WO2007033757A1 - Antriebsvorrichtung für walzvorrichtung - Google Patents

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WO2007033757A1
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rolling
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main
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Günter HÖFER
Volker Braas
Michael Lipowski
Heinz-Adolf MÜLLER
Peter Brandenfels
Joachim Hafer
Christoph Klein
Christoph Sundermann
Stefan Krämer
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    • 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 drive device for a rolling device, comprising at least one drive motor, a main gear, a pinion gear, a rolling stand with work rolls and connecting these components clutches, spindles and the like, wherein in the main transmission, a drive axle and an output shaft have a horizontal distance.
  • Drive motors, main gearbox, pinion gear and rolling stands are constructed and mounted on a common or several individual foundations.
  • the design and layout of the foundations depends i.a. from the weights of the components mentioned as well as the moments to be transmitted.
  • a rolling mill with the main components such as motors, gearboxes, rolling mills, rolls etc. is from the Technical Report Hot Strip and Strip Production "Rolling mill expansion at Alcan Aluminio do Brasil", special edition from Light Metal Age 1999, no. 6, p 8-13 and Metallurgical Plant Technology VoI 22 (1999) no. 6, p. 38-44, authors: R.M. Rocha, K.A. Gdovka and ST. Kerbaugh known.
  • DE 199 11 751 C1 describes a drive device for a roll stand with two work rolls, wherein the drive device has a gear with two toothed rollers, one of which can be coupled to one each with a work roll of the rolling stand.
  • the toothed rollers have a different number of teeth.
  • Drive devices for rolling devices consisting of at least one motor and one transmission are furthermore known from DE 699 121, DE 924 983, DE 44 08 289 A1 and DE 694 11 580 T2.
  • the known rolling devices are designed for a specific type (hot rolling / cold rolling) and for predetermined properties of the rolling stock.
  • the existing facilities can only be charged or used up to a limit set a long time ago.
  • the invention is therefore based on the object to improve a drive device of the type described above such that the above-mentioned disadvantages / problems are avoided.
  • This object is achieved in that the drive axle in the main gear single stage and the drive axle is formed with an upward, vertical distance to the output shaft.
  • the horizontal distance between the axes remains the same, but the spatial distance can be increased to take into account, for example, larger axle diameter, larger gear diameter, etc.
  • the main transmission is multi-stage, i. formed at least two stages.
  • three- or four-stage versions are possible.
  • the design of the main gear is such that the horizontal center distance remains identical.
  • a vertical displacement of the drive shaft upwards is possible because a displacement of the drive motor on the existing and unchangeable foundation in the vertical direction can be done by an intermediate frame in a simple manner.
  • the advantage of the drive device according to the invention is that the production quantities can be increased, the quality of the rolling stock improved, lower final thicknesses produced and new products (steel grades) can be produced.
  • the motors used in the existing rolling apparatus can continue to be used.
  • new engines can also be used.
  • FIG. 1 shows a top view of the individual components of a rolling device
  • FIG. 4 shows a front view of a multi-stage main transmission according to the invention
  • Figure 5 in a sectional plan view of a two-stage main transmission
  • Fig. 1 the components of a rolling device W are shown in plan view. From a motor M, a torque is transmitted to a main transmission HG. This is connected for example by means of an intermediate pipe coupling ZRK with a pinion gearbox KWG. From there, the work rolls AW are driven by a rolling stand G via toothed spindle ZS.
  • the other rolling stands G which are placed at a distance g from the first stand G drive.
  • the distance g between a plurality of rolling stands G and the distance I between a plurality of drive devices may be the same or different.
  • a known main gear HG has a drive shaft and an output shaft which are connected by means of an existing gear pair.
  • the main transmission HG is arranged on a foundation F.
  • Figures 4 and 5 A development of the embodiment according to the invention can be seen in Figures 4 and 5.
  • the drive axis AN and the output axis AB of the main transmission HG are connected to each other via a two-stage gear pair or transmit torque.
  • the invention is shown in FIG.
  • the drive axis AN and the output axis AB of a rolling device W have both a horizontal distance hA and a vertical distance vA.
  • the axis of the drive motor Based on an existing foundation, which can not be structurally altered due to time constraints, the axis of the drive motor only has to be adapted in the vertical direction.

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Abstract

Bei einer Antriebsvorrichtung für eine Walzvorrichtung, bestehend aus mindestens einem Antriebsmotor (M), einem Hauptgetriebe (HG), einem Kammwalzengetriebe (KWG), einem Walzgerüst (G) mit Arbeitswalzen (AW) sowie die diese Komponenten verbindende Kupplungen, Spindeln und dergleichen ist das Hauptgetriebe (HG) einstufig und die Antriebsachse (AN) mit einem, nach oben gerichteten, vertikalen Abstand (vA) zur Abtriebsachse (AB) ausgebildet.

Description

Antriebsvorrichtung für Walzvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Walzvorrichtung, bestehend aus mindestens einem Antriebsmotor, einem Hauptgetriebe, einem Kammwalzengetriebe, einem Walzgerüst mit Arbeitswalzen sowie die diese Komponenten verbindende Kupplungen, Spindeln und dergleichen, wobei im Hauptgetriebe eine Antriebsachse und eine Abtriebsachse einen horizontalen Abstand aufweisen.
Antriebsmotore, Hauptgetriebe, Kammwalzengetrieb und Walzgerüste sind dabei auf einem gemeinsamen oder mehreren Einzelfundamenten aufgebaut und befestigt. Die Ausgestaltung und Auslegung der Fundamente hängt u.a. von den Gewichten der genannten Komponenten sowie den zu übertragenden Momenten ab.
Aus der DE Auslegeschrift 1 252 612 ist eine Antriebsvorrichtung für zwei auf verschiedenen Walzlinien betreibbare, versetzt angeordnete Walzgerüste mit gemeinsamem Antriebsmotor bekannt. Dem Antriebsmotor zugeordnet ist weiter ein Vorgelege und je ein ortsfestes Kammwalzgerüst im Abstand der Gelenkwellen von den Gerüststellen. Die beiden Antriebsstränge vor den Kammwalzgerüsten sind durch zwei Schaltkupplungen abschaltbar und ihr Versetzungsabstand unter Beibehaltung des Drehsinnes wird durch Zwischenräder im Vorgelege eingestellt. Dabei hat die Gerüststelle mit dem dem Vorgelege nächstgelegenen Kammwalzgerüst einen Versetzungsabstand, der die Breite zweier Walzgerüste übersteigt.
Aus dem Fachbericht Stranggieß- und Walzanlagen " Walzen von stranggegos- senen Vorbändern ", Sonderdruck aus Stahl und Eisen (Verlag Stahleisen, Düsseldorf) 108 (1988) Nr. 3, S. 25 / 35, Autoren: G. Fleming, P. Kappes, W. Rohde und L. Vogtmann ist eine CSP - Walzstraße bekannt. Auf Seite 9, Bild 25 ist ein Anlagenplan einer CSP-Produktionsanlage zu sehen, wobei mit Bezugsziffer 4 eine Walzstraße gekennzeichnet ist.
Eine Walzenstraße mit den Hauptkomponenten wie Motoren, Getriebe, Walzge- rüsten, Walzen usw. ist aus dem Fachbericht / Technical Report Hot Strip and CoId Strip Production " Rolling mill expansion at Alcan Aluminio do Brasil ", Sonderdruck aus Light Metall Age 1999, No. 6, p 8 - 13 and Metallurgical Plant Technology VoI 22 (1999) No. 6, p. 38 - 44, Autoren: R. M. Rocha, K.A. Gdovka und ST. Kerbaugh bekannt.
In der DE 199 11 751 C1 ist eine Antriebseinrichtung für ein Walzgerüst mit zwei Arbeitswalzen beschreiben, wobei die Antriebseinrichtung ein Getriebe mit zwei Zahnwalzen aufweist, von denen je eine mit je einer Arbeitswalze des Walzgerüstes koppelbar ist. Die Zahnwalzen weisen eine unterschiedliche Zahl von Zähnen auf.
Antriebseinrichtungen für Walzvorrichtungen, bestehend aus mindestens einem Motor und einem Getriebe sind weiterhin aus DE 699 121 , DE 924 983, DE 44 08 289 A1 und DE 694 11 580 T2 bekannt.
Die bekannten Walzvorrichtungen sind für eine bestimmte Art ( Warmwalzen / Kaltwalzen ) und für vorher festgelegte Eigenschaften an das Walzgut ausgelegt. Anders ausgedrückt, die bestehenden Anlagen können nur bis zu einer vor längerer Zeit festgelegten Grenze belastet bzw. ausgenutzt werden.
Um die Produktionsmengen zu erhöhen, die Qualität der Erzeugnisse zu verbessern, geringere Enddicken erzeugen zu können sowie neue Erzeugnisse (Stahlsorten) produzieren zu können, müssen die Leistungen bzw. die Drehmomente und Abnahmen insbesondere an den ersten Walzgerüsten deutlich erhöht werden. Bei vorhandenen Anlagen besteht das Problem, dass ein Umbau bzw. eine Modernisierung nur möglich ist, wenn die Stillstandszeiten minimal sind. Daher scheiden größere Fundamentarbeiten aus. Auf Grund der nicht veränderbaren Fundamente müssen auf gleicher Fläche wesentlich höhere Drehmomente bei Antriebsmotoren, Hauptgetriebe, Kammwalzengetriebe, den Zahnspindeln und den Arbeitswalzen übertragen werden. Durch die vorhandenen, nicht zu verändernden Fundamente ist der horizontale Abstand der Antriebsachse und der Abtriebsachse, die bei den bekannten Hauptgetrieben auf einer Ebene liegen (siehe Figuren 2 und 3) nicht zu verkleinern oder zu vergrößern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart zu verbessern, dass die oben aufgezeigten Nachteile / Probleme vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Antriebsachse im Hauptgetriebe einstufig und die Antriebsachse mit einem, nach oben gerichteten, vertikalen Abstand zur Abtriebsachse ausgebildet ist. Hierdurch bleibt der horizontale Abstand der Achsen gleich, der räumliche Abstand kann aber vergrößert werden, um beispielsweise größere Achsdurchmesser, größere Zahnraddurchmesser usw. zu berücksichtigen.
In einer Weiterbildung ist das Hauptgetriebe mehrstufig, d.h. mindestens zweistufig ausgebildet. In besonderen Anwendungsfällen sind auch drei- oder vierstufige Ausführungen möglich. Durch eine mehrstufige Ausbildung des Hauptgetriebes wird erreicht, dass der horizontale Abstand der Antriebs- und der Ab- triebsachse vor und nach dem Umbau identisch angeordnet ist, auch wenn ein höheres Drehmomente übertragen wird.
Durch eine Erhöhung der Übersetzung gegenüber dem ursprünglichen Zustand kann unter Umständen sogar der Antriebsmotor beibehalten werden. Bei einem Kammwalzengetriebe ist eine Drehmomenterhöhung meist bau- raumneutral über den Achsabstand möglich.
Bei den Zahnspindeln können größere Durchmesser eingesetzt werden, da im Gerüst Arbeitswalzen mit einem größeren Durchmesser eingesetzt werden.
Die Gestaltung des Hauptgetriebes erfolgt derart, dass der horizontale Achsabstand identisch bleibt. Eine vertikale Verschiebung der Antriebachse nach oben ist möglich, da eine Versetzung des Antriebsmotors auf dem vorhandenen und nicht zu ändernden Fundament in vertikaler Richtung durch einen Zwischen- rahmen auf einfache Weise erfolgen kann.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung besteht darin, dass die Produktionsmengen erhöht, die Qualität des Walzgut verbessert, geringere Enddicken erzeugt und neue Erzeugnisse ( Stahlsorten ) produziert werden können.
Gemäß der Erfindung können die bei der vorhandenen Walzvorrichtung eingesetzten Motoren weiter verwendet werden. Es können aber auch neue Motoren zum Einsatz gelangen.
Die vertikale Ausrichtung des Motors erfolgt in einer speziellen Ausführung durch Unterlegen. Daher sind aufwändige Fundamentarbeiten nicht notwendig.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand von schematischen Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Figur 1 in Draufsicht die einzelnen Komponenten einer Walzvorrichtung,
Figur 2 in Vorderansicht ein Hauptgetriebe nach dem Stand der
Technik, Figur 3 in geschnittener Draufsicht eine bekanntes einstufiges
Hauptgetriebe,
Figur 4 in Vorderansicht ein erfindungsgemäßes mehrstufiges Hauptgetriebe,
Figur 5 in geschnittener Draufsicht ein zweistufiges Hauptgetriebe und
Figur 6 in Vorderansicht ein erfindungsgemäßes einstufiges Hauptgetriebe
In Fig. 1 sind in Draufsicht die Komponenten einer Walzvorrichtung W darge- stellt. Von einem Motor M wird ein Drehmoment auf ein Hauptgetriebe HG übertragen. Dieses ist beispielsweise mittels einer Zwischenrohrkupplung ZRK mit einem Kammwalzengetriebe KWG verbunden. Von dort werden die Arbeitswalzen AW von einem Walzgerüst G über Zahngelenkspindel ZS angetrieben.
In einem Abstand I sind parallel dazu weitere Antriebsvorrichtungen vorhanden, die weitere Walzgerüste G, die in einem Abstand g vom ersten Walzgerüst G aufgestellt sind, antreiben. Der Abstand g zwischen mehreren Walzgerüsten G und der Abstand I zwischen mehreren Antriebsvorrichtungen kann dabei gleich oder unterschiedlich sein.
Aus dem Stand der Technik ist bekannt, das Hauptgetriebe HG einstufig auszubilden. Wie in Figur 2 und Figur 3 zu sehen, weist ein bekanntes Hauptgetriebe HG eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle auf die mittels eines vorhandenen Zahnradpaares verbunden sind. Das Hauptgetriebe HG ist auf einem Fundament F angeordnet. Eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Ausführung ist in den Figuren 4 und 5 zu sehen. Dort wird die Antriebsachse AN und die Abtriebsachse AB des Hauptgetriebes HG über ein zweistufiges Zahnradpaar miteinander verbunden bzw. ein Drehmoment übertragen.
Die Erfindung ist in Figur 6 dargestellt. Die Antriebsachse AN und die Abtriebsachse AB einer Walzvorrichtung W weisen sowohl einen horizontalen Abstand hA als auch einen vertikalen Abstand vA auf. Ausgehend von einem vorhandenen Fundament, welches auf Grund von Zeitvorgaben nicht baulich verändert werden kann, muss die Achse des Antriebsmotors nur in vertikaler Rich- tung angepasst werden.
Bezugszeichenliste
W Walzvorrichtung
M Motor
HG Hauptgetriebe
AN Antriebsachse
AB Abtriebsachse hA horizontaler Abstand von Antriebsachse zu Abtriebsachse vA vertikaler Abstand von Antriebsachse zu Abtriebsachse
KWG Kammwalzengetriebe
G Gerüst
AW Arbeitswalze ZS Zahnspindel
F Fundament
ZRK Zwischenrohrkupplung
F Fundament

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsvorrichtung für eine Walzvorrichtung (W), bestehend aus mindestens einem Antriebsmotor (M), einem Hauptgetriebe (HG), einem Kammwalzengetriebe (KWG), einem Walzgerüst (G) mit Arbeitswalzen (AW) sowie die diese Komponenten verbindende Kupplungen, Spindeln und dergleichen, wobei im Hauptgetriebe (HG) eine Antriebsachse (AN) und eine Abtriebsachse (AB) einen horizontalen Abstand (hA) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (HG) einstufig und die Antriebsachse (AN) mit einem, nach oben gerichteten, vertikalen Abstand (vA) zur Ab- triebsachse (AB) ausgebildet ist.
2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe mehrstufig (zweistufig, dreistufig, vierstu- fig) ausgebildet ist.
3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (M) mit einem Zwischenrahmen verbunden auf dem Fundament (F) befestigt ausgebildet ist.
4. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder des Hauptgetriebes (HG) schrägverzahnt ausgebildet sind. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnräder des Hauptgetriebes (HG) geradverzahnt ausgebildet sind.
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