EP0386861B1 - Planetenwalze und Vorrichtung zum Schleifen der Arbeitswalzen - Google Patents

Planetenwalze und Vorrichtung zum Schleifen der Arbeitswalzen Download PDF

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EP0386861B1
EP0386861B1 EP90250057A EP90250057A EP0386861B1 EP 0386861 B1 EP0386861 B1 EP 0386861B1 EP 90250057 A EP90250057 A EP 90250057A EP 90250057 A EP90250057 A EP 90250057A EP 0386861 B1 EP0386861 B1 EP 0386861B1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
grinding
rolls
work
roll
planetary
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP90250057A
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English (en)
French (fr)
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EP0386861A1 (de
Inventor
Dieter Dipl.-Ing. Figge
Peter Dipl.-Ing. Fink
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Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/18—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for step-by-step or planetary rolling; pendulum mills
    • B21B13/20—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories for step-by-step or planetary rolling; pendulum mills for planetary rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B28/00—Maintaining rolls or rolling equipment in effective condition
    • B21B28/02—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/02—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work
    • B24B5/16—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged
    • B24B5/167—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor involving centres or chucks for holding work for grinding peculiarly surfaces, e.g. bulged for rolls with large curvature radius, e.g. mill rolls

Definitions

  • Planetary roller with means for grinding the work rolls in the installed state and device for grinding the work rolls
  • the invention relates to the design of a planetary roller for grinding the work rolls and a device for performing the grinding.
  • Planetary mills have been known for many years. One embodiment is described in US 33 33 452. They can be used advantageously for small and medium-sized production runs. Despite a whole series of advantages also in the steel strip production, their distribution in the production plants of the steel industry is still not very large. One of the reasons - perhaps the main reason - for this is that the times for changing and regrinding the work rolls are quite long. A fact that is particularly serious in view of the downtimes - in the production of the strip, the work rolls are worn out after approx. 6 hours to the point that they have to be reground. The advantages of the planetary rolling mill in terms of low operating costs and low capital service are offset by higher maintenance costs compared to conventional rolling mills.
  • a planetary mill has two planetary rollers, one planetary roller in the sense used here includes two chocks, the support body, two cages and, for example, 24 work rolls and 24 intermediate rolls.
  • the work rolls are worn to the point that they have to be reground, the two planetary rolls currently in use are replaced by new ones, ie those with reground or possibly new work rolls.
  • Such a planetary roller exchange is possible in about 10 minutes, so that the rolling process is not so badly affected.
  • the planetary rollers each weighing around 100 tons, are transported from the scaffolding to an assembly station, where the work rollers (2 x 24 pieces) are removed by hand.
  • the intermediate rolls have a much longer service life, they only need to be reworked about every 20th time; they normally remain in the planetary roller. After the grinding of the individual rolls in a grinding device, the work rolls are manually reinstalled in the planetary rolls.
  • DE-OS 16 02 136 relates to a supported rolling mill with easily exchangeable work rolls, in which means are provided to move the work rolls radially, to set the work roll in rotation and to be ground by a grinding device brought in from the outside.
  • the invention had for its object to significantly reduce the time and cost required for the regrinding of the work rolls of a planetary mill.
  • This object is achieved in that for grinding the work rolls of a planetary rolling mill, a complete planet roll with cages and chocks is removed from the roll stand and clamped in a grinding device with a grinding wheel, and the work rolls are ground one after the other in the installed state in such a way that the cages of the work rolls are fixed in the grinding position for a defined work roll, the respective work roll is moved so far radially outwards by the means according to the invention that it can rotate freely relative to the associated intermediate roll and the work roll by corresponding multiple feed and Longitudinal movements of the grinding wheel is processed, and that the entire planetary roller is reinstalled in the roll stand after the grinding process.
  • the high amount of work that has hitherto resulted for the removal, the transport to the grinding machine and the reinstallation of the working rollers is avoided.
  • a complete planetary roller is transported to a special grinding device, clamped in it and the work rolls are reworked one after the other in the installed state.
  • the cages are each rotated by a roller division, so that a work roller is located exactly at the height of the grinding wheel center or somewhat below it, with the positioning somewhat below reliably preventing "pulling in” even in unfavorable cases.
  • the cages are locked and the work roll to be ground is moved radially outwards by a special device, so that they no longer is in contact with the associated intermediate roller.
  • the grinding wheel which is located on one side of the grinding device, possibly somewhat to the side of the work roll, is fed in, ie moved as far in the direction of the work roll as is necessary for the first grinding operation and then moved along the work roll. After a new infeed at the opposite end of the work roll, the next grinding operation takes place in the opposite direction. This is repeated until the specified removal or roller diameter has been reached. Then the grinding wheel is moved back and the next work roll is brought into the grinding position and ground until all work rolls have been reworked.
  • the cages are provided with external teeth, the division of which corresponds to the work roll division or is in relation to a fraction with an integer denominator. It is driven by a relatively small drive motor regardless of the grinding wheel drive.
  • the radial displacement for lifting the work roll from the associated intermediate roll takes place according to the invention by means of a cylinder bore located under each spring assembly in the cages and a piston movable therein. The space under the piston belonging to the work roll to be ground is pressurized through a feed bore.
  • the work roll chocks are positioned against adjustable fixed stops on the grinding machine and are non-positively clamped by the cylinders in this position.
  • the feed holes are provided on the outer mouths of the cage with quick-release couplings, so that only the two feeds (right and left) of the work roll to be processed are connected and the connection change for the next work roll is very quick.
  • the chocks are provided with grooves, into which corresponding clamping elements or sliding blocks engage, which are tightened via tie rods and hydraulic cylinders and thus pull the chocks firmly against the clamping blocks of the grinding device.
  • a device with the features of claims 3 and 4 is used for problem-free and time-saving and cost-saving grinding of the work rolls of a planetary rolling mill.
  • the planetary roller is placed with its chocks on a foundation plate or a foundation frame, possibly with spacer plates placed between them.
  • a clamping block is firmly connected on one side and a cross slide on the other side. If necessary, the clamp can be moved and fixed by means of suitable fastening elements in order to enable adaptation to planetary rollers with different diameters.
  • the grinding wheel with its drive is arranged on the cross slide. The feed movement of the grinding wheel and its movement along the work roll takes place with the help of this cross slide.
  • a cantilever arm which has a drive device with a friction roller, is arranged on the foundation plate or the foundation frame or directly next to it, but firmly connected thereto. Furthermore, the grinding device between the clamping block and the cross slide has one rotating device, which is provided with two pinions, and two Locking devices that engage in the external teeth of the cages.
  • a particularly advantageous embodiment of the grinding device according to the invention is that the drive device with a friction roller for driving the work roll is designed as a rocker with an integrated gear.
  • This rocker is rotatably mounted on the upper end of the cantilever arm facing the planetary roller.
  • This storage is for the exact positioning of the friction roller, i.e. Equipped with an eccentric bush for adjusting the individual grinding work steps.
  • a hydraulic cylinder engages, with the help of which the friction roller is pivoted in the direction of the planetary roller according to the radial movement of the work roll to be machined, so that it comes to rest on the work roll to be ground and drives it.
  • the friction roller is driven by a drive motor attached to the swing arm via a gear integrated in the swing arm. This friction drive is stationary, while the grinding slide carries out an oscillating movement with the grinding wheel.
  • FIGS. 1 to 5 The device required for grinding work rolls of a planetary rolling mill and the necessary structural designs of the planetary roll are shown by way of example in FIGS. 1 to 5 and described in more detail below. For the sake of clarity, constructive details that are known to the person skilled in the art have been omitted.
  • FIG. 1 the overall view of the device is shown.
  • a clamping block 2 for tensioning the planetary roller 3 is fastened on a foundation plate or a foundation frame 1.
  • each of the two chocks 4 is pulled firmly against the clamping block 2 with the aid of two clamping cylinders 5, the force of the clamping cylinders 5 being transmitted via tie rods 6 and slot nuts 8 engaging in grooves 7.
  • a guide bed 9, on which a cross slide 10 can be moved, is also arranged on the foundation plate or the foundation frame 1. With the help of the upper part of this cross slide 10, the grinding wheel 11 can be set, ie brought into the grinding position and readjusted for the individual grinding operations in accordance with the material removal will.
  • the grinding wheel 11 is moved along the work roll 12 to be machined with the aid of the lower part of the cross slide 10.
  • the work roll 12 to be machined in each case is lifted for grinding by radial displacement outwards from the associated intermediate roll 13, which in turn rests on the support body 14, so that it can rotate or be driven freely.
  • the work roll 12 is driven during the grinding process by a friction roller 15 which is mounted in the rocker 16.
  • the friction roller 15 is moved according to the radial movement of the work roll 12 to be processed, i.e. after lifting off the associated intermediate roller 13 and before the start of the grinding process, pivoted in by the hydraulic cylinder 17 by means of the rocker 16 such that it comes to rest on the work roller 12.
  • the friction roller 15 is driven by the drive motor 18 via a gear, not shown here, integrated in the rocker 16.
  • the rocker 16 is mounted in a cantilever 20 by means of an eccentric bushing 19. Cantilever arm 20 and rocker 16 are designed such that the cross slide 10 and the grinding wheel 11 can be moved along the work roll 12 without hindrance.
  • the hydraulic cylinder 17 is also supported on the cantilever arm 20.
  • FIG. 2 shows the structural design of a suitable planetary roller 3.
  • the support body 14 With that which is fixed both in the roll stand and in the grinding device, ie in both cases it does not move Installation piece 4, the support body 14 is firmly connected by means of screws 22, ie the support body 14 is also stationary during the grinding process.
  • Cage 23 is rotatably supported with respect to the support body 14 and revolves around it, which has an internal toothing 24 for driving in the installed state in the roll stand, ie in the operating state, and an external toothing 25 for rotating the cage 23 in the grinding device during grinding.
  • the work roll 12 is rotatably mounted directly in the cage 23 via a movable chock 26 and the intermediate roll 13.
  • the work roller 12 In the operating state as well as in the dismantled state of the planetary roller, the work roller 12 is pressed by the spring assembly 27 against the centrifugal force effect when rotating around the support body 14 against the support rings 28 of the intermediate roller 23.
  • the work roll 12 In the grinding position shown here, on the other hand, the work roll 12 is moved radially outwards by a piston 29, which compresses the spring assembly 27, ie upwards in the plane of the drawing, so that it is lifted off the intermediate roll 13 and rotates freely or during grinding can be driven.
  • the underside of the piston 29 To lift the work roll 12 to be machined, the underside of the piston 29 is pressurized via a feed bore 30.
  • a corresponding pressure source for example a hydraulic pump, is connected to the outer circumference of the cage 23 via the quick-release coupling 31 when the respective work roller 12 has been brought into the grinding position by rotating the cage 23 by one roller pitch.
  • a corresponding pressure source for example a hydraulic pump
  • Fig. 3 shows schematically the sub-device with the help of which the work rolls 12 are brought into processing position one after the other.
  • the planetary roller stands with its chocks 4 on the foundation plate or the foundation frame 1.
  • the drive unit 23 consisting of the electric motor and gearbox and the bearings 33 and the pinions 34 are arranged, which engage in the external teeth 25 of the cages 23. Since the pitch of the external toothing 25 and that of the pinions 34 engaging therein are dimensioned such that they correspond to the work roll pitch or their ratio corresponds to a fraction with an integer denominator, it is with a locking device, as is shown schematically in Fig. 4, possible to position the work roll to be machined exactly opposite the grinding wheel.
  • a pawl 35 with a prismatic profile is pressed into the external toothing 25 of the cage 23 by a hydraulic cylinder 36, which is supported on the foundation plate or the foundation frame 1.
  • FIG. 5 shows a partial section of the cage 23, in which the device for the radial displacement of the work rolls 12, not shown in this figure, can be seen.
  • the representation corresponds to the normal operating state in which the spring assembly 27 the pin 38 (of the movable chock 26, not shown here, in which the work roll 12 is mounted) and thus the work roll 12 via the intermediate ring 39 and the ring nut 40 in the direction of the center of the planetary roll , ie pulls down in the display level.
  • the piston constructed in this example from piston crown 41 and piston skirt 42 with piston rings 43 is used for radial displacement of the work rolls.
  • the underside of the piston crown 41 is pressurized via the feed bore 30.
  • the piston moves upward in the plane of the illustration, and the ring-shaped extension 43 rests on the end face of the pin 38 and presses it upward in the plane of the illustration against the force of the pressure spring assembly 27 (as a result of which the work roll is brought into the grinding position).
  • the cylinder bore 37 is provided with a cylinder sleeve 45 for machining reasons.
  • the spring 46 presses the piston against the bottom of the cylinder bore 37 during operation in order to avoid constant movement of the piston, ie wear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)

Description

  • Planetenwalze mit Mitteln zum Schleifen der Arbeitswalzen im eingebauten Zustand und Vorrichtung zum Schleifen der Arbeitswalzen
  • Die Erfindung betrifft die Gestaltung einer Planetenwalze für das Schleifen der Arbeitswalzen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Schleifens.
  • Planetenwalzwerke sind seit vielen Jahren bekannt. Eine Ausführungsform ist in der Druckschrift US 33 33 452beschrieben. Sie können bei der Bandherstellung für kleine und mittlere Produktionsmengen vorteilhaft eingesetzt werden. Trotz einer ganzen Reihe von Vorteilen auch bei der Stahl-Bandherstellung ist ihre Verbreitung in den Produktionsbetrieben der Stahlindustrie bis heute nicht groß. Einer der Grunde - vielleicht der Hauptgrund - dafur ist, daß die Zeiten zum Wechseln und Nachschleifen der Arbeitswalzen recht lang sind. Eine Tatsache, die in Anbetracht der Standzeiten - bei der Bandherstellung sind die Arbeitswalzen nach ca. 6 Stunden soweit abgenutzt, daß sie nachgeschliffen werden müssen - besonders schwerwiegt. Den Vorteilen des Planetenwalzwerkes hinsichtlich geringer Betriebskosten und eines geringen Kapitaldienstes stehen dadurch als Nachteil höhere Kosten für die Instandhaltung im Vergleich zu konventionellen Walzwerken gegenüber.
  • Ein Planetenwalzwerk weist zwei Planetenwalzen auf, wobei eine Planetenwalze im hier gebrauchten Sinne zwei Einbaustücke, den Stützkörper, zwei Käfige und beispielsweise 24 Arbeitswalzen sowie 24 Zwischenwalzen umfaßt. Wenn die Arbeitswalzen soweit abgenutzt sind, daß sie nachgeschliffen werden müssen, werden die beiden gerade im Einsatz befindlichen Planetenwalzen gegen neue, d.h. solche mit nachgeschliffenen oder ggf. neuen Arbeitswalzen ausgetauscht. Ein solcher Planetenwalzen-Austausch ist in ca. 10 Minuten möglich, so daß der Walzprozeß davon nicht so stark beeinträchtigt wird.
  • Die je ca. 100 Tonnen schweren Planetenwalzen werden nach dem Ausbau aus dem Gerüst zu einem Montageplatz transportiert, wo die Arbeitswalzen (2 x 24 Stück) von Hand ausgebaut werden. Die Zwischenwalzen haben eine wesentlich höhere Standzeit, sie brauchen nur etwa jedes 20. Mal nachgearbeitet zu werden; sie bleiben im Normalfall also in der Planetenwalze. Die Arbeitswalzen werden nach dem Schleifen der einzelnen Walzen in einer Schleifvorrichtung wieder von Hand in die Planetenwalzen eingebaut.
  • Allein für den Aus- und Wiedereinbau der 48 Arbeitswalzen eines Walzgerüstes für eine Walzbreite von 1300 mm Breite werden ca. 12 Monteurstunden benötigt, was bei einer Standzeit der Arbeitswalzen von ca. 6 Stunden einen wesentlichen Kostenfaktor darstellt.
  • Die DE-OS 16 02 136 betrifft ein abgestütztes Walzwerk mit leicht auswechselbaren Arbeitswalzen, bei dem Mittel vorgesehen sind, um die Arbeitswalzen radial zu bewegen, die Arbeitswalze in Drehung zu versetzen und durch eine von außen herangeführte Schleifvorrichtung zu schleifen.
  • Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, den Zeitund Kostenaufwand für das notwendige Nachschleifen der Arbeitswalzen eines Planetenwalzwerkes entscheidend zu verringern.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß zum Schleifen der Arbeitswalzen eines Planetenwalzwerkes eine komplette Planetenwalze mit Käfigen und Einbaustücken aus dem Walzgerüst ausgebaut und in eine Schleifvorrichtung mit Schleifscheibe eingespannt wird und die Arbeitswalzen nacheinander in eingebautem Zustand in der Art geschliffen werden, daß die Käfige der Arbeitswalzen dabei jeweils in der Schleifposition für eine definierte Arbeitswalze fixiert werden, die jeweilige Arbeitswalze durch die im Anspruch 1 angegebenen erfindungsgemäßen Mittel so weit radial nach außen verfahren wird, daß sie sich gegenüber der zugehörigen Zwischenwalze frei drehen kann und die Arbeitswalze durch entsprechende mehrfache Zustell- und Längsbewegungen der Schleifscheibe bearbeitet wird, und daß die komplette Planetenwalze nach dem Schleifvorgang wieder in das Walzgerüst eingebaut wird.
  • Bei einer erfindungsgemäßen Gestaltung der Planetenwalze und der Schleifvorrichtung wird der hohe Arbeitsaufwand, der sich bisher für den Ausbau, den Transport zur Schleifmaschine und den Wiedereinbau der Arbeitswalzen ergab, vermieden. Eine komplette Planetenwalze wird nach dem Ausbau aus dem Walzgerüst zu einer speziellen Schleifvorrichtung transportiert, in dieser festgespannt und die Arbeitswalzen nacheinander in eingebautem Zustand nachgearbeitet. Dazu werden die Käfige jeweils um eine Walzenteilung gedreht, so daß sich eine Arbeitswalze genau in der Höhe der Schleifscheibenmitte oder etwas darunter befinden, wobei durch die Positionierung etwas unterhalb auch in ungünstigen Fallen ein "Hineinziehen" sicher vermieden wird. In dieser Position werden die Käfige arretiert und die zu schleifende Arbeitswalze wird durch eine besondere Einrichtung radial nach außen verfahren, so daß sie nicht mehr mit der zugehörigen Zwischenwalze in Berührung steht. Die Schleifscheibe, die sich auf der einen Seite der Schleifvorrichtung, eventuell etwas seitlich von der Arbeitswalze befindet, wird zugestellt, d.h. so weit in Richtung der Arbeitswalze bewegt, wie es für den ersten Schleif-Arbeitsgang erforderlich ist und dann entlang der Arbeitswalze verfahren. Nach einer erneuten Zustellung am entgegengesetzten Ende der Arbeitswalze erfolgt der nächste Schleif-Arbeitsgang in entgegengesetzter Richtung. Dies wird solange wiederholt, bis der vorgegebene Abtrag bzw. Walzendurchmesser erreicht ist. Dann wird die Schleifscheibe zurückgefahren und die jeweils nächste Arbeitswalze in Schleifposition gebracht und geschliffen, bis sämtliche Arbeitswalzen nachgearbeitet sind.
  • Um einen einwandfreien Schliff der nachgearbeiteten Arbeitswalzen zu gewährleisten, ist ein Drehen derselben während des Schleifvorgangs notwendig. Hierzu sind verschiedene Möglichkeit denkbar. Von besonderem Vorteil ist es jedoch, die Arbeitswalze durch eine separate Friktionsrolle mit eigenem Antrieb, vorzugsweise entgegen der Schleifscheibenrotation, zu drehen. Nachdem die Friktionsrolle in Arbeitsposition geschwenkt und der Antrieb eingeschaltet worden ist, d.h. sich die Arbeitswalze dreht, erfolgt die Zustellung der Schleifscheibe und die anschließende Bewegung entlang der Arbeitswalze. Durch die besondere Anordnung der Antriebsschwinge in Form des Kragarmes und der Schwinge ist ein ununterbrochenes Antreiben der zu schleifenden Arbeitswalze während des gesamten Schleifvorganges und eine ungehinderte Bewegung der Schleifscheibe über die gesamte Länge der Arbeitswalze gewährleistet. Es kann von Vorteil sein, anstelle einer Friktionsrolle deren zwei anzuordnen, um einen sicheren Antrieb der Arbeitswalzen auch unter erschwerten Bedingungen zu erreichen.
  • Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, das Drehen der Käfige und das radiale Verschieben der Arbeitswalzen durch Einrichtungen in bzw. an den Käfigen selbst zu bewerkstelligen. Dazu erhalten die Käfige eine Außenverzahnung, deren Teilung mit der Arbeitswalzenteilung übereinstimmt bzw. dazu im Verhältnis eines Bruches mit ganzzahligem Nenner steht. Der Antrieb erfolgt durch einen relativ kleinen Antriebsmotor unabhängig vom Antrieb der Schleifscheibe. Das radiale Verschieben zum Abheben der Arbeitswalze von der zugehörigenZwischenwalze erfolgt erfindungsgemäß durch eine unter jedem Federpaket in den Käfigen befindliche Zylinderbohrung und einen darin beweglichen Kolben. Durch eine Zuführbohrung wird der Raum unter dem zu der zu schleifenden Arbeitswalze gehörigen Kolben mit Druck beaufschlagt. Dadurch legt sich der Kolben an das Federpaket an, dieses wird zusammengedrückt und damit die Arbeitswalze radial nach außen bewegt und von der Zwischenwalze abgehoben. Die Arbeitswalzeneinbaustücke legen sich gegen justierbare Festanschläge an der Schleifmaschine an und werden in dieser Position durch die Zylinder kraftschlüssig geklemmt. Die Zuführbohrungen sind an den äußeren Mündungen des Käfigs mit Schnellverschluß-Kupplungen versehen, so daß jeweils nur die zwei Zuführungen (rechts und links) der gerade zu verarbeitenden Arbeitswalze angeschlossen sind und der Anschlußwechsel für die nächste Arbeitswalze sehr schnell vonstatten geht.
  • Zum Spannen der Arbeitswalze auf der Schleifvorrichtung sind die Einbaustücke mit Nuten versehen, in die entsprechende Spannelemente bzw. Nutensteine eingreifen, die über Zuganker und Hydraulikzylinder angezogen werden und so die Einbaustücke fest gegen die Spannböcke der Schleifvorrichtung ziehen.
  • Zum problemlosen sowie zeit- und kostensparenden Schleifen der Arbeitswalzen eines Planetenwalzwerkes entsprechend dem Anspruch 1 und 2 kommt eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 3 und 4 zum Einsatz. Die Planetenwalze wird mit ihren Einbaustücken auf einer Fundamentplatte bzw. einem Fundamentrahmen eventuell mit dazwischen untergelegten Distanzplatten abgesetzt. Mit dieser Fundamentplatte bzw. dem Fundamentrahmen ist auf der einen Seite ein Spannbock und auf der anderen Seite ein Kreuzschlitten fest verbunden. Gegebenenfalls ist der Spannbock verschiebbar und mittels geeigneter Befestigungselemente fixierbar, um eine Anpassung an Planetenwalzen mit unterschiedlichem Durchmesser zu ermöglichen. Auf dem Kreuzschlitten ist die Schleifscheibe mit ihrem Antrieb angeordnet. Die Zustellbewegung der Schleifscheibe und ihre Bewegung entlang der Arbeitswalze erolgt mit Hilfe dieses Kreuzschlittens. Auf der Fundamentplatte bzw. dem Fundamentrahmen oder unmittelbar daneben stehend, jedoch fest damit verbunden, ist ein eine Antriebseinrichtung mit Friktionsrolle aufweisender Kragarm angeordnet. Desweiteren weist die Schleifvorrichtung zwischen dem Spannbock und dem Kreuzschlitten eine Dreheinrichtung, die mit zwei Ritzeln versehen ist, und zwei Arretiereinrichtungen auf, die in die Außenverzahnung der Käfige eingreifen.
  • Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Schleifvorrichtung besteht darin, daß die Antriebseinrichtung mit Friktionsrolle zum Antrieb der Arbeitswalze als Schwinge mit integriertem Getriebe ausgebildet ist. Diese Schwinge ist am oberen, der Planetenwalze zugekehrten Ende des Kragarmes drehbar gelagert. Diese Lagerung ist zur exakten Positionierung der Friktionsrolle, d.h. zum Nachstellen für die einzelnen Schleif-Arbeitsschritte mit einer Exzenterbuchse ausgestattet. An dem der Friktionsrolle gegenüberliegenden Ende der Schwinge greift ein Hydraulikzylinder an, mit dessen Hilfe die Friktionsrolle nach dem radialen Verfahren der zu bearbeitenden Arbeitswalze derart in Richtung Planetenwalze eingeschwenkt wird, daß es auf der zu schleifenden Arbeitswalze zum Anliegen kommt und diese antreibt. Der Antrieb der Friktionsrolle erfolgt durch einen an der Schwinge angebauten Antriebsmotor über ein in die Schwinge integriertes Getriebe. Dieser Friktionsantrieb ist ortsfest, während der Schleifschlitten mit der Schleifscheibe eine Oszillierbewegung ausführt.
  • Die zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Planetenwalzwerkes notwendige Vorrichtung sowie die notwendige konstruktive Ausbildungen der Planetenwalze sind beispielhaft in den Fig. 1 bis 5 dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Auf konstruktive Details, die dem Fachmann geläufig sind, wurde der Übersichtlichkeit halber verzichtet.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1
    die Schleifvorrichtung mit Planetenwalze und einer Arbeitswalze in Schleifposition
    Fig. 2
    Teilschnitt der Planetenwalze mit Einrichtung zum radialen Verschieben der zu bearbeitenden Arbeitswalze
    Fig. 3
    Teileinrichtung für das Drehen der Käfige (schematisch)
    Fig. 4
    Arretiervorrichtung für das Fixieren der Käfige (schematisch)
    Fig. 5
    Teilschnitt des Käfigs mit Zylinderbohrung und Kolben zum radialen Verfahren der Arbeitswalzen
  • In Fig. 1 ist die Gesamtansicht der Vorrichtung dargestellt. Auf einer Fundamentplatte oder einem Fundamentrahmen 1 ist ein Spannbock 2 zum Spannen der Planetenwalze 3 befestigt. Hierzu wird jedes der beiden Einbaustücke 4 mit Hilfe von zwei Spannzylindern 5 fest gegen den Spannbock 2 gezogen, wobei die Kraft der Spannzylinder 5 über Zuganker 6 und in Nuten 7 eingreifende Nutensteine 8 übertragen wird. Auf der Fundamentplatte bzw. dem Fundamentrahmen 1 ist desweiteren ein Führungsbett 9 angeordnet, auf dem ein Kreuzschlitten 10 bewegt werden kann. Mit Hilfe des Oberteils dieses Kreuzschlittens 10 kann die Schleifscheibe 11 angestellt, d. h. in Schleifposition gebracht und für die einzelnen Schleif-Arbeitsgänge entsprechend der Materialabtragung nachgestellt werden. Für den einzelnen Schleif-Arbeitsgang wird die Schleifscheibe 11 mit Hilfe des Unterteils des Kreuzschlittens 10 an der zu bearbeitenden Arbeitswalze 12 entlang bewegt. Die jeweils zu bearbeitende Arbeitswalze 12 ist zum Schleifen durch radiales Verschieben nach außen von der zugehörigen Zwischenwalze 13, die ihrerseits an dem Stützkörper 14 anliegt, abgehoben, so daß sie sich frei drehen bzw. angetrieben werden kann.
  • Der Antrieb der Arbeitswalze 12 während des Schleifvorganges erfolgt durch eine Friktionsrolle 15, die in der Schwinge 16 gelagert ist. Die Friktionsrolle 15 wird nach dem radialen Verfahren der zu bearbeitenden Arbeitswalze 12, d.h. nach dem Abheben von der zugehörigen Zwischenwalze 13 und vor Beginn des Schleifvorganges, durch den Hydraulikzylinder 17 mittels der Schwinge 16 derart eingeschwenkt, daß sie auf der Arbeitswalze 12 zum Anliegen kommt. Die Friktionsrolle 15 wird vom Antriebsmotor 18 über ein in der Schwinge 16 integriertes, hier nicht dargestelltes Getriebe angetrieben. Die Schwinge 16 ist mittels Exzenterbuchse 19 in einem Kragarm 20 gelagert. Kragarm 20 und Schwinge 16 sind derart ausgebildet, daß der Kreuzschlitten 10 und die Schleifscheibe 11 ohne Behinderung entlang der Arbeitswalze 12 verfahren werden könne. Die Abstützung 21 des Hydraulikzylinders 17 erfolgt ebenfalls am Kragarm 20.
  • Der in Fig. 2 dargestellte Teilschnitt zeigt die konstruktive Ausgestaltung einer geeigneten Planetenwalze 3. Mit dem sowohl im Walzgerüst als auch in der Schleifvorrichtung feststehenden, d.h. sich in beiden Fällen nicht bewegenden Einbaustück 4 ist der Stützkörper 14 mittels Schrauben 22 fest verbunden, d. h. auch der Stützkörper 14 ist beim Schleifvorgang feststehend. Gegenüber dem Stützkörper 14 drehbar gelagert und um diesen umlaufend ist der Käfig 23, der eine Innenverzahnung 24 für den Antrieb in im Walzgerüst eingebauten Zustand, d. h. im Betriebszustand, und eine Außenverzahnung 25 für die Drehung des Käfigs 23 in der Schleifvorrichtung während des Schleifens aufweist. Die Arbeitswalze 12 ist über ein bewegliches Einbaustück 26 und die Zwischenwalze 13 direkt in dem Käfig 23 drehbar gelagert. Im Betriebszustand ebenso wie im ausgebauten Zustand der Planetenwalze wird die Arbeitswalze 12 von dem Federpaket 27 entgegen der Fliehkraftwirkung beim Umlauf um den Stützkörper 14 gegen die Stützringe 28 der Zwischenwalze 23 gedrückt. Bei der hier dargestellten Schleifstellung wird dagegen die Arbeitswalze 12 durch einen Kolben 29, der das Federpaket 27 zusammendrückt, radial nach außen, d.h. in der Zeichenebene nach oben bewegt, so daß sie von der Zwischenwalze 13 abgehoben wird und sich frei drehen bzw. beim Schleifen angetrieben werden kann. Zum Abheben der zu bearbeitenden Arbeitswalze 12 wird die Unterseite des Kolbens 29 über eine Zuführbohrung 30 mit Druck beaufschlagt. Dazu wird eine entsprechende Druckquelle, z.B. eine Hydraulikpumpe, über die Schnellverschlußkupplung 31 am Außenumfang des Käfigs 23 angeschlossen, wenn die jeweilige Arbeitswalze 12 durch Drehen des Käfigs 23 um eine Walzenteilung in Schleifpositiongebracht wurde. Die hier für eine Seite einer Arbeitswalze beschriebenen Einrichtungen und Maßnahmen sind selbstverständlich im Bereich sämtlicher Arbeitswalzen und zwar auf jeder Seite vorhanden.
  • Fig. 3 zeigt schematisch die Teileinrichtung mit deren Hilfe die Arbeitswalzen 12 nacheinander in Bearbeitungsposition gebracht werden. Die Planetenwalze steht mit ihren Einbaustücken 4 auf der Fundamentplatte bzw. dem Fundamentrahmen 1. Dazwischen sind die aus Elektromotor und Getriebe bestehende Antriebseinheit 23 und die Lagerungen 33 sowie die Ritzel 34 angeordnet, die in die Außenverzahnung 25 der Käfige 23 eingreifen. Da die Teilung der Außenverzahnung 25 und die der darin eingreifenden Ritzel 34 so bemessen sind, daß sie mit der Arbeitswalzenteilung übereinstimmen bzw. deren Verhältnis einem Bruch mit ganzzahligem Nenner entspricht, ist es mit einer Arretiereinrichtung, wie sie schematisch in Fig. 4 dargestellt ist, möglich, die jeweils zu bearbeitende Arbeitswalze exakt gegenüber der Schleifscheibe zu positionieren. Im Beispiel wird dazu eine Klinke 35 mit prismatischem Profil durch einen Hydraulikzylinder 36, der sich auf der Fundamentplatte bzw. dem Fundamentrahmen 1 abstützt, in die Außenverzahnung 25 des Käfigs 23 gedrückt.
  • Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des Käfigs 23, in dem die Einrichtung zum radialen Verschieben der in dieser Figur nicht dargestellten Arbeitswalzen 12 erkennbar sind. Die Darstellung entspricht dem normalen Betriebszustand, in dem das Federpaket 27 den Zapfen 38 (des hier nicht dargestellten beweglichen Einbaustückes 26, in dem die Arbeitswalze 12 gelagaert ist) und damit die Arbeitswalze 12 über den Zwischenring 39 und die Ringmutter 40 in Richtung Planetenwalzen-Mitte, d.h. in der Darstellungsebene nach unten zieht. Zum radialen Verschieben der Arbeitswalzen dient der in diesem Beispiel aus Kolbenboden 41 und Kolbenhemd 42 mit Kolbenringen 43 aufgebaute Kolben. Dazu wird die Unterseite des Kolbenbodens 41 über die Zuführbohrung 30 mit Druck beaufschlagt. Der Kolben bewegt sich dadurch in Darstellungsebene nach oben, und der ringförmige Ansatz 43 legt sich an die Stirnseite dess Zapfens 38 an und drückt diesen bei weiter steigendem Druck gegen die Kraft des Andruckfederpaketes 27 in Darstellungsebene nach oben (wodurch die Arbeitswalze in Schleifposition gebracht wird). Die Zylinderbohrung 37 ist aus Bearbeitungsgründen mit einer Zylinderbüchse 45 versehen. Durch die Feder 46 wird der Kolben während des Betriebes gegen den Boden der Zylinderbohrung 37 gedrückt, um eine ständige Bewegung des Kolbens, d.h. Verschleiß zu vermeiden.

Claims (2)

  1. Planetenwalze mit Mitteln für das Schleifen der Arbeitswalzen im eingebauten Zustand, mit zwei Einbaustücken (4), zwei Käfigen (23), Stützkörper (14), einer größeren Anzahl von Arbeitswalzen (12) und einer entsprechenden Anzahl von Zwischenwalzen (13) und Andruck-Federpaketen (27), die die Arbeitswalzen (12) während des Umlaufs um den Stützkörper (14) in Richtung Mittelachse des Stützkörpers (14) gegen die Zwischenwalzen (13) zur Anlage bringen, wobei die die Arbeits- und Zwischenwalzen (12, 13) tragenden Käfige (23) eine Außenverzahnung (25) aufweisen und an jedem Lager der Arbeitswalzen (12) eine Vorrichtung zum radialen Verschieben der Arbeitswalzen (12) vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß an den Einbaustücken (4) der Planetenwalze Mittel zum Einspannen der Planetenwalze in einen Spannbock (2), in die Zuganker (6) des Spannbocks (2) eingreifen können, vorgesehen sind und daß unterhalb jeden Federpakets (27) eine Zylinderbohrung (37) angeordnet ist, in der ein mit dem Federpaket (27) verbundener Kolben (29) über Bohrungen (30) und eine Schnellverschlußkupplung (31) mit einem Druckmittel beaufschlagbar ist.
  2. Planetenwalze nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einbaustücke (4) Nuten (7) zum Spannen der Planeten- walze auf den Spannbock (2) aufweisen.
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