EP2516077B1 - Stauchwalzwerk mit einer walzentreffer-führungseinheit - Google Patents

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EP2516077B1
EP2516077B1 EP10801398.8A EP10801398A EP2516077B1 EP 2516077 B1 EP2516077 B1 EP 2516077B1 EP 10801398 A EP10801398 A EP 10801398A EP 2516077 B1 EP2516077 B1 EP 2516077B1
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EP
European Patent Office
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upsetting
roll
rolling mill
mill according
way
Prior art date
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EP10801398.8A
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EP2516077A2 (de
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Stefan Wendt
Frank MÖLLERING
Marcus PANTHÖFER
Bernd Zieser
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SMS Group GmbH
Original Assignee
SMS Siemag AG
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Publication date
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Publication of EP2516077A2 publication Critical patent/EP2516077A2/de
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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
    • B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
    • 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
    • B21B35/141—Rigid spindle couplings, e.g. coupling boxes placed on roll necks
    • 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
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/02—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills
    • B21B35/04—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills each stand having its own motor or motors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B35/06—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for non-continuously-operating mills or for single stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a compression roll for lateral compression of a metal strand with a pair of their central axes arranged vertically, against each other engagable edging rolls, which are mounted within a roll stand and are each connected via roller hits and drive shafts to a rotary drive.
  • Such compression rolling mills are carried out to a considerable extent as a vertical roll or edger stands with one or more crossheads or trusses on which the rotary drives of the rollers are mounted.
  • an upsetting mill for hot operation which comprises a pair of vertically arranged, mutually engageable rollers with their center axes, which are connected by means of drive shafts to at least one rotary drive.
  • This compression roll mill is characterized by the fact that the rotary drive for the two rollers below the hut floor level arranged stationary and drivingly connected in each case with a stationary gear each with the propeller shaft
  • a rotary drive which consists of a heavy electric motor
  • the driving force by means of a horizontally arranged, continuous and rotatably mounted drive shaft and transmitted on both sides bevel gear stages on the two opposite the vertical at an acute angle inclined propeller shafts, which • in turn transmit their rotational movement in Gelenkwellenkopf receivers over propeller shaft heads on the compression rollers.
  • the known compression roll mill has the disadvantage that it is maintenance-intensive
  • the WO 2009/130726 describes a device for adjusting the distance between two deep rollers in a rolling mill by means of cylinders.
  • this object is achieved in that the roller hits are stored between horizontally extending spars within the roll stand on roadways.
  • the required depth of the compression roll is optimized.
  • the arrangement of a bevel gear stage as provided between a drive motor and the compression roll gear allows a nested structure of the transmission and the propeller shaft, which is mounted between the bevel gear and the roller hit.
  • the compression roll mill comprises a roll stand with two transverse heads, two upper, two middle and two lower bars, which are each held between the crossheads.
  • the crossheads each receive at least one upsetting roll adjusting device, which comprises mechanical or hydraulic adjusting means; However, it may also include both mechanical and hydraulic adjusting means.
  • the Walzenanstell Surprise acts on the compression roller set and exerts the rolling force.
  • the crossheads at least each take a Balancierzylinder on which a balance, d. H. a virtually backlash distortion of the rolling device, allows and traversing movements, z. B. for the roll change, performs.
  • the crossheads are connected by the spars, which absorb the forces from the rolling process in all three spatial directions.
  • raceways are arranged on the spars, which carry the balancing crossbeams, the upset roll set and the compression roll finishing guide unit.
  • the raceways may be inclined for particular applications, in particular down to the center of the compression roll mill.
  • the balance cylinders and the roll adjuster may be inclined for optimum power and motion transmission.
  • the balancing trusses are connected to the balancing cylinders.
  • the Balanciertraversen be performed on the upper spars and positively connected to the compression roller set.
  • the balancing crossbeams remain in the compression roll mill, so that only the compression rolls have to be exchanged.
  • the compression roller set is pressed by the roller adjustment to the rolling stock and exerts the rolling force.
  • the upsetting roll is provided with a downwardly directed roll neck which is positively connected to a roll hit in the upset die guide unit and thus transfers torque from the gear to the roll via the hit.
  • the positive connection is advantageously produced by a roller-side flat pin with a corresponding recess in the roller hit, which is preferably protected by wear plates.
  • the compression roller set is guided over raceways on the upper spars.
  • the corresponding guides on the compression rollers are preferably rotatable, thereby avoiding forcing on the bearings in which the compression rollers are mounted.
  • the Stauchwalzen Economicser equipment is guided on tracks on the lower spars and can thus be installed as a single module in the compression roll mill.
  • the corresponding guides on the upset-nip slip and hold device are also rotatable so as to avoid constraint in the bearings and at the connection between the compression roll and the device. This device remains when changing the compression roller in the compression roller and follows the adjusting movement of the compression roller through the positive connection between it and the compression roller.
  • the joint between the upsetting roll and the roller hit guiding unit is preferably provided with a centering ring which allows the roller hit guiding unit to exactly follow the movement of the upsetting roll.
  • Each of the roller guide units is connected via a drive shaft with length compensation in each case with a transmission which is arranged stationarily below the compression roll mill.
  • the propeller shafts themselves are with a tool holder in the manner of a ring for assembly purposes, eg. B. by a C-hook equipped.
  • they preferably have a locking the length compensation locking device, which also serves maintenance and mounting purposes.
  • the transmission is preferably designed in two stages with a bevel gear set and a spur gear. By the order and structural nesting of the gear stages, a substantial reduction in the required depth is achieved.
  • Each gear is connected via a respective shaft with a laterally arranged drive motor.
  • This shaft can be rigid or designed as a PTO shaft.
  • the structural position of the drive motor can be variably adapted to the conditions on site.
  • Each compression roller and its guide unit can be connected via a media chain to the required for the operation of media and electrical connections. Lubricating oils, hydraulic oil and electric power, which is required for the measuring devices connected to the compression roll mill, are preferably supplied via the media chain.
  • the roller hits on guide units, in particular wings, which are mounted on or on the spars, transversely movable and oscillating stored.
  • the wings are respectively slidable or rolling on the spars within guide boxes or locks encompassing the spars.
  • the wings are slidable over skids on sliding strips, which are mounted on the spars and allow a shift of the roller impact in the direction of the compression roller position.
  • the roller hits over chocks are stored with advantage between the bars.
  • roller bearings and / or tapered roller bearings ensures that the roller hits in the chocks are rotatable.
  • roller hits are connected via a connecting means, in particular via a Hirth or feather key, with the propeller shafts.
  • a connecting means in particular via a Hirth or feather key
  • the roller hits receive the compression rollers in a form-fitting manner, in particular via roll necks formed as flat pins.
  • the lower roll necks of the compression rolls are positioned over a centering ring in the roll hits.
  • the roller hits pick up the lower roll necks via replaceable wear plates.
  • An effective protection against the ingress of dirt into the Supporting the compression roll in the roll guide unit, ie in the region of the lower roll neck, provide protection devices, in particular a protective collar or a labyrinth arrangement.
  • the compression roll mill comprises a roll stand with two crossheads and at least two pairs of bars arranged between them, between which the upsetting rolls can be reciprocated according to the width of the metal strand to be crushed.
  • the crossheads each take Walzenanstell wornen, each acting on one of the two compression rollers.
  • the crossheads each have at least one balancing cylinder for pretensioning the rolling device and for carrying out traversing movements when changing the rolls.
  • the rotational movement of the compression rollers can be transmitted either directly from the connected via a synchronous shaft with a single drive motor transmission gears or driven via their own drive motor gearboxes on the propeller shafts.
  • the two propeller shafts are connected to the drive motor via a common transmission gear and a synchronizing shaft connected thereto.
  • the resolution of the compression roll mill in a plurality of individual modules resulting in improved maintenance and handling and a lower susceptibility to errors compared to the prior art. Constructive changes are easy to perform.
  • Essential to the invention is in particular the modular construction of the compression roll balancing, the compression rolls, the roller hit guiding unit and the main drive gear.
  • the advantages of the invention are that the compression roll mill is easier to maintain and easier to handle than a conventional one Edging mill.
  • the arranged between the propeller shafts and the compression rollers gear each have a driven side bevel gear, which is arranged above the drive-side spur gear on an intermediate shaft.
  • a propeller shaft flange is attached to the side of the bevel gear at the end of the output shaft.
  • the transmissions are driven either by two separate drive motors or by a single common drive motor, the transmissions being connected via a combination of gear and comb drives and synchronous shafts.
  • An upsetting mill ( Fig. 1 ) comprises a roll stand or frame 1 with Transverse heads 2, 3 and pairs of upper, middle and lower bars 4, 5 and 6. Between the pair of upper bars 4, the upper bearing housings 7, 8 are arranged by compression rollers 9, 10 respectively. Balancing trusses 11, 12 ensure that the compression rollers 9, 10 between the bars 4, 5 and 6 can be moved back and forth according to the thickness of the metal strand to be crushed.
  • the lower bearing housings 13, 14 of the compression rollers 9, 10 are arranged in the region between the two middle bars 5.
  • the compression rollers 9, 10 are respectively provided with roll necks 25, 26 and roll hits 27, 28, via which they cooperate with propeller shafts 29, 30, which are connected, for example via feather keys with the roller hits 27, 28 and their drive torque to the compression rollers 9, 10th transfer.
  • the propeller shafts 29, 30 are each equipped with length compensation means, as well as they are angularly adjustable over the joints, so that they can follow the positions occupied by the compression rollers 9, 10 corresponding to the width of the metal strand to be crushed.
  • devices may be present on the propeller shafts 29, 30, which lock the length compensation if necessary.
  • a ring may be attached to the propeller shafts 29, 30.
  • the propeller shafts 29, 30 are driven by two-stage gear 31, 32. These are in turn driven by rigid or articulated shafts 33, 34.
  • Drive motors 35, 36 drive on the shafts 33, 34, wherein between the drive motors 35, 36 and the shafts 33, 34 (not shown) can be interposed transmission gear.
  • the gear 31, 32 include, as shown in more detail by the transmission 32, each a drive side bevel gear 56, a driven side bevel gear 57, a drive side spur gear 58, a driven side spur gear 59, a Gelenkwellenflansch 60, an output shaft 61, an intermediate shaft 62 and a Drive shaft 63.
  • the bevel gear 57 is disposed above the spur gear 58 on the intermediate shaft 62.
  • Hits 64, 65 establish the drive connection between the ends of the output shafts 29, 30 with the drive shafts 29, 30.
  • the hits 64, 65 are connected to the propeller shaft flanges 60 via a connecting means, in particular a Hirth or feather key.
  • a single drive motor can also be provided if its drive torque is transmitted to the two drive shafts 29, 30 via a corresponding combination of gear and / or comb roller drives and synchronous shafts.
  • the hits 64, 65 can be shrunk onto the ends of the respective output shaft 61 to make the flange connection to the propeller shaft flanges 60.
  • the drive of both propeller shafts 29, 30 can also be realized by a single drive motor, if corresponding transmission gears, in particular pinion gears, and a synchronous shaft are provided.
  • the roll neck 25 (FIG. Fig. 2 ) of the compression roller 9 is mounted on a wear plate 37 in the roller hit 27.
  • the wear plate 37 is about screws connected to the roller hit 27 and can be replaced when worn.
  • the roll neck 25 is secured via a centering ring 38 in the roll hit 27.
  • the roll hit 27 is rotatably mounted in a chock 41 via roller bearings 39 and tapered roller bearings 40.
  • the roller hit 27 is sealed down over a raceway ring 42 relative to the chock 41.
  • Guide rails 43, 44 allow the displacement of the chock 41 within the adjacent spars 6, 6a;
  • the guide rails 43 are attached to the uprights 6, 6a, while the guide rail 44 is mounted circumferentially on the chock 41 on the outside.
  • the roadway 16 includes on its upper side a guide box 45, in which between strips 46, 47 a rocker 48 on skids 49, 49a can be moved.
  • the rocker 48 comprises a base body 50 and an axis 51, via which the rocker 48 is fixedly connected to the chock 41.
  • a sealing ring 52 and a further raceway ring 53 and a protective collar 54 are present on the upper side of the roller impact 27 at the transition to the chock 41.
  • Another protective collar 55 is provided on the roll neck 25.
  • a sealing ring 52a is provided on the underside of the roller impact 27 .

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Crushing And Grinding (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Stauchwalzwerk zum seitlichen Stauchen eines Metallstrangs mit einem Paar mit ihren Mittelachsen senkrecht angeordneten, gegeneinander anstellbaren Stauchwalzen, die innerhalb eines Walzenständers gelagert sind und jeweils über Walzentreffer und Gelenkwellen an einen Drehantrieb angeschlossen sind.
  • Derartige Stauchwalzwerke werden in erheblichem Umfang als Vertikalwalz oder Stauchgerüste mit einem oder mehreren Querhäuptern oder Traversen ausgeführt, auf denen die Drehantriebe der Walzen gelagert sind.
  • Aus der EP 1 606 067 B1 ist ein Stauchwalzwerk für den Warmbetrieb bekannt, das ein Paar mit ihren Mittelachsen senkrecht angeordneten, gegeneinander anstellbaren Walzen umfasst, die mittels Gelenkwellen an zumindest einen Drehantrieb angeschlossen sind. Dieses Stauchwalzwerk zeichnet sich dadurch aus, dass der Drehantrieb für die beiden Walzen unterhalb der Hüttenflur-Ebene ortsfest angeordnet und mit jeweils einem ortsfesten Getriebe jeweils mit der Gelenkwelle antriebsmäßig verbunden ist Ausgehend von einem Drehantrieb, der aus einem schweren elektrischen Motor besteht, wird die Antriebskraft mittels einer waagrecht angeordneten, durchgehenden und drehgelagerten Antriebswelle und beidseitig abgezweigten Kegelradgetriebestufen auf die beiden gegenüber der Senkrechten unter einem spitzen Winkel geneigten Gelenkwellen übertragen, die • ihrerseits ihre Drehbewegung in Gelenkwellenkopf-Aufnehmem über Gelenkwellenköpfe auf die Stauchwalzen übertragen. Das bekannte Stauchwalzwerk hat den Nachteil, dass es wartungsintensiv ist
  • Aus der GB 627,129 ist ein Walzwerk mit vertikal gelagerten Stauchwalzen bekannt, wobei die Stauchwalzen an den Enden mittels Spindeln gegen das Walzgut angestellt werden.
  • Die WO 2009/130726 beschreibt eine Vorrichtung zum Einstellen des Abstandes zwischen zwei Festwalzen in einem Walzwerk mittels Zylinder.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Stauchwalzwerk der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass es einen modularen Aufbau aufweist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Walzentreffer zwischen waagrecht verlaufenden Holmen innerhalb des Walzenständers auf Fahrbahnen gelagert sind. Durch die Erfindung wird die für das Stauchwalzwerk erforderliche Bautiefe optimiert. Die Anordnung einer Kegelradstufe als zwischen einem Antriebsmotor und der Stauchwalze vorgesehenes Getriebe lässt einen ineinander verschachtelten Aufbau des Getriebes und der Gelenkwelle zu, die zwischen der Kegelradstufe und dem Walzentreffer angebracht ist.
  • Das erfindungsgemäße Stauchwalzwerk umfasst einen Walzenständer mit zwei Querhäuptern, zwei oberen, zwei mittleren und zwei unteren Holmen, die jeweils zwischen den Querhäuptern gehalten werden. Die Querhäupter nehmen zumindest je eine Stauchwalzenanstelleinrichtung auf, die mechanische oder hydraulische Anstellmittel umfasst; sie kann jedoch auch sowohl mechanische als auch hydraulische Anstellmittel umfassen. Die Walzenanstelleinrichtung wirkt auf den Stauchwalzensatz und übt die Walzkraft aus.
  • Ebenso nehmen die Querhäupter zumindest je einen Balancierzylinder auf, der eine Ausbalancierung, d. h. ein nahezu spielfreies Verspannen der Walzeinrichtung, ermöglicht und Verfahrbewegungen, z. B. für den Walzenwechsel, durchführt.
  • Die Querhäupter sind durch die Holme verbunden, die die Kräfte aus dem Walzprozess in allen drei Raumrichtungen aufnehmen. Zudem sind Laufbahnen auf den Holmen angeordnet, die die Balanciertraversen, den Stauchwalzensatz und die Stauchwalzentrefferführungseinheit führen. Die Laufbahnen können für bestimmte Anwendungszwecke geneigt sein, insbesondere zur Mitte des Stauchwalzwerks nach unten. Ebenso können die Balancierzylinder und die Walzenanstelleinrichtung für eine optimale Kraft- und Bewegungsübertragung geneigt sein.
  • Die Balanciertraversen sind mit den Balancierzylindern verbunden. Beispielsweise werden die Balanciertraversen auf den oberen Holmen geführt und formschlüssig mit dem Stauchwalzensatz verbunden. Beim Stauchwalzenwechsel verbleiben die Balanciertraversen im Stauchwalzwerk, so dass lediglich die Stauchwalzen ausgetauscht werden müssen.
  • Der Stauchwalzensatz wird durch die Walzenanstellung an das Walzgut gedrückt und übt die Walzkraft aus. Die Stauchwalze ist mit einem nach unten gerichteten Walzenzapfen ausgestattet, der über Formschluss mit einem Walzentreffer in der Stauchwalzentrefferführungseinheit verbunden ist und so das Drehmoment vom Getriebe über den Treffer auf die Walze überträgt. Hierbei wird in vorteilhafter Weise der Formschluss durch einen walzenseitigen Flachzapfen mit einer entsprechenden Ausnehmung im Walzentreffer hergestellt, die vorzugsweise über Verschleißplatten geschützt ist.
  • Der Stauchwalzensatz ist über Laufbahnen auf den oberen Holmen geführt. Die entsprechenden Führungen an den Stauchwalzen sind vorzugsweise drehbar und vermeiden dadurch Zwang auf den Lagern, in denen die Stauchwalzen gelagert sind.
  • Die Stauchwalzentrefferführungseinheit wird auf Laufbahnen auf den unteren Holmen geführt und kann damit als einzelnes Modul in das Stauchwalzwerk eingebaut werden. Die entsprechenden Führungen an der Stauchwalzentrefferverschiebe- und -haltevorrichtung sind ebenfalls drehbar, so dass sie Zwang in den Lagern und an der Verbindung zwischen der Stauchwalze und der Vorrichtung vermeiden. Diese Vorrichtung verbleibt beim Wechsel der Stauchwalze im Stauchwalzwerk und folgt der Anstellbewegung der Stauchwalze durch den Formschluss zwischen ihr und der Stauchwalze. Die Verbindungsstelle zwischen der Stauchwalze und der Walzentrefferführungseinheit ist vorzugsweise mit einem Zentrierring ausgestattet, der es der Walzentrefferführungseinheit erlaubt, exakt der Bewegung der Stauchwalze zu folgen.
  • Jede der Walzentrefferführungseinheiten ist über eine Gelenkwelle mit Längenausgleich jeweils mit einem Getriebe verbunden, das stationär unterhalb des Stauchwalzwerks angeordnet ist. Die Gelenkwellen selbst sind mit einer Werkzeugaufnahme in der Art eines Rings zu Montagezwecken, z. B. durch einen C-Haken, ausgestattet. Zusätzlich besitzen sie vorzugsweise eine den Längenausgleich sperrende Sperrvorrichtung, der ebenfalls Wartungs- und Montagezwecken dient.
  • Das Getriebe ist vorzugsweise zweistufig mit einem Kegelradsatz und einem Stirnradsatz ausgeführt. Durch die Reihenfolge und bauliche Verschachtelung der Getriebestufen wird eine wesentliche Verringerung der erforderlichen Bautiefe erreicht.
  • Jedes Getriebe ist über je eine Welle mit einem seitlich angeordneten Antriebsmotor verbunden. Diese Welle kann starr oder auch als Gelenkwelle ausgeführt sein. In diesem Fall besteht der Vorteil, dass sich auch die bauliche Lage des Antriebsmotors variabel den Verhältnissen vor Ort angepasst werden kann. Jede Stauchwalze und ihre Führungseinheit können über eine Medienkette an die für den Betrieb erforderlichen Medien und elektrischen Verbindungen angeschlossen sein. Über die Medienkette werden vorzugsweise Schmieröle, Hydrauliköl und elektrischer Strom zugeführt, der für die an dem Stauchwalzwerk angeschlossenen Messgeräte benötigt wird.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Walzentreffer über Führungseinheiten, insbesondere Schwingen, die auf oder an den Holmen gelagert sind, transversal beweglich und pendelnd gelagert.
  • Vorzugsweise sind die Schwingen jeweils innerhalb von Führungskästen oder von die Holme umgreifenden Sperren gleitend oder rollend auf den Holmen verschiebbar.
  • Vorzugsweise sind die Schwingen über Gleitkufen auf Gleitleisten verschiebbar, die auf den Holmen angebracht sind und die eine Verschiebung des Walzentreffers in Richtung der Stauchwalzenanstellung erlauben. Ebenfalls sind die Walzentreffer über Einbaustücke mit Vorteil zwischen den Holmen gelagert.
  • Durch den Einsatz von Rollenlagern und/oder Schrägrollenlagern wird sichergestellt, dass die Walzentreffer in den Einbaustücken drehbeweglich sind.
  • Die gleiche Beweglichkeit, die die Stauchwalzen an ihren oberen Enden gegenüber den Holmen aufweisen wird im Bereich der Einbaustücke dadurch gewährleistet, dass die Führungsleisten verschiebbar gegenüber den Holmen gelagert sind.
  • In konstruktiver Hinsicht erweist es sich zudem als vorteilhaft, wenn die Walzentreffer über ein Verbindungsmittel, insbesondere über eine Hirthverzahnung oder eine Passfeder, mit den Gelenkwellen verbunden sind. Hierbei lässt sich vorsehen, dass die Walzentreffer die Stauchwalzen formschlüssig, insbesondere über als Flachzapfen ausgebildete Walzenzapfen, aufnehmen.
  • Vorzugsweise sind die unteren Walzenzapfen der Stauchwalzen über einen Zentrierring in den Walzentreffern positioniert.
  • Um die Folgen von unvermeidbarem Verschleiß möglichst gering zu halten, nehmen die Walzentreffer die unteren Walzenzapfen über austauschbare Verschleißplatten auf.
  • Einen wirksamen Schutz gegen das Eindringen von Verschmutzungen in die Lagerung der Stauchwalze in der Walzenführungseinheit, d. h. im Bereich des unteren Walzenzapfens, leisten Schutzvorrichtungen, insbesondere ein Schutzkragen oder eine Labyrinthanordnung.
  • Das Stauchwalzwerk umfasst einen Walzenständer mit zwei Querhäuptern und mit wenigstens zwei Paaren von zwischen diesen angeordneten Holmen, zwischen denen sich die Stauchwalzen entsprechend der Breite des zu stauchenden Metallstrangs hin- und herbewegen lassen.
  • Hierbei nehmen die Querhäupter jeweils Walzenanstelleinrichtungen auf, die jeweils auf eine der beiden Stauchwalzen wirken. Zusätzlich weisen die Querhäupter zumindest je einen Balancierzylinder zum Vorspannen der Walzeinrichtung und zur Durchführung von Verfahrbewegungen beim Walzenwechsel auf.
  • Die Drehbewegung der Stauchwalzen lässt entweder unmittelbar von den über eine Synchronwelle mit einem einzigen Antriebsmotor verbundenen Übersetzungsgetrieben oder von über jeweils einen eigenen Antriebsmotor angetriebenen Übersetzungsgetrieben auf die Gelenkwellen übertragen. In einer weiteren Alternative sind die beiden Gelenkwellen über ein gemeinsames Übersetzungsgetriebe und eine sich an dieses anschließende Synchronwelle mit dem Antriebsmotor verbunden.
  • Durch die Auflösung des Stauchwalzwerks in eine Vielzahl von einzelnen Modulen ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte Wartung und Handhabung und eine geringere Fehleranfälligkeit. Konstruktive Änderungen lassen sich leicht durchführen. Erfindungswesentlich ist insbesondere die Modulbauweise der Stauchwalzenbalancierung, der Stauchwalzen, der Walzentrefferführungseinheit und des Hauptantriebsgetriebes.
  • Zusammengefasst bestehen die Vorteile der Erfindung darin, dass sich das Stauchwalzwerk einfacher warten und leichter handhaben lässt als ein herkömmliches Stauchwalzwerk.
  • Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Konzepten ist das erfindungsgemäße Stauchwalzwerk weniger störanfällig, und es hat kleinere Einzelmodule, die geringere Gewichte und eine geringere Bautiefe aufweisen.
  • Die zwischen den Gelenkwellen und den Stauchwalzen angeordneten Getriebe weisen jeweils ein abtriebsseitiges Kegelrad auf, das oberhalb des antriebsseitigen Stirnrads auf einer Zwischenwelle angeordnet ist. Ein Gelenkwellenflansch ist seitlich neben dem Kegelrad am Ende der Abtriebswelle angebracht.
  • Auf die Enden der Abtriebswellen sind Treffer der Gelenkwellen aufgebracht, die mit den Gelenkwellenflanschen über ein Verbindungsmittel, insbesondere eine Verzahnung oder eine Passfeder, verbunden sind. Die Treffer der Gelenkwellen sind auf den Enden der Abtriebswellen aufgeschrumpft.
  • Die Getriebe werden entweder von zwei eigenen Antriebsmotoren oder von einem einzigen gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben, wobei die Getriebe über eine Kombination von Übersetzungs- und Kammwalzgetrieben sowie Synchronwellen verbunden sind.
  • Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines Stauchwalzwerks und
    Fig. 2
    einen Querschnitt des Stauchwalzwerks im Bereich einer Walzentrefferführungseinheit einer der Stauchwalzen entlang einer Schnittlinie II - II aus Fig. 1, in vergrößerter Darstellung.
  • Ein Stauchwalzwerk (Fig. 1) umfasst einen Walzenständer oder Rahmen 1 mit Querhäuptern 2, 3 und Paaren von oberen, mittleren und unteren Holmen 4, 5 und 6. Zwischen dem Paar der oberen Holmen 4 sind jeweils die oberen Lagergehäuse 7, 8 von Stauchwalzen 9, 10 angeordnet. Balanciertraversen 11, 12 sorgen dafür, dass sich die Stauchwalzen 9, 10 zwischen den Holmen 4, 5 und 6 entsprechend der Dicke des zu stauchenden Metallstrangs hin- und herverschieben lassen. Die unteren Lagergehäuse 13, 14 der Stauchwalzen 9, 10 sind im Bereich zwischen den beiden mittleren Holmen 5 angeordnet.
  • Auf der Oberseite der oberen Holme 4 sowie der mittleren Holme 5 oder der unteren Holme 6 sind geneigte Fahrbahnen 15, 16 angebracht, über die in an sich bekannter Weise die Balanciertraversen durch Anstelleinrichtungen 17, 18, 19 und 20 verfahren werden, welche seitlich gegen die Balanciertraversen 11, 12 drücken und mit diesen die Lagergehäuse 13 bzw. 14 sowie die in ihnen gelagerten Stauchwalzen 9, 10 und die Stauchwalzen 9, 10 gegen den zu walzenden Metallstrang anstellen. Zur Einstellung einer genauen Lage der Stauchwalzen 9, 10 und zur Vermeidung von Losen sind zwischen den Anstellantrieben zusätzlich Balancierzylinder 21, 22 angeordnet, die mit ihren Kolbenstangen 23, 24 an den Balanciertraversen 11, 12 angreifen und Positionierungenauigkeiten der Anstelleinrichtungen 17 bis 20 ausgleichen.
  • Die Stauchwalzen 9, 10 sind jeweils mit Walzenzapfen 25, 26 und Walzentreffern 27, 28 ausgestattet, über die sie mit Gelenkwellen 29, 30 zusammenwirken, die beispielsweise über Passfedern mit den Walzentreffern 27, 28 verbunden sind und ihr Antriebsmoment auf die Stauchwalzen 9, 10 übertragen. Die Gelenkwellen 29, 30 sind jeweils mit Längenausgleichsmitteln ausgestattet, ebenso sind sie über die Gelenke winkelverstellbar, so dass sie den Positionen folgen können, die die Stauchwalzen 9, 10 entsprechend der Breite des zu stauchenden Metallstrangs einnehmen. Zusätzlich können an den Gelenkwellen 29, 30 Vorrichtungen vorhanden sein, die den Längenausgleich bei Bedarf sperren. Für Montagezwecke kann ein Ring an den Gelenkwellen 29, 30 angebracht sein.
  • Die Gelenkwellen 29, 30 werden durch zweistufige Getriebe 31, 32 angetrieben. Diese werden ihrerseits über starre oder über Gelenkwellen 33, 34 angetrieben. Antriebsmotoren 35, 36 treiben auf die Wellen 33, 34, wobei zwischen den Antriebsmotoren 35, 36 und den Wellen 33, 34 (nicht dargestellte) Übersetzungsgetriebe zwischengeschaltet sein können.
  • Die Getriebe 31, 32 umfassen, wie anhand des Getriebes 32 näher dargestellt ist, jeweils ein antriebsseitiges Kegelrad 56, ein abtriebsseitiges Kegelrad 57, ein antriebsseitiges Stirnrad 58, ein abtriebsseitiges Stirnrad 59, einen Gelenkwellenflansch 60, eine Abtriebswelle 61, eine Zwischenwelle 62 und eine Antriebswelle 63. Das Kegelrad 57 ist oberhalb des Stirnrads 58 auf der Zwischenwelle 62 angeordnet. Treffer 64, 65 stellen die Antriebsverbindung zwischen den Enden der Abtriebswellen 29, 30 mit den Gelenkwellen 29, 30 her. Die Treffer 64, 65 sind mit den Gelenkwellenflanschen 60 jeweils über ein Verbindungsmittel, insbesondere eine Hirthverzahnung oder eine Passfeder, verbunden. Anstelle des Einsatzes von zwei Antriebsmotoren 35, 36 kann auch ein einziger Antriebsmotor vorgesehen werden, wenn dessen Antriebsmoment über eine entsprechende Kombination von Übersetzungs- und/oder Kammwalzgetrieben sowie Synchronwellen auf die beiden Gelenkwellen 29, 30 übertragen wird. Die Treffer 64, 65 lassen sich auf die Enden der jeweiligen Abtriebswelle 61 aufschrumpfen, um die Flanschverbindung zu den Gelenkwellenflanschen 60 herzustellen.
  • Anstelle des Einsatzes zweier Antriebsmotoren 35, 36 lässt sich der Antrieb beider Gelenkwellen 29, 30 auch durch einen einzigen Antriebsmotor realisieren, wenn entsprechende Übersetzungsgetriebe, insbesondere Kammwalzengetriebe, und eine Synchronwelle vorgesehen werden.
  • Der Walzenzapfen 25 (Fig. 2) der Stauchwalze 9 ist über eine Verschleißplatte 37 in dem Walzentreffer 27 gelagert. Die Verschleißplatte 37 ist über Schrauben mit dem Walzentreffer 27 verbunden und lässt sich bei Abnutzung austauschen. Zusätzlich wird der Walzenzapfen 25 über einen Zentrierring 38 in dem Walzentreffer 27 gesichert.
  • Zusammen mit dem Walzenzapfen 25 ist der Walzentreffer 27 über Rollenlager 39 und Schrägrollenlager 40 drehbar in einem Einbaustück 41 gelagert. Der Walzentreffer 27 ist nach unten über einen Laufbahnring 42 gegenüber dem Einbaustück 41 abgedichtet. Führungsleisten 43, 44 ermöglichen die Verschiebung des Einbaustücks 41 innerhalb der nebeneinanderliegenden Holme 6, 6a; dabei sind die Führungsleisten 43 an den Holmen 6, 6a befestigt, während die Führungsleiste 44 auf der Außenseite umlaufend an dem Einbaustück 41 angebracht ist. Hierbei umfasst die Fahrbahn 16 auf ihrer Oberseite einen Führungskasten 45, in dem sich zwischen Leisten 46, 47 eine Schwinge 48 auf Gleitkufen 49, 49a bewegen lässt. Die Schwinge 48 umfasst einen Grundkörper 50 und eine Achse 51, über die die Schwinge 48 fest mit dem Einbaustück 41 verbunden ist.
  • Zum Schutz gegen das Eindringen von Verschmutzungen sind auf der Oberseite des Walzentreffers 27 am Übergang zu dem Einbaustück 41 ein Dichtring 52 und ein weiterer Laufbahnring 53 sowie ein Schutzkragen 54 vorhanden. Ein weiterer Schutzkragen 55 ist am Walzenzapfen 25 vorgesehen. Auch auf der Unterseite des Walzentreffers 27 ist ein Dichtring 52a vorgesehen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Rahmen
    2
    Querhaupt
    3
    Querhaupt
    4
    Holm
    5
    Holm
    6
    Holm
    7
    Lagergehäuse
    8
    Lagergehäuse
    9
    Stauchwalze
    10
    Stauchwalze
    11
    Balanciertraverse
    12
    Balanciertraverse
    13
    Lagergehäuse
    14
    Lagergehäuse
    15
    Fahrbahn
    16
    Fahrbahn
    17
    Anstelleinrichtung
    18
    Anstelleinrichtung
    19
    Anstelleinrichtung
    20
    Anstelleinrichtung
    21
    Balancierzylinder
    22
    Balancierzylinder
    23
    Kolbenstange
    24
    Kolbenstange
    25
    Walzenzapfen
    26
    Walzenzapfen
    27
    Walzentreffer
    28
    Walzentreffer
    29
    Gelenkwelle
    30
    Gelenkwelle
    31
    Getriebe
    32
    Getriebe
    33
    Welle
    34
    Welle
    35
    Antriebsmotor
    36
    Antriebsmotor
    37
    Verschleißplatte
    38
    Zentrierring
    39
    Rollenlager
    40
    Schrägrollenlager
    41
    Einbaustück
    42
    Laufbahnring
    43
    Führungsleiste
    44
    Führungsleiste
    45
    Führungskasten
    46
    Leiste
    47
    Leiste
    48
    Schwinge
    49
    Gleitkufe
    49a
    Gleitkufe
    50
    Grundkörper
    51
    Achse
    52
    Dichtring
    52a
    Dichtring
    53
    Laufbahnring
    54
    Schutzkragen
    55
    Schutzkragen
    56
    antriebsseitiges Kegelrad
    57
    abtriebsseitiges Kegelrad
    58
    antriebsseitiges Stirnrad
    59
    abtriebsseitiges Stirnrad
    60
    Gelenkwellenflansch
    61
    Antriebswelle
    62
    Zwischenwelle
    63
    Antriebswelle
    64
    Treffer der Gelenkwelle 29
    65
    Treffer der Gelenkwelle 30

Claims (25)

  1. Stauchwalzwerk zum seitlichen Stauchen eines Metallstrangs mit einem Paar mit ihren Mittelachsen senkrecht angeordneten, gegeneinander anstellbaren Stauchwalzen (9, 10), die innerhalb eines Walzenständers gelagert sind und jeweils über Walzentreffer (27, 28) und Gelenkwellen (29, 30) an einen Drehantrieb (35, 36) angeschlossen sind,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) zwischen waagrecht verlaufenden Holmen (6, 6a) innerhalb des Walzenständers auf Fahrbahnen (16) gelagert sind, und die Fahrbahnen (16) auf der Oberfläche der Holme (6,6a) angeordnet sind.
  2. Stauchwalzwerk nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (35, 36) über Führungseinheiten, insbesondere Schwingen (48), die auf oder an den Holmen (6, 6a) gelagert sind, transversal beweglich und pendelnd gelagert sind.
  3. Stauchwalzwerk nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schwingen (48) jeweils innerhalb von Führungskästen (45) oder von die Holme (6, 6a) umgreifende Sperren gleitend oder rollend auf den Holmen (6, 6a) verschiebbar sind.
  4. Stauchwalzwerk nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Schwingen (48) über Gleitkufen (49, 49a) auf Gleitleisten (46) verschiebbar sind, die auf den Holmen (6, 6a) angebracht sind und die eine Verschiebung des Walzentreffers (27, 28) in Richtung der Stauchwalzenanstellung erlauben.
  5. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) über Einbaustücke (41) zwischen den Holmen (6, 6a) gelagert ist
  6. Stauchwalzwerk nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) über Lager, insbesondere Rollenlager und Schrägrollenlager, innerhalb der Einbaustücke (41) gelagert sind.
  7. Stauchwalzwerk nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Einbaustücke (41) über Führungsleisten (43, 44) verschiebbar gegenüber den Holmen (6, 6a) gelagert sind.
  8. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) über ein Verbindungsmittel, insbesondere über eine Verzahnung, insbesondere eine Hirthverzahnung, oder eine Passfeder mit den Gelenkwellen (29, 30) verbunden sind.
  9. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) die Stauchwalzen (9, 10) formschlüssig, insbesondere über als Flachzapfen ausgebildete Walzenzapfen (25, 26), aufnehmen.
  10. Stauchwalzwerk nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unteren Walzenzapfen (25, 26) der Stauchwalzen (9, 10) über einen Zentrierring in den Walzentreffern (27, 28) positioniert sind.
  11. Stauchwalzwerk nach Anspruch 9 oder 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Walzentreffer (27, 28) die unteren Walzenzapfen (25, 26) über austauschbare Verschleißplatten (37) aufnehmen.
  12. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 9 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unteren Walzenzapfen (25, 26) über Schutzvorrichtungen, insbesondere einen Schutzkragen (38, 55) oder eine Labyrinthanordnung, gegen das Eindringen von Verschmutzungen in ihre Lagerung geschützt sind.
  13. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass unterhalb der Hüttenflur-Ebene eine Medienkette gelagert ist, die mit den zwischen den Gelenkwellen (29, 30) und den Stauchwalzen (9, 10) angeordneten Getrieben (31, 32) verbunden ist und die zur Versorgung der Walzentreffer (27, 28) und/oder der Stauchwalzen (9, 10) mit den für den Betrieb erforderlichen Medien, insbesondere mit einem Schmiermittel und mit elektrischer Spannung, dient.
  14. Stauchwalzwerk nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Getriebe (31, 32) zweistufig mit einem Kegelradsatz (56, 57) und einem Stirnradsatz (58, 59) ausgeführt sind.
  15. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Walzenständer zwei Querhäupter (2, 3) und wenigstens zwei Paare von zwischen diesen angeordneten Holmen (4, 5, 6, 6a) umfasst, zwischen denen die Stauchwalzen (9, 10) entsprechend der Breite des zu stauchenden Metallstrangs hin- und herbewegbar sind.
  16. Stauchwalzwerk nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Querhäupter (2, 3) jeweils Walzenanstelleinrichtungen (17, 18, 19, 20) aufnehmen, die jeweils auf eine der beiden Stauchwalzen (9, 10) wirken.
  17. Stauchwalzwerk nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Querhäupter (2, 3) zumindest je einen Balancierzylinder (21, 22) zum Vorspannen der Walzeinrichtung und zur Durchführung von Verfahrbewegungen beim Walzenwechsel aufweisen.
  18. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Stauchwalzen (9, 10) über Laufbahnen (15, 16) auf den Holmen (4, 6, 6a) geführt sind, wobei die entsprechenden Führungen an den Stauchwalzen (9, 10) drehbar ausgebildet sind.
  19. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Führungen der Stauchwalzen (9, 10) gegenüber der jeweiligen Stauchwalzentrefferverschiebe- und -haltevorrichtung drehbar sind.
  20. Stauchwalzwerk nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass jeweils das abtriebsseitige Kegelrad (57) oberhalb des antriebsseitigen Stirnrads (58) auf einer Zwischenwelle (62) angeordnet ist und ein Gelenkwellenflansch (60) seitlich neben dem Kegelrad (57) am Ende einer Abtriebswelle (61) angebracht ist.
  21. Stauchwalzwerk nach Anspruch 20,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass am Ende der Abtriebswellen (61) Treffer der Gelenkwellen (29, 30) aufgebracht sind, die mit den Gelenkwellenflanschen (60) Ober ein Verbindungsmittel, insbesondere eine Verzahnung oder eine Passfeder, verbunden sind.
  22. Stauchwalzwerk nach Anspruch 21,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Treffer der Gelenkwellen (29, 30) auf den Enden der Abtriebswellen (61) aufgeschrumpft sind.
  23. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 14, 20, 21 oder 22,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Getriebe (31, 32) von einem einzigen Antriebsmotor angetrieben werden, wobei sie über eine Kombination von Übersetzungs- und Kammwalzgetrieben sowie Synchronwellen verbunden sind.
  24. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 20 bis 23,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen den Walzentreffern (27, 28) und den Gelenkwellenflanschen (60) je eine Gelenkwelle (29, 30) mit einem Längenausgleich, mit einer den Längenausgleich bei Bedarf sperrenden Vorrichtung sowie mit einem für Montagezwecke erforderlichen Ring angeordnet ist
  25. Stauchwalzwerk nach einem der Ansprüche 20 bis 24,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen den Antriebsmotoren (35, 36) und den jeweils zugehörigen Antriebswellen (63) jeweils eine starre Welle (33, 34) mit Kupplungen oder je eine Gelenkwelle mit Mitteln zum Längenausgleich angeordnet ist
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