ANTRIEB FÜR EIN KALTPILGERWALZWERK

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentenausgleich gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

[0002] Aus der DE-AS-27 40 729 ist ein derartiges Kaltpilgerwalzwerk bekannt, wobei der Kurbeltrieb seitlich versetzt zum Walzwerk angeordnet ist. Die Kurbel ist dabei über eine Kurbelwellenkröpfung mit der über dem Kurbeltrieb angeordneten Ausgleichsmasse für den Momentenausgleich verbunden. Diese ist um 90° phasenverschoben mit der Kurbel angeordnet, und die hinund hergehende Bewegung wird durch parallele Führungen ermöglicht. Das Walzwerk selbst ist über eine lange Verbindungsstange, an der einen Seite an der Kurbelwellenkröpfung gelagert, gekoppelt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, aus den bereits vorhandenen Erkenntnissen über den Massen- und Momentenausgleich des Doppelschiebers eine kompakte, kostengünstige und möglichst gering beanspruchte Bauweise für den Antrieb zu entwickeln.

[0004] Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Kennzeichen des Anspruchs 1.

[0005] Vorzugsweise Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0006] Die insgesamt vertikale Bauweise macht es möglich, daß das Walzgerüst einseitig angreifen und somit auf der gesamten Getriebeeinheit geführt werden kann. Dadurch kann eine Verbindungsstange, die das Walzgerüst mit der Getriebeeinheit verbindet, entfallen.

[0007] Die Koppel greift direkt unterhalb des Walzgerüstes am Schieber an.

[0008] Die für den Momentenausgleich benötigte Masse wird durch die Koppel selbst gestellt. Dabei wurde der Schwerpunkt der Koppel über den Punkt D der Zwangsführung hinaus gelegt. Die Gesamtmasse der Koppel wird auf den Punkt D reduziert, wodurch die Abmessungen der Koppel wiederum klein gehalten werden (flache Bauweise).

[0009] Die Koppel dreht sich mit

und trägt mit ihrem Massenträgheitsmoment ^⊖Ko zu einer verbesserten Gleichförmigkeit des Gesamtsystems bei. Durch die Ausführung und Anordnung der Koppel werden die Schwerpunktebenen des Momentenausgleichs, des Massenausgleichs und des Walzgerüstes möglichst nahe zusammengebracht. Damit erreicht man eine kompakte Bauweise und eine relativ geringe Belastung innerhalb der Getriebeeinheit.

[0010] Die Schieberführung und Zwangsführung liegen annähernd in der gleichen Ebene. Dies wurde durch eine Unterbrechung der Zwangsführung ermöglicht. Die Zwangsführung wird nur in den Endlagen benötigt, um den Drehsinn von Koppel und Kurbel aufrechtzuerhalten. Durch die Lagerung der Koppel auf der Kurbel wurde eine Optimaleinstellung für die geometrische Anordnung und die Belastung der Lager und Zapfen gefunden.

[0011] Die Ausführung nach Anspruch 3 stellt eine abgewandelte Ausführung dar, und zwar mit einem Planeten-Kurbel-Getriebe (PKG). Der Aufbau des PKG ist nahezu identisch mit der vorher beschriebenen ersten Ausführung eines Doppelschiebergetriebes (DG). Der Unterschied zum DG liegt darin, daß die Zwangsführung entfällt. Diese wird durch ein Planetengetriebe ersetzt, das aus einem Ritzel und einem innenverzahnten Zahnrad besteht. Das Ritzel sitzt fest verbunden auf dem Kurbelzapfen und wälzt sich durch die Drehbewegung der Kurbel auf die außenliegende Innenverzahnung ab. Durch die Überlagerung der Drehbewegung von Ritzel und Kurbel kommt es zu einem genau entgegengesetzten Drehsinn der Koppel. Diese entgegengesetzten Drehbewegungen mit der Winkelgeschwindigkeit

und unter Einhaltung der vorliegenden geometrischen Bedingungen haben eine Schiebung des Punktes B (Walzgerüst) zur Folge.

[0012] Folgend werden die Nachteile des herkömmlichen DG und die Vorteile des erfindungsgemäßen DG und des PKG stichwortartig gegenübergestellt.

[0013] Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert werden, die zwei Ausführungsbeispiele darstellen. Dabei zeigt:

Figur 1a, b schematisch einen Schnitt auf eine Aufsicht auf die erste Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes (Doppelschiebergetriebe),

Figur 2 einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses ersten Antriebes,

Figur 3a, b die Bewegung von Koppel und Kurbel in zwei Stellungen,

Figur 4a, b schematisch einen Schnitt und eine Aufsicht auf eine zweite Ausführung des erfindungsgemäßen Antriebes (Planeten-Kurbel-Getriebe) und

Figur 5 einen Querschnitt durch eine konstruktive Ausführung dieses zweiten Antriebes.

[0014] Zunächst soll die erste Ausführung mit dem sog. Doppelschiebergetriebe erläutert werden.

[0015] Das Walzgerüst (WG) ist in einer Schieberführung (Sch) bewegbar. Über einen Zapfen ist das Walzgerüst mit der Koppel (KO) verbunden, die unterhalb des Walzgerüstes angeordnet ist, und um eine vertikale Achse läuft.

[0016] Wie sich aus den Figuren 1a, b und 2 ergibt, weist die Koppel (KO) eine Kurvenrolle (1) auf, mittels der die Koppel (KO) in Zwangsführungen (2) geführt ist. Diese Zwangsführungen (2) sind allerdings nur im Bereich der Endstellungen der Kurvenrolle (1) bzw. der Koppel (KO) vorgesehen. Über den Kurbelzapfen (3) ist die Koppel (KO) mit der Kurbel (KU) verbunden. Die Figur lb zeigt die Bewegungen von Kurbel (KU), Koppel (KO) und Schieber (4) (d.h. des Walzgerüstes). In diesen Figuren 1a, b sowie den folgenden Figuren 3a- 4b bedeuten:
x und y die Verschiebekoordinaten,
S_WG, S_Ko und S_AG die Schwerpunkte des Walzgerüstes
WG, der Koppel KO und der Ausgleichsmasse MA,


und φ die Drehrichtungen von WG, KO und KU,
R die Radien der Anlenkungen zwischen den Verbindungen WG, KO und KU,
Sch die Führung für das Walzgerüst WG und
Z die vertikale Achse, in der Walzwerk, Koppel und Kurbel liegen.

[0017] Zum besseren Verständnis des Bewegungsablaufes dienen auch die Figuren 3a und b, die die Koppel(KO) und die Kurbel (KU) in verschiedenen Stellungen zueinander zeigen. Die Kurbel (KU) ist - wie die Figur 2 zeigt -über eine entsprechende Verzahnung (5-7) mit dem nicht dargestellten Antrieb (8) verbunden.

[0018] Die zweite - in den Figuren 4a, b und 5 dargestellte - Ausführung weicht insoweit von der ersten Ausführung ab, als anstelle der Zwangsführungen eine Planeten-Kurbel-Anordnung vorgesehen ist.

[0019] Auf dem Kurbelzapfen (3) der Kurbel (KU) ist fest ein Ritzel (9) angeordnet, das sich an einem, die Kurbel (KU) umgebenden, innenverzahnten Zahnrad (10) abwälzt. Wie die Figur 4b zeigt, wird durch diese Anordnung erreicht, daß infolge der Überlagerungsbewegung von Kurbel (KU) und Ritzel (9) die Koppel (KO) eine gegenläufige Bewegung ausführt.
Die Schiebung des Punktes B am Walzgerüst erfolgt aus der kinematischen Betrachtung für gleich große, entgegengesetzte Drehbewegungen unter Berücksichtigung der auf Figur 4b vorliegenden Geometrie.

Ansprüche

1. Antrieb für ein Kaltpilgerwalzwerk mit Massen- und Momentenausgleich, wobei die angetriebene Kurbel über eine Koppel mit dem Walzgerüst verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Walzgerüst (WG) unmittelbar über dem Kurbeltrieb (KU) angeordnet und die Koppel (KO) unmittelbar auf dem Kurbelzapfen (3) gelagert ist, wobei die Koppel (KO) mit ihrer Gesamtmasse den Momentenausgleich und die Kurbel (KU) mit ihrer Gesamtmasse den Massenausgleich übernimmt.

2. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Koppel (KO) im Bereich ihrer Bewegungsendlagen in Zwangsführungen geführt ist.

3. Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kurbel (KU) als Teil eines Planetengetriebes ausgebildet ist, daß auf dem Kurbelzapfen (3), fest mit diesem verbunden, ein Ritzel (9) angeordnet ist, das sich auf einem innenverzahnten, die Kurbel (KU) umgebenden Zahnrad (10) derart abwälzt, daß durch die Überlagerung der Drehbewegung von Ritzel und Kurbel (KU) die Koppel (KO) eine entgegengesetzte Drehbewegung erhält.

Claims

1. A drive mechanism for a cold pilger rolling mill with mass and torque balancing, wherein the driven crank is connected to the roller stand by a connecting rod,
characterised in that
the roller stand (WG) is located directly above the crank mechanism (KU) and the connecting rod (KO) is mounted directly on the crank pin (3), the total mass of the connecting rod (KO) taking on the torque balancing and the total mass of the crank (KU) assuming the mass balancing.

2. A drive mechanism according to Claim 1,
characterised in that
the connecting rod (KO) is guided in restraint guides in the region of its extreme positions of movement.

3. A drive mechanism according to Claim 1,
characterised in that
the crank (KU) is constructed as part of a planet gear, that a pinion (9) is located on the crank pin (3) and connected securely thereto, which pinion rolls on an internal-toothed gear wheel (10) surrounding the crank (KU) in such a manner that the superposition of the rotational motion of the pinion and crank (KU) imparts to the connecting rod (KO) an opposing rotational motion.

Revendications

1. Mécanisme d'entraînement pour un laminoir à pas de pèlerin à froid, à équilibrage de masse et de couple, dans lequel la manivelle entraînée est reliée à la cage de laminoir par l'intermédiaire d'une bielle,
caractérisé en ce que
la cage de laminoir (WG) est agencée directement au-dessus de la commande à manivelle (KU) et la bielle (KO) est montée directement sur le tourillon de manivelle (3), la bielle (KO) avec sa masse totale assumant l'équilibrage de couple et la manivelle (KU) avec sa masse totale assumant l'équilibrage de masse .

2. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la bielle (KO) est guidée, dans la zone des positions extrêmes de mouvement, dans des guidages forcés.

3. Mécanisme d'entraînement selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la manivelle (KU) est réalisée en tant que partie d'un engrenage planétaire, en ce qu'un pignon (9) est agencé sur le tourillon de manivelle (3), en étant solidaire de celui-ci, pignon qui roule sur une roue (10) dentée intérieurement et entourant la manivelle (KU), de sorte que, par superposition du mouvement rotatif du pignon et de la manivelle (KU), la bielle (KO) conserve un mouvement rotatif opposé.

Zeichnung