[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Verschieben vorzugsweise antreibbarer,
in Einbaustücken vermittels von Radiallagern gelagerter Arbeitswalzen eines Walzgerüstes
vermittels von Hydraulikzylindern.
[0002] Vorrichtungen zum axialen Verschieben bzw. Einstellen von Walzen sind, insbesondere
für Kaliberwalzen, bereits aus der CH-PS 525 041 bekannt. Eine axiale Verschiebung
von Walzen von Flachwalzwerken wird bs
pw. in der DE-OS 22 06 912 offenbart, wo hinter Kammwalzgerüsten aufgestellte Hydraulikzylinder
über Kammwalzen durchgreifende Wellen Walzen verschieben Eine gedrängtere Vorrichtung
zum Verschieben von Walzen ist in der DE-OS 24 40 495 gezeigt; es hat sich jedoch
herausgegestellt, daß bei der Unterbringung von Stellzylindern in den Holmen von Ständern
oder in Holmen zugeordneten Blöcken Schwierigkeiten bestehen, Hydraulikzylinder ausreichenden
Durchmessers und damit mit hinreichender Stellkraft unterzubringen, und auch die hierbei
erforderlichen auskragenden Arme der Einbaustücke der zu verschiebenden Walzen wirken
sich insbesondere beim Walzenwechsel und der Aufarbeitung der Walzen störend aus.
[0003] Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine Vorrichtung zu schaffen, die mit
geringem Aufwande einen kompakten Aufbau der Stellvorrichtung gestattet, und bei der
die wesentlichen Teile am Gerüst verbleiben, so daß für eine Anzahl von Walzensätzen
sie nur einmal zu beschaffen sind und die Notwendigkeit entfällt, im Falle von Walzenwechseln
Verbindungen zu lösen und wieder zusammenzufügen. Weiterhin soll die Möglichkeit gegeben
werden, im Bedarfsfalle die Verschiebeeinheit leicht, einfach und mit geringen Arbeitszeiten
sowohl inspizieren als auch gegebenenfalls austauschen zu können. Insbesondere die
Verschleißteile sollen leicht überprüfbar und austauschbar sein, um kostspielige Stillstandszeiten
der Gerüste zu minisieren.
[0004] Gelöst wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 erteilte Lehre. Sie erlaubt,
die Verbindung zur zu verschiebenden Walze praktisch direkt und einfach sowie leicht
lösbar herzustellen, so daß die die Verschiebung bewirkenden Antriebseinheiten direkt
auf der Antriebsseite des Gerüstes um die Antriebsspindeln bzw. die Spindelköpfe herum
anordenbar sind, nur wenig Platz benötigen und auch beim Walzenwechsel ortsfest bleiben,
während die mit nur geringem Mehraufwand erstellten Arbeitswalzen leicht lösbar sind
und nur ihre Walzenzapfen geringfügig länger auszubilden sind als die üblicher, unverschiebbarer
Walzen.
[0005] Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
[0006] Im einzelnen ist die Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:
Figur 1 schematisch einen Horizontalschnitt durch ein mit unterbrochenen Walzen dargestelltes
Gerüst mit zum Einfahren der Walzen festgesetzten Spindelköpfen, und
Figur 2 die antriebsseitigen Walzenzapfen zweier Arbeitswalzen mit den zugeordneten
Spindelköpfen in einem abgesetzten Vertikalschnitt, der oberhalb der horizontalen
Symmetrieachse entlang der Mittelachse der Walze und Spindel geführt ist und unterhalb
der Symmetrieebene vor dem Einbaustück sowie dem Spindelkopf durch die Gelenkbolzen
einer Stellstange verläuft.
[0007] Im Horizontalschnitt der Fig. 1 ist eine Arbeitswalze 1 gezeigt, die in Radiallagern
2 und 12 von Einbaustücken 3 und 4 gelagert ist. Seitliche Führungsleisten 45 dieser
Einbaustücke greifen in Horizontalführungen 48, 42 von Führungsstücken 5 ein, die
ihrerseits in prismatischen Führungen von an Ständerholmen 7 vorgesehenen Zylinderblöcken
6 geführt sind, die, wie auch die Führungsstücke 5, mit Hydraulikzylindern ausgestattet
sind. Frontseitig sind an den bedienungsseitigen Ständerholmen 7 Hydraulikzylinder
8 angeordnet, die auf zweistufig ausgebildete Riegel 9 einwirken und den axialen Hub
der Einbaustücke und damit der Arbeitswalzen begrenzen. Oben in der Zeichnung ist
die asymmetrisch ausgebildete Führungsleiste 10b so mit dem Einbaustück verschraubt,
daß sie vom vorgeschobenen Riegel mit Spiel fixiert ist. Bei axial verschieblichen
Arbeitswalzen jedoch wird die Führungsleiste entsprechend der Führungsleiste 10a so
eingesetzt, daß erst an einer zweiten Stufe des Riegels der axiale Hub begrenzt wird.
[0008] Der antriebsseitige Walzenzapfen 11 ist, wie bereits vermerkt, durch ein Radiallager
12 im zugehörigen Einbaustück 4 gelagert. Der Walzenzapfen 11 ist nach außen über
eine Nut, in die ein teilbarer Ring 13 eingesetzt ist, auf einen Zentrierzapfen 14
geringeren Durchmessers abgesetzt, auf den, wie Fig. 2 zeigt, eine Hülse 15 aufgeschoben
ist, die mit Axiallagern 16 ausgestattet ist, die von einem Lagergehäuse 17 umschlossen
sind.
[0009] An die äußeren Flanken der Hülsen 15 legen sich Ansätze 19 von Keilplatten 18 an,
die vermittels prismatischer Führungen im Spindelkopf 20 in Richtung auf das Lagergehäuse
leicht divergierend geführt sind. Der Spindelkopf wird zum Ausfahren der Arbeitswalzen
gemäß Fig. 1 durch Backen 21 einer Spindelkopfhalterung gehalten, die an Hebelarmen
22 vorgesehen und vermittels von Hydraulikzylindern 23 derart gegen die Spindelköpfe
verschwenkt sind, daß ihre gekrümmten Klemmleisten 24 im oben dargestellten Halbschnitt
für axial verschiebliche Arbeitswalzen in Nute 25b eingeführt werden, während für
axial verschiebliche Arbeitswalzen eine stärker zurückgezogene Stellung des Spindelkopfes
gewählt ist und die Klemmleisten 24 im unteren Halbschnitt in Nute 25a eingreifen.
werden die Spindelköpfe,wie in Fig. 1 dargestellt, fixiert, und nach vollzogenem Walzenwechsel
werden die Spindelköpfe 20 durch Zurückziehen der Hebelarme 22 mittels der Hydraulikzylinder
23 freigegeben.
[0010] Der eigentliche, die Verschiebung der Arbeitswalzen bewirkende Antrieb erfolgt durch
die Hydraulikzylinder 26 bzw. 27. Diese Hydraulikzylinder sind parallel zur vertikalen,
die Arbeitswalzenachsen aufweisenden Symmetrieebene antiparallel so vorgesehen, daß
das obere Anschlußauge des Hydraulikzylinders 26 an einer nicht dargestellten Konsole
eines an der Antriebsseite des Gerüstes vorgesehenen Rahmens 47 schwenkbar befestigt
ist, der als selbständige Konstruktion auf dem Fundament angeordnet sein kann oder
sich, ggfs. zusätzlich, an den Ständerholmen abstützt. Das untere Auge dieses Hydraulikzylinders
26 ist mit einem freien Hebelarm eines unteren Winkelhebels 28 verbunden, der um einen
rahmenfesten Schwenkbolzen 49 schwenkbar ist, und dessen andere, parallele Hebelarme
über vermittels Anlenkbolzen 30 angelenkter Stellstangen 31 an die Stellbolzen 32
des unteren der Lagergehäuse 17 angreifen. Der parallel hierzu angeordnete Hydraulikzylinder
27 ist mit seinem untern Auge mit einer Konsole 46 des Rahmens 47 verbunden, während
sein oberes Anschlußauge an den freien Hebelarm des oberen Winkelhebels 29 angelenkt
ist und über obere Stellstangen das Lagergehäuse 17 der oberen Arbeitswalze axial
zu verschieben vermag. Damit ist ein relativ gedrängter Aufbau erreicht, wobei jedoch
gleichzeitig die einzelnen Teile des Verschiebemechanismus leicht zugängig sind, so
daß sie sowohl einfach inspizierbar sind als auch leicht und kurzfristig im Bedarfsfalle
ausbaubar bzw. austauschbar sind.
[0011] Die antriebsseitigen Walzenzapfen 11 setzen sich über die Zentrierzapfen 14 hin als
an gegenüber gelegenen Seiten plane, achs- sowie einander parallele, formschlüssig
angreifbare Flächen aufweisende Flachzapfen 33 fort, deren Enden nochmals abgesetzt
und mit einem profilierten Ring 35 verbunden sind. Auf diesen Flächen des Flachzapfens
33 liegen die Keilplatten fest auf und vermögen somit Drehmomente von den Spindelköpfen
20 in die Walzenzapfen 1 einzuleiten, die den Spindelköpfen von Kammgerüsten über
Spindeln 37 und Bogenzahnkupplungen 38 vermittelt werden. Hierbei wird die Bogenzahnkupplung
durch eine mit dem Spindelkopf 20 verbundene Kugel 39 zentriert, die in ein zentrisches
Lager der Spindel 37 eingreift.
[0012] Werden nun die Hydraulikzylinder 26 bzw. 27 beaufschlagt, die vermittels von Bolzen
in Gabeln der Winkelhebel eingreifen, die ihrerseits die über Verbindungsrohre 40
verbundenen zweiten Hebelarme verdrehen, deren jeder in eine Gabel endet, in der mittels
eines Anlenkbolzens 30 eine der Stellstangen 31 angelenkt ist, so vermögen diese,
die an die Stellbolzen 32 der Lagergehäuse 17 der Axiallager 16 angreifen, diese axial
zu verschieben. Werden die Stellstangen 31 in Richtung auf die Bedienungsseite hin
verschoben, so wird der Hub über die Stellbolzen 32 und das Lagergehäuse 17, über
die Axiallager 16, die Hülse 14 und den teilbaren Ring 13 auf die Flanken der diesen
aufnehmenden Nut und damit auf den Walzenzapfen 11 und die Walze 1 übertragen. Bei
einem Hub der Stellstangen 31 in Gegenrichtung wird dieser Hub von den Stellbolzen
32 und dem Lagergehäuse 17 aufgenommen und über die Axiallager 16 und die Hülse 15
auf die Ansätze 19 der Keilplatten 18 übertragen, welche ihrerseits vermittels der
steilen Flanken der Nocken 36 auf eine entsprechende Flanke der Ringe 35 einwirken
und mittels dieser den Walzenzapfen 11 und damit die Walze 1 zur rechten Seite der
Fig. 2 verschieben.
[0013] Die derart wirksamen Verbindungen, nämlich sowohl die das Drehmoment als auch die
die Axialhube übertragenden, sind zum Walzenwechsel zu lösen. Hierbei wird zunächst
mittels des Verschiebeantriebes, d.h., mittels der Hydraulikzylinder 26 und 27,die
jeweilige Arbeitswalze mit dem mit ihr verbundenen Spindelkopf 20 derart verschoben,
daß deren Nut 25a vor den Klemmleisten 24 der Backen 21 der Spindelkopfhalterungen
stehen. Durch Betätigen von deren Hydraulikzylindern 23 werden die Backen 21 mit ihren
Klemmleisten 24 gegen die Spindelköpfe geführt, so daß diese in vorgegebener Lage
arretiert sind. Nunmehr werden vermittels der Hydraulikzylinder 26 und 27 die Arbeitswalzen
in die in Fig. 1 dargestellte Position zur Bedienungsseite hin abgeschoben. Hierbei
werden durch die die Nocken 36 hintergreifenden Flanken der Ringe 35 die Keilplatten
18 mitgenommen und in ihren Führungen der Spindelköpfe mit ausgezogen. Da diese Führungen
divergierend gegeneinander geneigt sind, werden die Klemmplatten mit einer radial
nach außen gerichteten Komponente bewegt, so daß die Nocken 36 hierbei über den Endflansch
der Ringe 35 hinweggehoben werden und damit diesen freigeben. Nunmehr wird nach Lösen
der Keilplatten 18 sowohl von den Planflächen des Flachzapfens 33 als auch aus der
Nut des Ringes 35 der Verschiebeantrieb stillgesetzt. Werden nunmehr im Zuge des Walzenwechsels
die Arbeitswalzen ausgefahren, so werden hierbei auch zunächst die Zentrierzapfen
14i und, ihnen folgend, auch die Flachzapfen 33, durch die Hülsen 15 hindurch nach
links ausgezogen. Die Hülsen selbst werden hierbei durch die Axiallager 16 in den
Lagergehäusen 17 gehalten, die seinerseits von seitlich an ihnen vorgesehenen Führungsleisten
41 getragen werden, die in den verlängerten Horizontalführungen 42 der Führungsstücke
5 aufliegen. Um Klemmvorgänge jeder Art sicher zu vermeiden wird zweckmäßig den Führungsleisten
41 etwas mehr Spiel gegeben als den ebenfalls in den Horizontalführungen 4, 42 geführten
Führungsleisten der Einbaustücke 3 und 4. Die gleichen Führungsleisten sorgen auch
dafür, daß während des Betriebes die Lagergehäuse 17 unverdrehbar gehalten werden
und nicht etwa die
Stellstangen 31 verschränken. Zusätzlich stabilisierend wirken hierbei auch die Keilplatten
18 in ihrer Verschieberichtung zusätzlich vorspannende Federn, die an mit den Ansätzen
19 verschraubte Zentrierbolzen 34 angreifen oder aber von ihnen durchgriffen sind
und dafür Sorge tragen, daß nach einem Walzenausbau Keilplatten nicht zurückzurutschen
vermögen. Die Spindeln 37 axial vorspannende, in den Figuren nicht gezeigte Federn
sorgen für eine weitere Stabilisierung und unterbinden ein ungewolltes axiales Abrutschen
der Spindelköpfe und damit unbeabsichtigtes Lösen der Keilplatten.
[0014] In umgekehrter Reihenfolge erfolgt das Einführen des ausgetauschten Arbeitswalzen-Satzes.
Die einzelnen, einem Zentrierzapfen 14 vorgeordneten Zapfenabschnitte werden durch
die Hülse 15 und der Flachzapfen 33 zwischen die Keilplatten 18 geschoben, bis sich
die Schulter des teilbaren Ringes 13 gegen die Hülse 15 legen. Während des weiteren
Einschiebens werden gleichzeitig die Hydraulikzylinder 26 und 27 gleichsinnig betätigt
oder aber durch Verbinden ihrer Druckräume entlastet, so daß nunmehr die Arbeitswalzen
mit den auf deren Zentrierzapfen sitzenden Hülsen.15 weiter vorgeschoben werden und
hierbei die Keilplatten 18 mitnehmen. Beim weiteren Einschieben in den Spindelkopf
20 rücken sie infolge der Neigung ihrer Führungen aufeinander zu, so daß die Nocken
36 in die zweckmäßig linearen Nuten der Ringe 35 eingreifen und damit die ösen 15
nunmehr axial festgelegt sind: Bei einer Beaufschlagung der Hydraulikzylinder 26 und
27 im Sinne eines Verschiebens der Walzen auf die Bedienungsseite hin werden die auf
die Lagergehäuse 17 ausgeübten Kräfte über die Axiallager auf die Hülsen übertragen,
die ihrerseits sich gegen die gegen eine Schulter der Walzenzapfen gelegten teilbaren
Ringe 13 legen. Bei einem Verschieben der Lagergehäuse zur Antriebsseite hin nehmen
sie ebenfalls ihre Hülsen 15 mit, die über die Ansätze die Ringe 35 den Walzenzapfen
mitnehmen.
[0015] Es ist dafür Vorsorge getroffen, daß insbesondere die Axiallager mit Lagergehäuse
sich leicht inspizieren und ggfs. ersetzen lassen. Zum Inspizieren werden die Axiallager
mit dem Walzensatz ausgefahren. Hierzu werden zunächst in noch zur Antriebsseite ausgefahrener
Stellung das Einbaustück 45 und das Lagergehäuse 17 miteinander verbunden, indem beidseitig
durch gleichachsige Bohrungen von an den Einbaustücken 45 angeordneten Laschen 43
und an den Lagergehäusen 17 vorgesehenen gabelartigen Böcken 44 diese verbindende
Bolzen geschoben werden. Erleichtert wird dieses durch Aussparungen im mittleren Höhenbereich
der Horizontalführungen 42. Nach Vorschub in die Ausbaustellung werden dann die die
Stellstangen 31 mit den Lagergehäusen 17 verbindenden Stellbolzen 32 entfernt, so
daß nunmehr beim Ausfahren des Walzensatzes die Stellstangen 31 zurückbleiben und
die Buchsen 15 mit den Axiallagern und den Lagergehäusen 17 mit dem Walzensatz ausgefahren.
werden.
[0016] Die Erfindung bietet eine Antriebsvorrichtung zum axialen Verschieben von Walzen,
insbesondere den Arbeitswalzen, an, die einerseits gedrängt und kompakt aufgebaut
ist, deren Teile aber zur Inspektion und zu
ggfs. erforderlichen Instandsetzungsarbeiten leicht zugängig sind, und die darüberhinaus
auf eine Unterbringung in den Einbaustücken und/oder Ständerholmen verzichten, so
daß diese durch hierzu erforderliche Ausnehmungen weder geschwächt noch in ihrer Herstellung
kompliziert werden. Damit wird eine kompakte und verlässliche Anordnung zur Axialverschiebung
von Walzen geschaffen, die sich durch relativ geringen Herstellungsaufwand und leichte
Bedienbarkeit ebenso auszeichnet, wie sie den Walzenwechsel durch Entfallen aufzuteilender
und wieder anschließender Verbindungsvorgänge ebenso erleichtert wie durch das praktisch
selbsttätige Lösen und Herstellen der zum Betriebe erforderlichen mechanischen Verbindungen.
Referenznummern
[0017]
1 Arbeitswalze 24 Klemmleisten
2 Radiallager 25a, b Nute
3 Einbaustück 26 Hydraulikzylinder
4 Feder 4 27 Hydraulikzylinder
5 Führungsstück 28 Winkelhebel
6 Zylinderblock 29 Bolzen
7 Ständerholm 30 Anlenkbolzen
8 Hydraulikzylinder 31 Stellstange
9 Riegel 32 Stellbolzen
10a, b Führungsleisten 33 Flachzapfen
11 Walzenzapfen 34 Zentrierbolzen
12 Radiallager 35 Ring
13 Teilbarer Ring 36 Nocken an 18
14 Zentrierzapfen 37 Spindeln
15 Hülse 38 Bogenzahnkupplung
16 Axiallager 39 Kugel
17 Lagergehäuse 40 Verbindungsrohr
18 Keilplatten 41 Führungsleiste an 17
19 Ansätze an 18 42 Horizontalführung
20 Spindelkopf 43 Laschen
21 Backen 44 Böcke
22 Hiebelarm 45 Führungsleiste an
23 Hydraulikzylinder 46 Konsole
47 Rahmen
48 Horizontalführung
49 Schwenkbolzen
1. Vorrichtung zum axialen Verschieben vorzugsweise antreibbarer, in Einbaustücken
vermittels von Radiallagern gelagerter Arbeitswalzen eines Walzgerüstes vermittels
von Hydraulikzylindern,
dadurch gekennzeichnet,
daß die antriebsseitigen Walzenzapfen(11)der Arbeitswalzen (1) jeweils auf einen Zentrierzapfen
(14) abgesetzt sind, auf den Axiallager (16) aufgeschoben sind, an deren Lagergehäuse
(17) ein Hydraulikzylinder (26, 27) angreift, und die mittels eines aufgeschobenen
Spindelkopfes (20) der treibenden Spindel (37) auf dem Walzenzapfen (11) axial fixiert
sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikzylinder (26, 27) der beiden Arbeitswalzen (1) antiparallel zur die
Achsen der Arbeitswalzen aufweisenden Ebene senkrecht angeordnet sind, wobei jeweils
ein Anschlußauge der Hydraulikzylinder an einen Hebelarm eines um einen horizontalen, normal auf
die Arbeitswalzen-Achse gerichteten Schwenkbolzen (29) schwenkbaren Winkelhebels (28)
angeschlossen ist, dessen andere Hebelarme über Stellstangen (31) mit dem Lagergehäuse
(17) der Axiallager (16) verbunden ist, während das gegenüberliegende andere Anschlußauge
des Hydraulikzylinders mit- tels eines Bolzens an einen ortsfesten Rahmen (47) und/ oder einen Ständerholm (47)
angeschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeweils ein Hebelarm der Winkelhebel (28) ein Auge des zugeordneten Hydraulikzylinders
(26, 27) gabelartig umfaßt, während als abgewinkelte Hebelarme zwei parallele, das
Lagergehäuse (17) sowie den Spindelkopf (20) seitlich umgreifende Arme vorgesehen
sind, die vermittels der Stellstangen (31) jeweils beidseitig an die Lagergehäuse
(17) angreifen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spindelköpfe (20) in keilförmig in Richtung auf die Bedienungsseite divergierenden
Führungen verschieblich formschlüssig mit den Planflächen eines dem Zentrierzapfen
(14) nachgeordneten Flachzapfens (33) zusammenwirkende Keilplatten (18) aufweisen,
die sich axial zwischen zwei Bundflächen der Walzenzapfen abzustützen vermögen und
beim Abziehen des Spindelkopfes sich radial aus diesen lösen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine der Bundflächen durch einen Absatz des Walzenzapfens gebildet ist und der
andere durch eine vorstehende Flanke eines auf den Walzenzapfen aufgezogenen Ringes
(35).
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet ,
daß der Spindelkopf (20) Ansätze (19) der Keilplatten (18) im wesentlichen axial in
Richtung auf das Lagergehäuse (17) vorspannende Federn (Zentrierbolzen 34) aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß dem
Spindelkopf (20) lösbare Halteelemente zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Halteelemente hydraulisch (Hydraulikzylinder 23) gegen die Spindelköpfe (20)
schwenkbare (Hebelarme 22) Haltebacken (19) aufweisen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Haltebacken (21) vorspringende Klemmleisten (24) aufweisen, welche formschlüssig
in Nute (25) der Spindelköpfe (20) einzugreifen vermögen.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß Einbaustücken (3) Riegel (9) zugeordnet sind, welche im zurückgezogenen Zustande
Einbaustücke (3) zum Ausbau freigeben und in einer ersten relativen Stellung zu Führungsleisten
(10) die Einbaustücke mit Spiel axial unverschieblich sperren, während in einer zweiten
relativen Stellung die Einbaustücke für den Hub der Axialverschiebung freigegeben
sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Lagergehäuse (17) in die Horizontalführungen (42) der Führungsstücke (5) eingreifende
Führungsleisten (41) aufweisen.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagergehäuse (17) mit den Einbaustücken (45) verbindbar sind (Laschen 43,
Böcke 44).