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Die Erfindung betrifft eine Walzmaschine zum Umformen von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken.
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Zum Umformen von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken aus einer Ausgangsform in eine gewünschte Zwischenform (Halbzeug, Vorformen) oder Endform (Fertigprodukt, Fertigformen) sind neben vielen anderen Verfahren auch Walzverfahren bekannt, die zu den Druckumformverfahren gezählt werden. Beim Walzen wird das Werkstück (Walzgut) zwischen wenigstens zwei rotierenden Walzen angeordnet und durch Ausüben eines Umformdrucks durch die rotierenden Walzen in seiner Form verändert. Beim Profilwalzverfahren sind Werkzeugprofile am Umfang der Walzen angeordnet, die die Erzeugung entsprechender Profile im Werkstück ermöglichen. Beim Flachwalzen wirken zylindrischen oder kegelige Werkzeuge der Walzen auf das Werkstück.
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Beim sogenannten Längswalzen wird das Werkstück senkrecht zu den Drehachsen der Walzen und meist ohne Drehung durch den Zwischenraum zwischen den Walzen (Walzenspalt) bewegt. Beim Querwalzen dreht sich das Werkstück nur um seine eigene Achse. Bei Kombination beider Bewegungsarten beim Längswalzen und beim Querwalzen spricht man von Schrägwalzen.
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Profilquerwalzmaschinen umfassen zwei um zueinander parallele Drehachsen gleichsinnig rotierende Walzen mit am Außenumfang angeordneten Profilwerkzeugen.
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Die Profilwerkzeuge weisen dabei insbesondere eine keilförmige oder im Querschnitt dreieckförmige Geometrie auf und können entlang des Umfangs in ihrer axialen Abmessung in einer Richtung zunehmen und/oder schräg zur Drehachse der Walzen verlaufen. Diese Profilquerwalzmaschinen bezeichnet man auch als Querkeilwalzen und erlauben ein vielfältiges Umformen von Werkstücken in hoher Präzision oder Maßgenauigkeit. Die keilförmigen Werkzeuge können umlaufende Nuten und andere Verjüngungen in dem rotierenden Werkstück erzeugen. Durch eine schräge Anordnung der Werkzeugkeile können beispielsweise axial zur Drehachse sich ändernde Strukturen und Verjüngungen im Werkstück erzeugt werden.
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Zum Walzen unterschiedlich gestalteter Werkstücke ist es meist erforderlich, den Walzenspalt oder den Werkzeugabstand verstellen zu können. Ebenso ist eine Anpassung des Walzenabstandes zur Einhaltung oder Wiederherstellung eines vorgegebenen Werkzeugabstandes bei Werkzeugverschleiß wünschenswert.
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Die
DE 197 52 547 A1 offenbart ein ständerloses Walzengerüst mit mindestens zwei Arbeitswalzen, die in Walzenlagern gelagert sind und sich längs je einer Walzenachse erstrecken, wobei die Walzen einen Walzspalt und die Walzenachsen eine Walzebene definieren. Die Walzenebene umfasst beide Walzenachsen und die Walzenlager sind über zwei Gruppen von Verbindungselementen miteinander verbunden, die über eine Verstelleinrichtung über eine Verstellweglänge verstellbar sind.
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Die
US 3,948,072 A zeigt ein weiteres Walzwerk mit rotierbaren Zugstäben, die gleichzeitig von einem Motor angetrieben werden und eine Einstellung zwischen oberer und unterer Walze bewirken. Auf diesen Zugstäben sind Gewinderinge mit gegenläufigen Gewinden angebracht. Bei einer rotierenden Bewegung des Zugstabes werden die oberen und unteren Querträger entsprechend bewegt, um den Abstand einzustellen.
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DE 600 28 304 T2 beschreibt eine Lagerungsvorrichtung für eine Walzwerkwalze mit zwei Enden, wobei jedes Ende von einer Lagerungsvorrichtung abgestützt ist, die in einem Walzenbock angeordnet ist, welcher verschiebbar in einem Walzenständer aufgenommen ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Walzmaschine mit einer neuartigen Verstellmöglichkeit zum Verstellen des Walzenabstandes oder der Drehachsen der Walzen zueinander anzugeben.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
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Eine Walzmaschine gemäß der Erfindung ist zum Umformen, insbesondere Warmumformen, von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken geeignet und bestimmt und umfasst
- a) wenigstens zwei Walzen, die in jeweils zwei an gegenüberliegenden Seiten angeordneten zugehörigen Drehlagern um eine zugehörige Drehachse drehbar oder drehend gelagert sind und im Allgemeinen Werkzeuge aufweisen, wobei insbesondere in einem Walzenspalt zwischen den Walzen oder deren Werkzeugen ein Werkstück, umformbar ist oder umgeformt wird, insbesondere mittels der Walzen selbst oder deren Oberflächen oder mittels der Walzenwerkzeuge,
- b) eine Verstelleinrichtung, die vorzugsweise zum Verstellen des Abstandes zwischen den Drehachsen zweier Walzen, insbesondere (auch) des Walzenspaltes zwischen den beiden Walzen oder deren Werkzeugen, vorgesehen ist, welche Verstelleinrichtung zwei Spindelanordnungen mit jeweils zwei drehgekoppelten oder drehfest verbundenen, gegenläufigen Spindelgewinden und auf jedem der Spindelgewinde eine zugehörige Spindelmutter mit einem Gegengewinde aufweist, wobei eine Drehung einer oder jeder Spindelanordnung in einer ersten Drehrichtung eine Bewegung der beiden Spindelmuttern aufeinander zu bewirkt, und eine Drehung der Spindelanordnung in einer zur ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung eine Bewegung der beiden Spindelmuttern voneinander weg bewirkt,
- c) wobei eine erste der Spindelmuttern einer ersten der beiden Spindelanordnungen mit dem ersten Drehlager der ersten Walze verbunden ist und eine zweite der Spindelmuttern der ersten Spindelanordnung mit dem ersten Drehlager der zweiten Walze verbunden ist und
- d) wobei eine erste der Spindelmuttern einer zweiten der beiden Spindelanordnungen mit dem zweiten Drehlager der ersten Walze verbunden ist und eine zweite der Spindelmuttern der zweiten Spindelanordnung mit dem zweiten Drehlager der zweiten Walze verbunden ist,
- e) und wobei bei wenigstens einer oder beiden Spindelanordnung zwei entlang der Verstellachse bevorzugt ausgedehnte Spindelkörper (oder: Spindelstangen) vorgesehen sind, wobei an jeweils einem der Spindelkörper jeweils eines der beiden gegenläufigen Spindelgewinde ausgebildet ist und wobei die beiden Spindelkörper axial miteinander drehgekoppelt oder drehfest verbunden oder verbindbar sind, insbesondere mit einer formschlüssigen Verbindung, beispielsweise mit einer Nut und einem in die Nut eingreifenden Vorsprung (z. B. Nut-Feder-Verbindung), und/oder insbesondere an ihren einander zugewandten Enden oder Stirnseiten.
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Diese Verstelleinrichtung mit den Spindelanordnungen erlaubt eine zuverlässige und genaue Korrektur und Einstellung des Abstandes der beiden Drehachsen der beiden Walzen und/oder des Walzenspaltes zwischen den beiden Walzen oder deren Werkzeugen.
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Zweckmäßigerweise umfasst die Verstelleinrichtung zwei Verstellantriebe, wobei ein erster Verstellantrieb zum Verstellen eines Abstand eines ersten Drehlagers einer ersten der Walzen zu einem ersten Drehlager einer zweiten der Walzen vorgesehen ist und mit der ersten Spindelanordnung verbunden ist und ein zweiter Verstellantrieb zum Verstellen eines Abstandes eines zweiten Drehlagers der ersten Walze zu einem zweiten Drehlager der zweiten Walze vorgesehen ist und mit der zweiten Spindelanordnung verbunden ist, wobei jeder Verstellantrieb die zugehörige Spindelanordnung in beiden Drehrichtungen drehen kann oder in der Drehrichtung reversierbar ist.
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In einer Variante sind die Verstellantriebe oder die Spindelanordnungen synchron drehbar und/oder so ansteuerbar oder angesteuert, dass die Spindelmuttern beider Spindelanordnung zugleich im Wesentlichen in derselben Verstellrichtung und um denselben Verstellweg gegeneinander bewegt werden, so dass der Abstand der Drehlager in gleicher Weise oder um den gleichen Betrag geändert wird oder der Winkel, insbesondere die Parallelität, der Drehachsen zueinander erhalten bleibt.
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Ferner umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform jede Spindelanordnung einen entlang einer Verstellachse bevorzugt ausgedehnten zusammenhängenden oder durchgehenden Spindelkörper (oder: Spindelstange), an dem axial hintereinander die beiden gegenläufigen Spindelgewinde ausgebildet sind und der vorzugsweise zwischen den beiden gegenläufigen Spindelgewinden in einem Axiallager axial gelagert und positioniert oder gesichert ist.
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In einer bevorzugten Variante der Erfindung ist jedes Drehlager der Walzen auf einem zugehörigen Lagerbock angeordnet und, vorzugsweise lösbar, daran befestigt. Es ist nun die dem Drehlager zugeordnete Spindelmutter an oder in dem zugehörigen Lagerbock vorgesehen, vorzugsweise an dessen äußerem oder vom anderen Lagerbock weg zeigenden Endbereich. Insbesondere kann die Spindelmutter an dem Lagerbock befestigt sein oder auch einstückig mit dem zugehörigen Lagerbock ausgebildet sein.
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Eines der Spindelgewinde der ersten Spindelanordnung oder der das Spindelgewinde aufweisende Spindelkörper verläuft nun insbesondere wenigstens teilweise innerhalb des oder durch den dem ersten Drehlager der ersten Walze zugeordneten Lagerbock(es) und das andere Spindelgewinde der ersten Spindelanordnung oder der das andere Spindelgewinde aufweisende Spindelkörper entsprechend wenigstens teilweise innerhalb des oder durch den dem ersten Drehlager der zweiten Walze zugeordneten Lagerbock(es).
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In einer vorteilhaften Ausführungsform sind Anschlagkörper zum Begrenzen der Verstellbewegungen oder Verstellwege der Drehlager vorgesehen, die insbesondere mit korrespondierenden Anschlagsflächen an den Drehlagern zusammenwirkende Anschlagsflächen aufweisen. Dabei kann ein mittlerer Anschlagskörper die Verstellbewegung beider Drehlager aufeinander zu begrenzen oder an beiden voneinander abgewandten äußeren Seiten Anschlagflächen aufweisen und/oder können zwei äußere Anschlagkörper die Verstellbewegung der zugehörigen Drehlager jeweils vom anderen Drehlager weg begrenzen oder an einer nach innen zeigende Seite Anschlagsflächen aufweisen. Die Lagerböcke sind nun axial zur Verstellachse beweglich durch die Anschlagkörper geführt oder verlaufen entsprechend.
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In einer Weiterbildung umfasst die Walzmaschine ein Maschinengestell und wenigstens zwei Walze-Lager-Einheiten, die jeweils eine der beiden Walzen, an der vorzugsweise wenigstens ein Werkzeug vorgesehen ist, und die zugehörigen beiden Drehlager umfassen, wobei die beiden Drehlager jeder Walze-Lager-Einheit mit dem Maschinengestell mittels einer lösbaren Verbindung, insbesondere Schrauben oder Schraubverbindungen oder hydraulischen oder pneumatischen oder elektromagnetischen Verbindungsmitteln, verbunden sind und wobei jede Walze-Lager-Einheit nach Lösen der lösbaren Verbindungen zwischen ihren beiden Drehlagern und dem Maschinengestell von dem Maschinengestell abnehmbar ist.
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Unter dem Merkmal der Abnehmbarkeit der Walze-Drehlager-Einheit „nach” Lösen der lösbaren Verbindung zwischen ihren Drehlagern und dem Maschinengestell ist zu verstehen, dass das Lösen dieser lösbaren Verbindung zwischen den Drehlagern und dem Maschinengestell notwendig ist oder zuvor erfolgen muss, bevor die Einheit abgenommen werden kann, jedoch unter Umständen nicht hinreichend ist, weil gegebenenfalls noch wenigstens eine weitere lösbare Verbindung der Walze-Drehlager-Einheit zuvor gelöst werden muss, bevor die Einheit endgültig vom Maschinengestell abnehmbar ist. Hier kommt als weitere lösbare Verbindung in erster Linie eine lösbare Verbindung zwischen der Walze (oder einer Drehwelle der Walze) und einem am Maschinengestell befestigten Drehantrieb zum Drehen der Walze in Betracht, wenn der Drehantrieb bei der Demontage der Walze-Lager-Einheit an dem Maschinengestell verbleiben soll. Wenn aber der Drehantrieb mit der Walze-Lager-Einheit mit vom Maschinengestell abgenommen werden soll, muss keine lösbare Verbindung zwischen dem Drehantrieb und der Walze vorgesehen sein, jedoch eine lösbare Verbindung zwischen dem Drehantrieb und dem Maschinengestell, die dann gelöst werden muss, damit die Walze-Lager-Einheit zusammen mit dem Drehantrieb abgenommen werden kann. Das Gleiche gilt, wenn nur ein Teil des Drehantriebs, zum Beispiel eine Kupplung, mit der Walze-Lager-Einheit mit abgenommen werden soll. Dann ist vorzugsweise eine lösbare Verbindung zwischen diesem mitzunehmenden Teil und den am Maschinengestell verbleibenden Teilen des Drehantriebs vorgesehen. Es kann also die lösbare Schnittstelle oder Verbindung im über den Antrieb verlaufenden Verbindungs- oder Kraftflussweg zwischen der Walze-Lager-Einheit und dem Maschinengestell an verschiedenen Positionen gewählt werden.
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Die Walzmaschine umfasst im Allgemeinen wenigstens einen, insbesondere jeweils einen, Drehantrieb für die Walzen der Walze-Lager-Einheiten, wobei vorzugsweise jede Walze-Lager-Einheit eine Drehwelle der Walze umfasst und die Drehwelle mit dem Drehantrieb über eine lösbare Verbindung verbunden ist. Wenn jeder Walze ein Drehantrieb zugeordnet ist, der einen Antriebsmotor und eine Kupplung und insbesondere auch ein zwischen Antriebsmotor und Kupplung angeordnetes Getriebe umfasst, kann die Drehwelle der Walze insbesondere mit der Kupplung des zugehörigen Drehantriebs über eine lösbare Verbindung verbunden sein, insbesondere mittels eines Kupplungsanschlussteils. Jede Walze-Lager-Einheit ist nun zweckmäßigerweise von dem Maschinengestell nach Lösen der lösbaren Verbindungen zwischen ihren beiden Drehlagern und dem Maschinengestell einerseits und nach Lösen der lösbaren Verbindung zwischen der Drehwelle und dem Drehantrieb oder der Kupplung des Drehantriebs andererseits abnehmbar.
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In einer Ausführungsform der Walzmaschine sind die beiden Walze-Lager-Einheiten auf der Oberseite des Maschinengestells und/oder horizontal nebeneinander oder mit im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegenden Drehachsen montiert, was eine gute Zugänglichkeit gewährleistet.
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Das Maschinengestell umfasst in einer Ausführungsform zwei parallel zueinander verlaufende Längsträger und drei quer zu den Längsträgern verlaufende Querträger.
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Es sind bevorzugt auf einem ersten und einem benachbarten zweiten Querträger jeweils zwei Lagerböcke (oder Träger für die Lager) verschieblich gelagert oder angeordnet, auf denen jeweils eines der Drehlager lösbar befestigt ist, und/oder die jeweiligen Anschlagskörper montiert oder fixiert. Ferner kann eine, im montierten Zustand insbesondere zwischen den Walze-Lager-Einheiten angeordnete, Werkstück-Zentriereinrichtung vorgesehen sein, die insbesondere über zwei, insbesondere zwischen zwei Lagerböcken angeordneten Halterungen, auf dem ersten und dem zweiten Querträger befestigt ist.
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Auf dem dritten Querträger kann wenigstens eine Komponente des oder der Drehantriebe angeordnet und/oder befestigt ist, insbesondere jeweils das oder ein Getriebe und/oder der oder ein Antriebsmotor und/oder die oder eine Kupplung.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Walzmaschine ist jeder Walze ein Drehantrieb zugeordnet, der einen Antriebsmotor und eine Kupplung umfasst. Die Verstellachse der Verstelleinrichtung ist im Allgemeinen senkrecht oder fast senkrecht zu den Drehachsen der Walzen gerichtet. Der Verstellweg oder geänderte Abstand der Drehachsen wird vorzugsweise durch die Kupplung ausgeglichen oder kompensiert, insbesondere durch eine Schmidt-Kupplung oder Oldham-Kupplung. Ferner kann auch ein zwischen Antriebsmotor und Kupplung angeordnetes Getriebe umfasst sein.
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Die Walzmaschine ist insbesondere eine Profilquerwalzmaschine und/oder umfasst keilförmige Werkzeuge oder Profilwerkzeuge an den Walzen.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in deren
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1 eine Walzmaschine mit zwei montierten Walze-Lager-Einheiten in einer perspektivischen Darstellung,
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2 Die Walzmaschine gemäß 1 in einer Draufsicht von oben und
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3 die Walzmaschine gemäß 1 mit einer demontierten Walze-Lager-Einheit in einer perspektivischen Ansicht und
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4 ein Längsschnitt durch die vorderen Walze-Lager-Einheit und die zugehörigen Antriebskomponenten.
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5 ein Schnitt durch die Walzmaschine bei der Linie V-V in 2 mit einer Verstellspindel zum Verstellen des Walzenabstandes,
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6 eine teilweise geschnittene Queransicht des Walzenpaares jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den 1 bis 6 mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Auf zwei parallel zueinander verlaufenden Längsträgern 40 und 50 sind drei quer zu den Längsträgern 40 und 50 und zueinander parallel verlaufende Querträger 10, 20 und 30 befestigt, beispielsweise verschweißt. Die Träger 10, 20, 30, 40 und 50 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von Doppel-T- oder H-Trägern aus Stahl ausgebildet.
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Auf den beiden vorderen Querträgern 10 und 20 sind zwei Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 montiert. Die vorne dargestellte erste Walze-Lager-Einheit 62 umfasst eine Walze 2, die über eine durchgehende mit der Walze 2 drehfest verbundene Drehwelle 15 in zwei an ihren beiden Stirnseiten angeordneten Drehlagern 12 und 22 um eine Drehachse A drehbar gelagert ist. Die zweite Walze-Lager-Einheit 63 ist baugleich aufgebaut zur Walze-Lager-Einheit 62 und umfasst ebenfalls eine zentral zwischen zwei Drehlagern 13 und 23 angeordnete und in den Drehlagern 13 und 23 um eine Drehachse B drehbar gelagerte Walze 3.
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Anstelle einer durchgehenden Drehwelle 15 oder 16 können in allen Ausführungsformen auch an beiden Seiten der Walze 2 oder 3 jeweils Drehwellenstümpfe vorgesehen sein. Die Walzen 2 und 3 können mit den zugehörigen Drehwellen 15 oder 16 oder Drehwellenstümpfen einstückig oder aus einem Material ausgebildet sein oder auch als getrennte Teile miteinander drehfest gekoppelt, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung miteinander verbunden sein.
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Die auf den jeweiligen Walzen befindlichen Werkzeuge sind mit 72 bei der Walze 2 und 73 bei der Walze 3 bezeichnet.
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Die Drehlager 12 und 13 sind nebeneinander auf dem Träger 10 über jeweils einen Lagerbock 11 und 14 angeordnet. Die beiden Drehlager 22 und 23 sind nebeneinander auf dem nächsten Träger 20 über jeweils einen Lagerbock 21 bzw. 24 befestigt.
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Es sind nun die Lagerböcke 11, 14, 21 und 24 auf dem jeweiligen Träger 10 und 20 in einer Richtung senkrecht zu den Drehachsen A oder B um einen gewissen Verstellweg verschieblich gelagert und die Lager 12 und 13 sowie 22 und 23 sind auf den jeweiligen Lagerböcken 11, 14, 21 und 24 über Schrauben oder Schraubverbindungen 46 bzw. 45 bzw. 41 bzw. 44 lösbar verbunden.
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Die Drehlager 12, 22, 13 und 23 weisen jeweils Wälzlager auf, zur drehbaren Lagerung der Drehwelle 15. Die Wälzlager sind in 4 beim Drehlager 22 angedeutet und mit 64 bezeichnet. Zur Befestigung der Drehwelle 15 oder 16 in den zugehörigen Drehlagern 12 und 22 bzw. 13 und 23 kann auf die Drehwelle 15 oder 16 ein Innenring des Drehlagers kraftschlüssig oder formschlüssig aufgebracht, insbesondere thermisch aufgeschrumpft, sein, der axial zur jeweiligen Walze 2 oder 3 hin an einer Anschlagsfläche im Drehlager anschlägt, so dass die Walze 2 oder 3 axial fest zwischen den beiden montierten Drehlagern 12 und 22 oder 13 und 23 positioniert ist.
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Die Längsträger 40 und 50 und die Querträger 10, 20 und 30 sowie die Lagerböcke 11, 14, 21 und 24 bilden gemeinsam ein Maschinengestell 60 der Walzmaschine.
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Im Anschluss an die auf dem Querträger 20 befindlichen Drehlager 22 und 23 ist die Drehwelle 15 bzw. 16 der zugehörigen Walze 2 oder 3 in eine zugehörige Kupplung 4 bzw. 5 geführt oder eingekoppelt, die Bestandteil eines zugehörigen Drehantriebs für die Walze 2 oder 3 ist. Der Drehantrieb für die Walze 2 umfasst ferner einen Antriebsmotor 8 und ein Getriebe 6, über das der Antriebsmotor 8 mit der Kupplung 4 drehgekoppelt ist. Eine Drehung des Antriebsmotors 8 bewirkt somit über die das Drehmoment übertragenen Teile, nämlich das Getriebe 6 und die Kupplung 4 sowie die Drehwelle 15 eine Drehung der Walze 2 um die zugehörige Drehachse A. Bei der zweiten Walze 3 ist analog der Drehantrieb durch einen Antriebsmotor 9 und ein zugehöriges Getriebe 7 sowie die Kupplung 5 gebildet und der Drehantrieb dreht durch Drehung des Antriebsmotors 9 die Walze 3 um die zugehörige Drehachse B.
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Die Drehwelle 15 ist über ein Kupplungsanschlussteil 32, das mittels Schrauben 42 an einem Kupplungsansatz 34 der Kupplung 4 lösbar befestigt ist, an der Kupplung 4 gelagert. Eine drehfeste Kopplung der Drehwelle 15 mit dem Kupplungsansatz 34 wird dabei durch einen Formschluss eines beispielsweise als Passfeder ausgebildeten und an der Drehwelle 15 insbesondere lösbar befestigten Vorsprungs 35 (siehe 3) in einer korrespondierenden, vorzugsweise parallel zur Drehachse A verlaufenden Passnut oder Nut 36 in dem Kupplungsansatz 34 erreicht. 1 zeigt den montierten Zustand, 3 den demontierten Zustand. Ebenso ist bei der Walze-Lager-Einheit 63 ein Kupplungsanschlussteil 33 vorgesehen, das ebenfalls über zugehörige Schrauben 43 mit einem nicht dargestellten Kupplungsansatz der Kupplung 5 lösbar verbunden ist, wobei in analoger Weise die Drehwelle 16 an dem Kupplungsansatz der Kupplung 5 drehfest festgelegt ist. Jedes Kupplungsanschlussteil 32 und 33 und die zugehörigen Kupplungsansätze 34 sind insbesondere halbzylindrisch oder als Zylindersegmente ausgebildet und bilden im verbundenen Zustand eine geschlossene zylindrische Anordnung um die Drehwelle 15.
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An den von den Querträgern 10 und 20 abgewandten Oberseiten der Drehlager für die Walzen sind ferner Ösen angeordnet, mit denen die Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 nach oben abgehoben werden können. Die Ösen am Drehlager 12 sind mit 47, die Ösen am Drehlager 13 mit 57, die Ösen am Drehlager 22 mit 48 und die Ösen am Drehlager 23 mit 58 bezeichnet.
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Durch Lösen der Schrauben 42 am Kupplungsanschlussteil 32, mit denen das Kupplungsanschlussteil 32 mit dem Kupplungsansatz 34 der Kupplung 4 verbunden ist, und durch Lösen der Schrauben 41, mit denen das Drehlager 22 mit dem zugehörigen Lagerbock 21 verbunden ist, und der Schrauben 46, mit denen das Drehlager 12 mit dem zugehörigen Lagerbock 11 verbunden ist, kann die Walze-Lager-Einheit 62, die hier nun neben der Walze 2 und den beiden Drehlagern 12 und 22 die Drehwelle 15 umfasst, komplett und als bauliche Einheit von dem Rest der Walzmaschine gelöst werden und dann beispielsweise mit Hilfe von Ketten oder Seilen, die in die Ösen 47 und 48 eingreifen, nach oben angehoben werden. Eine solche Demontage der Walze-Lager-Einheit 62 ist zum Beispiel beim Wechsel der Walze 2 oder deren Werkzeug(en) 72 oder auch einer ganzen Walze-Lager-Einheit zweckmäßig und in 2 angedeutet. Es müssen nur Schraubverbindungen angezogen oder gelöst werden, so dass keine empfindlichen oder speziellen Teile innerhalb von Lagern entfernt und wieder eingesetzt werden müssen.
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Sobald neue Werkzeuge 72 auf der Walze 2 montiert sind, kann die Walze-Lager-Einheit 62 wieder in umgekehrter Reihenfolge durch Absenken über die an den Ösen 47 und 48 befindlichen Ketten oder Seile nach unten und Einschrauben und Festziehen der Schrauben 42, 46 und 41 montiert werden. Bei einem Austausch oder Wechsel der ganzen Walze-Lager-Einheit wird dann die neue Walze-Lager-Einheit anstelle der bisherigen Walze-Lager-Einheit 62 entsprechend montiert.
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Ganz analog kann auch die zweite, die Walze 3, Drehwelle 16 und die beiden Drehlager 13 und 23 umfassende Walze-Lager-Einheit 63 durch Lösen der Schrauben 43, 44 und 45 und anschließendes Anheben der gesamten Walze-Lager-Einheit 63 über die Ösen 57 und 58 an den Drehlagern 13 und 23 demontiert werden und in umgekehrter Reihenfolge, beispielsweise nach einem Werkzeugwechsel der Werkzeuge 73, wieder montiert werden.
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Die Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 bilden jeweils bauliche Einheiten, die als Ganzes demontiert und montiert werden können.
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Da die Drehlager 12 und 22 sowie 13 und 23 beim Walzen- oder Werkzeugwechsel an der jeweiligen Drehwelle 15 oder 16 und Walze 2 oder 3 verbleiben, können Standardmaschinenlager verwendet werden.
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Die Drehachsen A und B sind im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zueinander angeordnet und liegen im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene. Mit anderen Worten, die Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 sind nebeneinander horizontal angeordnet und außerdem jeweils mit zugehörigen ebenfalls nebeneinander angeordneten Antrieben ausgestattet.
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Im montierten Zustand beider Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 und im Betrieb der Walzmaschine wird zwischen den Werkzeugen 72 und 73 der Walzen 2 und 3 durch Drehung der Walzen 2 und 3 um ihre jeweiligen Drehachsen A und B ein, nicht dargestelltes, Werkstück gewalzt und umgeformt. Typischerweise handelt es sich hierbei um einen Schmiedeprozess mit einer Warmumformung eines metallischen, insbesondere eisenhaltigen, Werkstücks. Beispielsweise werden als Werkstücke stabförmige Rohlinge mit einem Profil versehen durch entsprechende profilförmige Werkzeuge 72 und 73. Die Drehung der Walzen 2 und 3 erfolgt typischerweise in derselben Drehrichtung um die Drehachsen A und B, so dass am Werkstück ein gegenläufiger Drehsinn der beiden Walzen 2 und 3 erreicht wird und damit das Werkstück in einem sogenannten Querwalzprozess umgeformt wird.
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Die Werkstücke werden während des Schmiedens oder Walzens über eine Werkstück-Transporteinrichtung 51 in den Zwischenraum zwischen den Werkzeugen 72 und 73 der Walzen 2 und 3 eingebracht und dort von einer Werkstück-Zentriereinrichtung 52 („Lineal”) während des Walzens in der Umformposition zentriert oder gehalten und im Anschluss durch eine Aussparung im Werkzeug 72 oder 73 wieder nach unten ausgeworfen. Die Werkstück-Zentriereinrichtung 52 ist zwischen einer Halterung 53, die über ein Zwischenstück auf dem Querträger 10 in der Mitte zwischen den beiden Lagerböcken 11 und 14 befestigt ist und einer zweiten Halterung 54, die über ein entsprechendes Zwischenstück zwischen den Lagerböcken 21 und 24 auf dem zweiten Querträger 20 befestigt ist, gehalten. Die Halterung 53 weist eine Öffnung 55 auf, durch die ein Werkstück von der Werkstück-Transporteinrichtung 51 hindurch transportiert werden kann.
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Es ist nun ferner der in 6 dargestellte Walzenabstand d zwischen den Werkzeugen 72 und 73 der Walzen 2 und 3 zur Anpassung an verschiedene Werkstücke oder zur Kompensation von Verschleiß der Werkzeuge einstellbar oder verstellbar oder veränderbar.
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Dazu ist eine Verstelleinrichtung vorgesehen mit zwei Spindelanordnungen zum Einstellen des Walzenabstandes d. Eine für die vorderen beiden Drehlager 12 und 13 vorgesehene erste Spindelanordnung umfasst, wie in 5 in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, einen durchgehenden entlang einer eine Verstellachse VA bildenden Längsachse ausgedehnten Spindelkörper (Spindelstange) 29, der an einem Ende über eine Kupplung 83 an einen Verstellantrieb 81 gekoppelt ist, der den Spindelkörper 29 in beide Drehrichtungen um die Verstellachse VA drehen kann. Der Spindelkörper 29 verläuft nacheinander durch beide Lagerböcke 11 und 14 der beiden Drehlager 12 und 13 und weist zwei axial hintereinander angeordnete gegenläufige oder einen entgegengesetzten Gewindesinn aufweisende Spindelgewinde 17 und 18 auf, die jeweils in einer entsprechenden Spindelmutter 27 oder 28 des zugehörigen Lagerbockes 11 oder 14 laufen. Abhängig davon, welches der beiden Gewindepaare 17 und 27 bzw. 18 und 28 ein Linksgewinde und welches ein Rechtsgewinde ist und abhängig von der Drehrichtung des Verstellantriebs 81 und damit des Spindelkörpers 29 bewegen sich die beiden Lagerböcke 11 und 14 linear oder axial entlang oder parallel zur Verstellachse VA entweder aufeinander zu oder voneinander weg.
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Die Verstellbewegung der Lagerböcke 11 und 14 gegeneinander ist durch Anschlagskörper 37 innen und 38 außen anschlagsbegrenzt auf einen typischerweise relativ kleinen maximalen einzelnen Verstellweg d1 bzw. d2 von beispielsweise bis zu einem Zentimeter beim Nachjustieren aufgrund Werkzeugverschleißes. Die Anschlagkörper 37 und 38 sind beispielsweise U-förmig oder rechteckig ausgebildet und umschließen die an der Außenseite beispielsweise als längliche Quader ausgebildeten Lagerböcke 11 und 14, die relativ zu oder innerhalb der Anschlagskörper(n) 37 und 38 entlang der Verstellachse VA verschieblich sind.
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Zwischen den Spindelgewinden 17 und 18 und damit den Spindelmuttern oder den Lagerböcken 11 und 14 ist der Spindelkörper 29 axial in einem Axiallager 85, beispielsweise einem Schrägwälzlager, gelagert und axial gesichert oder positioniert.
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Eine für die hinteren beiden Drehlager 22 und 23 vorgesehene zweite Spindelanordnung ist entsprechend aufgebaut wie die erste Spindelanordnung mit einem dem Spindelkörper 29 entsprechenden Spindelkörper (Spindelstange) 39 und angetrieben durch den Verstellantrieb 82 über die Kupplung 84 sowie mit den den Lagerböcken 11 und 14 entsprechenden Lagerböcken 21 und 24 und den den Anschlagkörpern 37 und 38 entsprechenden Anschlagkörpern 77 und 78.
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Die beschriebene Verstellung der Lagerböcke 11 und 21 bewirkt dabei eine entsprechende Verstellung der darauf befindlichen Drehlager 12 und 22 und damit des Abstandes zwischen den beiden Drehachsen A und B der beiden Walzen 2 und 3, was wiederum den Walzenabstand oder den für das Werkstück zur Verfügung stehenden Walzenspalt d zwischen den Werkzeugen 72 und 73 oder zwischen den Walzen 2 und 3 verändert. Der Verstellweg der Lagerböcke 11 und 21 und damit der darauf befindlichen Drehlager 12 und 22 relativ zueinander sowie Verstellweg der Lagerböcke 14 und 24 und damit der darauf befindlichen Drehlager 13 und 23 relativ zueinander sind an den gewünschten Verstellbereich für den Walzenabstand angepasst, wobei die Änderung des Walzenabstandes d maximal d1 + d2 beträgt.
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Zum Ausgleich der Verstellung des nicht bezeichneten Abstandes der Drehachsen A und B oder des Walzenabstandes d der beiden Walzen 2 und 3 oder des Verstellweges (max. d1 + d2) der Spindelanordnungen sind nun die beiden Kupplungen 4 und 5 so ausgebildet, dass sie diesen Achsversatz oder seitliche Verschiebung der Drehachsen A und B zulassen oder kompensieren können. Beispiele für solche Kupplungen 4 und 5 sind sogenannte Schmidt-Kupplungen der Firma Schmidt-Kupplung GmbH, Wolfenbüttel, oder Oldham-Kupplungen, bei denen durch exzentrische oder rotatorische Bewegungen zwischen Kupplungsteilen ein solcher Achsversatz in gewissem Umfang möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 2, 3
- Walze
- 4, 5
- Kupplung
- 6, 7
- Getriebe
- 8, 9
- Antriebsmotor
- 10
- Querträger
- 11
- Lagerbock
- 12, 13
- Drehlager
- 14
- Lagerbock
- 15, 16
- Drehwelle
- 17
- Spindelgewinde
- 18
- Spindelgewinde
- 20
- Querträger
- 21
- Lagerbock
- 22, 23
- Drehlager
- 24
- Lagerbock
- 27, 28
- Spindelmutter
- 29
- Spindelkörper
- 30
- Querträger
- 32, 33
- Kupplungsanschlussteil
- 34
- Kupplungsansatz
- 35
- Vorsprung
- 36
- Nut
- 37, 38
- Anschlagkörper
- 39
- Spindelkörper
- 40
- Längsträger
- 41 bis 46
- Schrauben
- 47, 48
- Ösen
- 50
- Längsträger
- 51
- Werkstück-Transporteinrichtung
- 52
- Werkstück-Zentriereinrichtung
- 53, 54
- Halterung
- 55
- Öffnung
- 57, 58
- Ösen
- 60
- Maschinengestell
- 62, 63
- Walze-Lager-Einheit
- 64
- Wälzlager
- 72, 73
- Werkzeug
- 77, 78
- Anschlagkörper
- 81, 82
- Verstellantrieb
- 83, 84
- Kupplung
- 85
- Axiallager
- A, B
- Drehachse
- VA
- Verstellachse
- d1, d2
- Verstellweg
- d
- Walzenabstand
