bzw. 2 zugewandten Längsseitenflächen der
Halbzylinderschalen 13, 1,4 bzw. 15, 16 divergieren gegen das Innere des Mantels.
An ihren entgegengesetzten Längsseiten, die in hezug auf die jeweilige Stützwalze
entgegengesetzt zur Arbeitswalze liegen, überlappen sich die beiden Halbzylinderschalen
jedes Mantels derart, daß sie um einen kleinen Winkel in entgegengesetzten Richtungen
um die Stützrollenächse geschwenkt werden können, ohne daß zwischen diesen Längsseiten
der beiden Schalen eine Lücke entsteht. Die Stirnseiten der Schalen 13 bis 16 stehen
an den Ständern 9 an. Nahe an ihren Enden besitzt jede Schale je eine nach innen
vorspringende Ringrippe mit einer Nut, in der sich ein an der Stützwalze 5 bzw.
6 anliegender Dichtungsring 2i befindet. Jede Schale 13 bis 16 ist an jedem Ende
außen mit einer Nase 22 versehen, die am freien Stirnende einer durch einen Vorsprung
23 des betreffenden Stützwalzenlagers 7 bzw. 8 geschraubten Einstellschraube 17,
18, i9 oder 2o mit Sicherungsmutter 24 ansteht, so daß die beiden mit jeder Schale
zusammenwirkenden Schrauben die Momente aufnehmen, welche diese Schale um die Stützwalzenachse
von der Arbeitswalze wegzuschwenken suchen, und diese Momente auf das entsprechend
Stützwälzenlager7bzw.8 überträgt. Die Schrauben 17, 18, ig oder 2o werden so angezogen,
daß die betreffende Schale gegen die entsprechende Arbeitswalze i bzw. 2 gedrückt
wird. Infolge der nach innen divergierenden Anordnung der Längsseitenflächen der
beiden Schalen, zwischen denen jede Arbeitswalze liegt, wird diese beim Anziehen
der Einstellschrauben gegen die zugehörige Stützwalze gedrückt. Dabei verschieben
sich die Lager 3 bzw. 4 der Arbeitswalze längs ihren Führungen in denen 7 bzw. 8
der Stützwalze. Die Lage der Arbeitswalzen
ist damit in bezug auf
die entsprechenden Stützwalzen festgelegt, so daß die Breite des Walzspaltes zwischen
den beiden Arbeitswalzen durch Verschieben der Stützwalzenlager 8 mittels der Druckschraube
i i einstellbar ist. Jede Arbeitswalze bleibt auch dann mit ihrer Stützwalze in
Berührung, wenn der Walzspalt leer ist und die Arbeitswalze nicht vom Walzgut gegen
die Stützwalze gedrückt wird. Das hat den Vorteil, daß die Stützwalze von der Arbeitswalze
kontinuierlich angetrieben wird und nicht bei jedem Durchgang von Walzgut neu beschleunigt
werden muß.
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Da die Dichtungsringe 21 die Fuge zwischen den Schalen 13 bis 16 und
den Stützwalzen 5 bzw. 6 an den Enden der letzteren praktisch dicht schließen und
da sich die beiden jede Stützwalze umschließenden Schalen auf der von der Arbeitswalze
abgewandten Seite überlappen, ist der von den Schalen, der Stützwalze und der Arbeitswalze
begrenzte Raum praktisch genügend dicht geschlossen, um in ihm ein Kühl- oder ein
Heizmittel, z. B. Luft, Wasser, Dampf oder C51, zirkulieren zu lassen, das die Walzen
auf der für den Walzvorgang gewünschten Temperatur hält. Für die Zu- bzw. Ableitung
dieses Kühl- oder Heizmittels sind in den Schalen 13 und 15 Eintrittsstutzen 25,
in den Schalen 14 und 16 Austrittsstutzen 26 vorhanden.
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Der jede Stützwalze umgebende Mantel könnte auch aus mehr als zwei
zylindersegmentförmigen Schalen bestehen, wobei sich die Nasen 22 nicht notwendig
an den gleichen Schalen befinden müßten wie die mit der Arbeitswalze zusammenwirkenden
Längsseitenflächen. Nur die Schalen, an denen diese Flächen vorhanden sind und die
deshalb der Abnutzung unterliegen, müßten dann von Zeit zu Zeit ersetzt werden,
während bei der Ausführung nach Fig. i und 2 jeweils der ganze aus den Schalen 13
und 14 bzw. 15 und 16 bestehende Mantel in solchen Fällen ersetzt werden muß.
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Die Fig.3 bis 7 zeigen verschiedene Varianten der Vorrichtung zur
Übertragung der Drehmomente vom einen Ende der Schale 15 auf das entsprechende Stützwalzenlager
8 in einem Walzwerk, das im übrigen gemäß Fig. i und 2 ausgeführt ist. Das andere
Ende der Schale 15 und die beiden Enden jeder der übrigen Schalen 13, 1,4 und 16
sind in der Regel jeweils in gleicher Weise abgestützt, wie in der betreffenden
Figur für das eine Ende der Schale 15 dargestellt, doch können in besonderen Fällen
die einzelnen Schalen auf verschiedene Weise abgestützt sein.
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In der Variante nach Fig.3 ist zwischen der einen Nase 22 der Schale
15 und dem entsprechenden Vorsprung23 des benachbarten Stützwalzenlagers8 statt
der Schraube 20 (Fig. 1) eine Druckfeder 27 angeordnet. die diese Schale ständig
gegen die Arbeitswalze 2 drückt. Ist diese Abstützung der Schale 15 an deren beiden
Enden in gleicher Weise ausgeführt, so bewirken die beiden Federn 27 ein selbsttätiges
Nachstellen der Schale 15.
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In der Variante nach Fig. q. wird die gleiche Wirkung durch ein Gewicht
28 erreicht, das an einem Hebel 29 sitzt; dieser ist auf einem Zapfen
30 am Lager 8 schwenkbar und drückt mit seinem Fortsatz 31 auf die Nase 22
der Schale 15.
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Gemäß Fig.5, die eine weitere Variante darstellt, ist an jedem. Lager
8 ein Exzenter 32 gelagert, das mit der entsprechenden Nase 22 der Schale
15 zusammenwirkt, so daß diese durch Schwenken der beiden Exzenter 32 gegen die
Arbeitswalze 2 gedrückt werden kann. Die beiden Exzenter 32, die auf diese Schale
wirken, können auf der gleichen Welle sitzen. Zum Verschwenken jedes einzelnen Exzenters
bzw. der Welle, auf der beide Exzenter sitzen, und zum Festhalten jedes Exzenters
bzw. dieser Welle in der gewünschten Drehstellung dient eine nicht dargestellte
Betätigungsvorrichtung.
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In der Variante nach Fig. 6 kann die Sehale 15 an jedem Ende durch
einen Keil 33 gegen die Arbeitswalze 2 gedrückt werden. Dieser liegt zwischen
der Nase 22 der Schale und dem entsprechend geformten Vorsprung 23 des Stützwalzenlagers
8 und kann durch eine nicht dargestellte Vorrichtung in seiner Lage gesichert werden.
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In der Variante nach Fig. 7 schließlich stützt sich die Schale 15
am dargestellten, wie auch am entgegengesetzten Ende über je eine Kolbenstange 36
auf je einen Kolben 35, der in je einem am entsprechenden Stützwalzehlager 8 angebrachten
Zylinder 3,4 verschiebbar ist. In den Zylindern 34 wird ein Druckmittel, wie Luft,
C51 oder Wasser von einer über eine Leitung 37 an diese Zylinder angeschlossenen
Druckquelle, z. B. einer Pumpe oder einem federbelasteten Druckkolben, unter Druck
gehalten. Zweckmäßig sind an die gleiche Druckquelle entsprechende Vorrichtungen
zur Abstützung der Schale 16 an den Lagern 8 und der Schalen 13 und 14 an den Lagern
7 angeschlossen.