WO2005058518A1 - Drehmomentstütze - Google Patents

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oil
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Gerhard Artel
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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 a torque arm on the oil collecting box 2, 2 'in the area of the paired connection of the spindle head and the roll neck in rolling stands during their adjustment both in the vertical and in the axial direction, each with a fastening point on the upper and lower oil collecting box.
  • the rolling stands in hot rolling mills are usually connected to a motor-gear unit via toothed spindles.
  • the individual toothed joint spindle is connected to the roll neck on the spindle head, for example a work roll.
  • Relatively heavy oil collection boxes are mounted on a roller bearing on the rotating spindle heads. Since the rollers in the roll stand assume variable positions, the adjustability of the spindle heads and thus the adjustability of the oil collecting box in the horizontal as well as in the vertical direction is required.
  • toggle levers that can be connected with joints to be used for fastening the oil, as can be seen in the attached FIG. 1, for example.
  • Such a toggle lever connection consists of two tubular elements which are connected to one another via an intermediate joint.
  • Two end heads are welded to the opposite ends of the toggle levers. Fastening bolts are provided on the oil collecting cheeses, onto which the end heads are attached, held in an articulated handle and secured with a plate.
  • Document DE 1 902 894 describes a toothed joint spindle for rolling mill drives with a device for circulating lubrication.
  • the device has a grooved ring which serves for the oil supply, surrounds the spindle shaft in a sealed manner and is held non-rotatably relative to it, from which oil can be fed to the tooth joints through channels of the spindle shaft, with a spindle shaft which serves to drain the oil and has a non-rotatable housing surrounding it and with an oil pump which is connected on the suction side with the interposition of a cooling device to the housing and on the pressure side with the grooved ring.
  • the ring body is mounted within the or one of the oil discharge housings on the spindle shaft and the tooth joint or teeth protrude at least partially into the oil discharge housing.
  • Guide walls that protrude into the housing and are arranged on the spindle sleeve form a leak connection.
  • the housings assigned to the roller-side spindle heads of the two toothed joint spindles can be moved on common guide rails both in the vertical direction and also displaceable relative to one another in the axial direction. These guide rails secure the housing against rotation with the toothed spindle.
  • a one-piece torque arm is installed instead of the multi-part toggle lever described above.
  • this consists of a one-piece strip with a rectangular cross section, in particular, made of flex-resistant material, which is connected to the upper oil collecting box in a pendulum manner at the upper end by a hinge in a vertical plane and in the region of its lower end in a form-fittingly compatible recess in a guide link. is both slidable and slidably guided in the vertical pendulum plane with a variable inclination angle ⁇ .
  • This torque arm is structurally simple and represents a problem-free, easy to install and elastic connection.
  • An embodiment of the torque arm provides that the guide link is assembled with a pair of plane-parallel broad side walls and narrow side walls, forming a rectangular guide recess.
  • a further advantageous embodiment provides that the broad side walls are arranged at a mutual distance from one another in such a way that they form a sliding fit for the bar.
  • the narrow side walls, which are aligned with the inner guide link, are preferably of a convex shape, so that the bar remains movable in an oscillating manner.
  • the rectangular bar consists of a glass fiber reinforced plastic such as hard tissue or glass hard tissue for oil-free operation.
  • Figure 1 in a view and in a partial section of an embodiment of the torque arm according to the prior art with articulated split knee lever in articulated connection with the upper and with the lower oil collection box.
  • Figure 2 The arrangement of the torque arm according to the invention on oil collection box for their adjustment in the vertical and axial directions.
  • FIG. 3 The torque arm according to FIG. 1 in a view (FIG. 3a) and in a side view; partly in section (Fig. 3b)
  • the design of the torque arm according to the prior art according to FIG. 1 shows, in section and in view, the spindle heads of the toothed joint spindles within the oil collection box 2, 2 'surrounding them.
  • the toggle lever shown in Figure 1 consists of two tubular elements 11, 1 1 ', which are connected at one end via a joint 12. At the opposite ends of the tubular elements 11, 11 ', two end heads 10, 10' are attached, for example welded. Fastening bolts 13, 13 'are provided on the oil collecting box, onto which the end heads 10, 10 ' are attached and secured with a plate 14, 14 ' .
  • FIGS. 2 and 3 The design of the torque arm according to the invention is in detail in FIGS. 2 and 3, namely once in a perspective view (FIG. 2) and on the other hand (FIG. 3) once in a view (FIG. 3a) and once in a side view (Fig. 3b) shown.
  • the simplest version of the new torque arm consists of a rectangular bar 3, which is preferably made of a glass fiber reinforced plastic such as hard glass fabric or hard fabric can be made.
  • a joint 4 For fastening the support to the upper fastening point 10 there is a joint 4 with a hinge pin in a compatible bore.
  • the guide link 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 side walls of the joint 4 are identified by 4 '
  • the broad side walls are identified by 7, .7' and the narrow side walls by 8, 8 ', forming the rectangular guide recess 5.
  • the broad side walls 7, 7 ' are arranged at a mutual distance such that they form a sliding fit for the bar 3. As a result, they can slide easily without using lubricants, the distance-variable movements of the work rolls or the articulated spindles and additionally the angle ⁇ shown in FIG. 2 of the shift position of the work rolls.
  • the inner sides of the narrow side walls are convex.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Drehmomentstütze an Ölsammelkästen (2, 2') 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'). Die neue Drehmomentstütze besteht aus einer einstückigen 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 Führungskulisse (6) sowohl abstandsveränderlich als auch mit veränderlichem Neigungswinkel (α) in der vertikalen Pendelebene gleitbar geführt ist.

Description

Drehmomentstütze
Die Erfindung betrifft eine Drehmomentstütze an Olsammelkasten 2, 2' im Be- reich 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 Olsammelkasten.
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 Olsammelkasten auf einem Wälzlager gelagert. Da die Walzen im Walzgerüst veränderliche Positionen einnehmen, ist die Verstellbarkeit der Spindelköpfe und damit die Verstellbarkeit der Olsammelkasten in horizontaler als auch in vertikaler Richtung gefordert.
Der Stand der Technik hierzu sieht vor, dass zur abstandsveränderlichen Befestigung der Olsammelkasten 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 ange- schweißt. An den Olsammelkäsen 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 Olsammelkasten 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 Olsammelkasten 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 verein- fachte 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 Olsammelkasten 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, koηvexförmig 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 Olsammelkasten.
Figur 2 Die Anordnung der erfindungsgemäßen Drehmomentstütze an Olsammelkasten 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 Olsammelkasten 2, 2'. Der in Figur 1 dargestellte Kniehebel besteht aus zwei Rohrelementen 11 , 1 1 ', 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 Olsammelkasten sind Befestigungsbolzen 13, 13' vorgesehen, auf weiche die Endköpfe 10, 10' aufgesteckt und mit einer Platte 14, 14' gesichert werden. Die Position der Befestigungsbolzen 13, 13' am oberen und unteren Olsammelkasten 2, 2' verändert sich beim Verstel- len 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 miteinan- der 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 abstandsveränder- lich 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 Führüngsausnehmung 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 Führüngsausnehmung 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 Ar- beitswalzen. Dabei sind die Innenseiten der Schmalseitenwände konvexformig ausgebildet.

Claims

Patentansprüche
1. Drehmomentstütze an Olsammelkasten (2, 2') 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 Olsammelkasten (2, 2'). gekennzeic net 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 Olsammelkasten (2) verbunden ist, und im Bereich ihres unteren Endes (9) in einer formschlüssig-kompatiblen Ausnehmung (5) einer Führungskulisse (6) sowohl abstandsveränderlich als auch mit veränderlichem Neigungswinkel ( ) in der Pendelebene gleitbar geführt ist.
2. 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 Führüngsausnehmung (5) zusammengesetzt ist.
3. 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.
4. Drehmomentstütze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmalseitenwände (8, 8'), zur inneren Führungskulisse (6) ausgerichtet, konvexformig ausgebildet sind.
5. 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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