EP1699576B1 - Ölsammelkästen mit drehmomentstütze - Google Patents
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
- B21B35/14—Couplings, driving spindles, or spindle carriers specially adapted for, or specially arranged in, metal-rolling mills
- B21B35/147—Lubrication of spindle couplings
Definitions
- the invention relates to oil collection boxes 2, 2 'with a torque arm in the area of the pairwise connection of spindle head and roll neck rolling stands in their adjustment in both the vertical, as well as in the axial direction with one attachment point at the top and bottom oil collection box.
- the rolling mills in hot rolling mills are usually connected via toothed spindles with a motor-gear unit.
- the single toothed spindle is connected to the spindle head with the roll neck, for example, a work roll.
- On the rotating spindle heads relatively heavy oil collection boxes are mounted on a rolling bearing. Since the rollers occupy variable positions in the rolling stand, the adjustability of the spindle heads and thus the adjustability of the oil collection boxes in the horizontal and in the vertical direction is required.
- this position changes when adjusting the work rolls in the vertical and / or axial direction, if necessary.
- the design of the previously used toggle lever provides several individual components, which are welded together. In the joint and at the attachment points to the oil collection boxes, a sufficient supply of lubricant is necessary. With the relatively high weight of the elements of the toggle to be joined together, the use of a crane must be carried out during assembly.
- the document DE 1 902 894 describes a toothed roller spindle for rolling mill drives with a device for circulation lubrication.
- the device has an oil supply serving, the spindle shaft sealed comprehensive and non-rotatably held against this, grooved ring from which oil to the tooth joints can be supplied through channels of the spindle shaft, with the oil drain serving spindle shaft at a distance surrounding, non-rotatable housing and with an oil feed pump the suction side possibly with the interposition of a cooling device with the housing and the pressure side with the grooved ring in connection.
- the ring body is supported within the or one of the oil drain housings on the spindle shaft and the one or more tooth joints protrude at least partially into the oil drain housing.
- roller-side spindle heads of the two toothed spindle associated housing are slidably mounted on common guide rails both in the vertical direction, as well as in the axial direction against each other. These guide rails thereby secure the housing against rotation with the toothed joint spindles.
- the object of the present invention is to provide a significant improvement of the torque arm in the field of connection of spindle head and roll neck and to ensure long-term reliability, no maintenance and simplified installation.
- a one-piece torque arm is installed instead of the above-described multi-part toggle lever .
- This consists according to the invention of a one-piece bar with particular rectangular cross-section made of rigid material, which is connected at the upper end by a hinge in the vertical plane pendulum with the upper oil collection box and in the region of its lower end in a form-compatible recess of a guide slot both distance variable and with variable inclination angle ⁇ is slidably guided in the vertical pendulum plane.
- This torque arm is structurally simple and represents a hassle, easy to install and elastic connection.
- An embodiment of the torque arm provides that the guide slot is assembled with a pair of plane-parallel broad side walls and narrow side walls to form a rectangular guide recess.
- a further advantageous embodiment provides that the broad side walls are arranged at a mutual distance such that they form a sliding fit for the strip.
- the narrow side walls aligned with the inner guide slot, convex, so that the bar remains pendulum movable.
- the rectangular strip consists of a glass fiber reinforced plastic such as hard tissue or glass wool for oil-free operation.
- the design of the torque arm according to the prior art of FIG. 1 shows in section and in view the spindle heads of the toothed joint spindles within the surrounding end-side oil collection boxes 2, 2 '.
- the knee lever shown in Figure 1 consists of two tubular elements 11, 11 ', which are connected at one end via a hinge 12 with each other. At the opposite ends of the tubular elements 11, 11 'are two end heads 10, 10' attached, for example, welded. At the oil collection boxes fastening bolts 13, 13 'are provided, on which the end heads 10, 10' plugged and secured with a plate 14, 14 '.
- the guide slot 6 is assembled with a pair of plane-parallel broad side walls 7, 7 'and narrow side walls 8, 8' to form the rectangular guide recess 5.
- the guide slot 6 is assembled with a pair of plane-parallel broad side walls 7, 7 'and narrow side walls 8, 8' to form the rectangular guide recess 5.
- the broad side walls and 8, 8 ', the narrow side walls to form the rectangular guide recess 5 are marked.
- the wide side walls 7, 7 ' are arranged at a mutual distance such that they form a sliding fit for the strip 3. As a result, they can smoothly follow the distance variable movements of the work rolls or the joint spindles without the use of lubricants and additionally the angle ⁇ shown in Figure 2 of the displacement position of the work rolls.
- the inner sides of the narrow side walls are convex.
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Description
- Die Erfindung betrifft Ölsammelkästen 2, 2' mit einer Drehmomentstütze im Bereich der paarweisen Verbindung von Spindelkopf und Walzenzapfen bei Walzgerüsten bei deren Verstellung sowohl in vertikaler, als auch in axialer Richtung mit je einem Befestigungspunkt am oberen sowie am unteren Ölsammelkasten.
- Die Walzgerüste in Warmwalzwerken stehen zumeist über Zahngelenkspindeln mit einer Motor-Getriebeeinheit in Verbindung. Die einzelne Zahngelenkspindel ist am Spindelkopf mit dem Walzenzapfen beispielsweise einer Arbeitswalze verbunden. Auf den rotierenden Spindelköpfen sind relativ schwere Ölsammelkästen auf einem Wälzlager gelagert. Da die Walzen im Walzgerüst veränderliche Positionen einnehmen, ist die Verstellbarkeit der Spindelköpfe und damit die Verstellbarkeit der Ölsammelkästen in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gefordert.
- Der Stand der Technik hierzu sieht vor, dass zur abstandsveränderlichen Befestigung der Ölsammelkästen mit Gelenken verbindbare Kniehebel eingesetzt werden, wie solche in der beigefügten Figur 1 beispielsweise gezeigt wird. Eine derartige Kniehebelverbindung besteht aus zwei Rohrelementen, welche über ein Zwischengelenk miteinander verbunden sind.
- An den entgegengesetzten Enden der Kniehebel sind zwei Endköpfe angeschweißt. An den Ölsammelkäsen sind Befestigungbolzen vorgesehen, auf welche die Endköpfe aufgesteckt, in einem Gelenkgriff gehalten und mit einer Platte gesichert sind.
- Bei dieser Art der Befestigung bzw. Position der Befestigungspunkte an dem oberen und unteren Ölsammelkasten verändert sich diese Position beim Verstellen der Arbeitswalzen in vertikaler und/oder in axialer Richtung, ggfs. beim Walzen in Walzrichtung und führt damit zu Schwingungen im Kniehebel, welche im Verlauf des Betriebes die Anbindung der Kniehebel zerstören.
Die Bauart der bisher eingesetzten Kniehebel sieht mehrere Einzelkomponenten vor, welche miteinander verschweißt werden. Im Gelenk sowie an den Befestigungspunkten an den Ölsammelkästen ist eine ausreichende Versorgung mit Schmiermittel notwendig. Bei dem relativ hohen Gewicht der miteinander zu verbindenden Elemente des Kniehebels muss bei der Montage der Einsatz eines Krans erfolgen. - Der vorbekannte Stand der Technik weist eine Reihe von Nachteilen auf. Diese betreffen:
- Schwingungen der Kniehebel bei unruhigem Lauf der Spindelköpfe
- bei starken Schwingungen wird die Anbindung der Kniehebel zerstört
- schwierige Montage infolge des großen Gewichtes.
- Das Dokument
DE 1 902 894 beschreibt eine Zahngelenkspindel für Walzwerksantriebe mit einer Vorrichtung zur Umlaufschmierung.
Die Vorrichtung besitzt einen der Ölzufuhr dienenden, den Spindelschaft abgedichtet umfassenden und gegenüber diesem undrehbar gehaltenen, genuteten Ring, von dem aus Öl durch Kanäle des Spindelschaftes den Zahngelenken zuführbar ist, mit einem der Ölabfuhr dienenden Spindelschaft im Abstand umgebenden, undrehbaren Gehäuse und mit einer Ölförderpumpe die saugseitig ggf. unter Zwischenschaltung einer Kühlvorrichtung mit dem Gehäuse und druckseitig mit dem genuteten Ring in Verbindung steht. Der Ringkörper ist innerhalb des oder eines der Ölabfuhr-Gehäuse auf dem Spindelschaft lagert und das oder die Zahngelenke ragen mindestens teilweise in das Ölabfuhr-Gehäuse hinein. An der Spindelhülse angeordnete, in das Gehäuse hineinragende Leitwände bilden eine Leckverbindung. Die den walzenseitigen Spindelköpfen der beiden Zahngelenkspindel zugeordneten Gehäuse sind an gemeinsamen Führungsschienen sowohl in Höhenrichtung verschiebbar, als auch in Achsrichtung gegeneinander verlagerbar gehalten. Diese Führungsschienen sichern dabei die Gehäuse gegen Drehung mit den Zahngelenkspindeln. - Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine signifikante Verbesserung der Drehmomentstütze im Bereich der Verbindung von Spindelkopf und Walzenzapfen zu schaffen sowie dauerhafte Betriebssicherheit, keinen Wartungsaufwand und vereinfachte Montage zu gewährleisten.
- Zur Lösung des anstehenden Problems wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass anstelle des vorbeschriebenen mehrteiligen Kniehebels eine einteilige Drehmomentstütze eingebaut wird. Diese besteht erfindungsgemäß aus einer einstückigen Leiste mit insbesondere rechteckigem Querschnitt aus biegefestem Material, die am oberen Ende durch ein Gelenk in vertikaler Ebene pendelbar mit dem oberen Ölsammelkasten verbunden und im Bereich ihres unteren Endes in einer formschlüssig-kompatiblen Ausnehmung einer Führungskulisse sowohl abstandsveränderlich als auch mit veränderlichem Neigungswinkel α in der vertikalen Pendelebene gleitbar geführt ist. Diese Drehmomentstütze ist konstruktiv einfach und stellt eine problemlose, leicht montierbare und elastische Verbindung dar.
- Eine Ausgestaltung der Drehmomentstütze sieht vor, dass die Führungskulisse mit jeweils einem Paar planparalleler Breitseitenwände und Schmalseitenwänden unter Ausbildung einer rechteckigen Führungsausnehmung zusammengesetzt ist.
- Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Breitseitenwände in gegenseitigem Abstand derart angeordnet sind, dass sie für die Leiste einen Gleitsitz ausbilden. Bevorzugt sind die Schmalseitenwände, zur inneren Führungskulisse ausgerichtet, konvexförmig ausgebildet, so dass die Leiste pendelnd bewegbar bleibt.
- Weiterhin ist vorgesehen, dass die rechteckige Leiste aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff wie Hartgewebe oder Glashartgewebe zum ölfreien Betrieb besteht.
- Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachstehenden Erläuterung eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
- Es zeigen:
- Figur 1
- in einer Ansicht und in einem Teilschnitt eine Ausführung der Drehmomentstütze nach dem Stand der Technik mit gelenkig geteiltem Kniehebel in Gelenkverbindung mit dem oberen sowie mit dem unteren Ölsammelkasten.
- Figur 2
- Die Anordnung der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze an Ölsammelkästen zu deren Verstellung in vertikaler sowie axialer Richtung.
- Figur 3
- Die Drehmomentstütze gemäß Fig. 1 in einer Ansicht (Fig. 3a) und in einer Seitenansicht; teilweise im Schnitt (Fig. 3b)
- Die Bauart der Drehmomentstütze nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 zeigt im Schnitt sowie in Ansicht die Spindelköpfe der Zahngelenkspindeln innerhalb der sie umgebenden endseitigen Ölsammelkästen 2, 2'. Der in Figur 1 dargestellte Kniehebel besteht aus zwei Rohrelementen 11, 11', welche an einem Ende über ein Gelenk 12 miteinander verbunden sind. An den entgegengesetzten Enden der Rohrelemente 11, 11' sind zwei Endköpfe 10, 10' befestigt, beispielsweise geschweißt. An den Ölsammelkästen sind Befestigungsbolzen 13, 13' vorgesehen, auf welche die Endköpfe 10, 10' aufgesteckt und mit einer Platte 14, 14' gesichert werden. Die Position der Befestigungsbolzen 13, 13' am oberen und unteren Ölsammelkasten 2, 2' verändert sich beim Verstellen der Arbeitswalzen des Walzgerüstes zusammen mit den Gelenkspindeln in vertikaler und/oder axialer Richtung beim Walzen und führt zu Schwingungen im Kniehebel, welche im Laufe der Zeit die Anbindung der Kniehebel 11, 11' zerstören kann. Ein weiterer Nachteil ergibt sich daraus, dass der bisher eingesetzte Kniehebel aus mehreren Einzelkomponenten besteht, welche miteinander verbunden werden müssen. Eine Schmierung ist im Gelenk unbedingt erforderlich. Die Endköpfe 10, 10' sind aufwendig in der Herstellung und dabei selbstschmierend augebildet.
- Die Bauart der Drehmomentstütze nach der Erfindung ist im Detail in der Figur 2 und 3, und zwar einmal in perspektivischer Ansicht (Fig. 2) sowie zum anderen (Fig. 3) einmal in einer Ansicht (Fig. 3a) und einmal in einer Seitenansicht (Fig. 3b) gezeigt. Aus den Figuren 2 und 3 ist ersichtlich, dass erfindungsgemäß anstelle des oben beschriebenen Kniehebels 10, 11, 12 gemäß Fig. 1 die neue Drehmomentstütze in der einfachsten Ausführung aus einer rechteckigen Leiste 3 besteht, die vorzugsweise aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff wie Glashartgewebe bzw. Hartgewebe hergestellt sein kann. Zur Befestigung der Stütze am oberen Befestigungspunkt 10 befindet sich ein Gelenk 4 mit einem Gelenkbolzen in einer kompatiblen Bohrung.
Im Bereich des unteren Endes 9 der Leiste 3 ist diese in einer formschlüssig-kompatiblen Ausnehmung 5 einer Führungskulisse 6 sowohl abstandsveränderlich als auch mit dem veränderlichen Neigungswinkel α in der Pendelebene gleitbar geführt. - Wie die Figuren 2 und 3 weiterhin zeigen, ist die Führungskulisse 6 mit jeweils einem Paar planparalleler Breitseitenwände 7, 7' und Schmalseitenwände 8, 8' unter Ausbildung der rechteckigen Führungsausnehmung 5 zusammengesetzt. In der Figur 2 sind mit 4' Seitenwände des Gelenkes 4 gekennzeichnet, wogegen mit 7, 7' die Breitseitenwände und mit 8, 8' die Schmalseitenwände unter Ausbildung der rechteckigen Führungsausnehmung 5 gekennzeichnet sind.
- Die Breitseitenwände 7, 7' sind in gegenseitigem Abstand derart angeordnet, dass diese für die Leiste 3 einen Gleitsitz ausbilden. Sie können infolgedessen ohne Verwendung von Schmiermitteln gleitbar den abstandveränderlichen Bewegungen der Arbeitswalzen bzw. der Gelenkspindeln problemlos folgen und zusätzlich dem in Figur 2 gezeigten Winkel α der Verschiebeposition der Arbeitswalzen. Dabei sind die Innenseiten der Schmalseitenwände konvexförmig ausgebildet.
Claims (5)
- Ölsammelkästen (2, 2') mit einer Drehmomentstütze im Bereich der paarweisen Verbindung von Spindelköpfen und Walzenzapfen (1, 1') bei Walzgerüsten bei deren Verstellung sowohl in vertikaler als auch in axialer Richtung, mit je einem Befestigungspunkt am oberen sowie am unteren Ölsammelkasten (2, 2'),
gekennzeichnet durch
eine einstückige Leiste (3) mit insbesondere rechteckigem Querschnitt aus biegefestem Material, die am oberen Ende durch ein Gelenk (4) in vertikaler Ebene pendelbar mit dem oberen Ölsammelkasten (2) verbunden ist, und im Bereich ihres unteren Endes (9) in einer formschlüssig-kompatiblen Ausnehmung (5) einer mit dem unteren Ölsammelkasten (2') verbundenen Führungskulisse (6) sowohl abstandsveränderlich als auch mit veränderlichem Neigungswinkel (α) in der Pendelebene gleitbar geführt ist. - Drehmomentstütze nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungskulisse (6) mit jeweils einem Paar planparalleler Breitseitenwände (7, 7') und Schmalseitenwände (8, 8') unter Ausbildung einer rechteckigen Führungsausnehmung (5) zusammengesetzt ist. - Drehmomentstütze nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Breitseitenwände (7, 7') in gegenseitigem Abstand derart angeordnet sind, dass sie für die Leiste (3) einen Gleitsitz ausbilden. - Drehmomentstütze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schmalseitenwände (8, 8'), zur inneren Führungskulisse (6) ausgerichtet, konvexförmig ausgebildet sind. - Drehmomentstütze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die rechteckige Leiste (3) aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff wie Hartgewebe oder Glashartgewebe zum ölfreien Betrieb besteht.
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