DE3008203A1

DE3008203A1 - Stauchgeruest mit kraftbetrieben anstellbaren walzen

Info

Publication number: DE3008203A1
Application number: DE19803008203
Authority: DE
Inventors: Alfred 5910 Kreuztal Kegel
Original assignee: Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1981-09-17
Also published as: US4395898A; IT8120070A0; GB2070483B; JPS56136208A; GB2070483A; FR2477439A1; IT1194024B

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMM^RICH · GERD MO'.lER · O. GPOSSE · F. POLLMEIER - 4 3. März 19 80 9-^i. 32 4 83

SCHLOEMANN-SIEMAG AG, 4000 Düsseldorf 1

Stauchgerüst mit kraftbetrieben anstellbaren Walzen

Die Erfindung betrifft ein einem Warmbandgerüst zugeordnetes Stauchgerüst mit zwischen zwei Holmen geführten, die Arbeitswalzenzapfen abstützenden Einbaustücken, die durch mittels jeweils einer Druckmutter axial gehaltene Druckspindeln abgestützt werden. Derartige Stauchgerüste werden benutzt, um, bspw. bei Warmband-Reversiergerüsten, zusätzlich auf die Schmalseiten des Bandes einwirken zu können. Hierbei hat es sich herausgestellt, daß, insbesondere während des letzten Stiches, infolge über die Länge des Bandes absinkender Temperaturen es erforderlich wird, während des Walzens, also unter Last, die Einstellung des Stauchgerüstes zu ändern. Die üblicherweise dem lastfreien und gegebenenfalls schnellen Anstellen dienenden Druckspindeln sind den beim Verstellen unter Last sich ergebenden Beanspruchungen nicht gewachsen, und auch die üblicherweise vorgesehenen Antriebe bringen nicht die hierfür erforderlichen Drehmomente auf. Einer stärkeren Auslegung der Druckspindeln sowie der Antriebsvorrichtungen stehen nicht nur wirtschaftliche Erwägungen entgegen; die Unterbringung entsprechend verstärkter Spindeln und Antriebe stößt auch auf räumliche Schwierigkeiten. Zwar läßt sich diesen hinsichtlich des Antriebes durch eine stärkere Untersetzung und/oder einem flacher verlaufenden Gewinde begegnen, die Erhöhung des Antriebsmomentes wird aber hierbei durch Reduzierung der maximalen Anstellgeschwindigkeit erkauft.

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Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, ein der vorstehenden Gattung entsprechendes Stauchgerüst zu schaffen, das mit mäßigem zusätzlichen Aufwand und Raumbedarf eine Änderung der Anstellung auch unter Last erlaubt, ohne die lastfrei zu erreichende maximale Anstellgeschwindigkeit zu beeinträchtigen.

Gelöst wird diese Aufgabe, indem bei einem gemäß der Gattung ausgelegten Stauchgerüst die Druckmuttern der Druckspindeln jeweils in einer Erweiterung einer Bohrung einer in den die Holme verbindenden Endrahmen axial verschiebbar gelagerter, die Druckspindel umfassender Gleithülse angeordnet sind, die beidseitig mit dem Endrahmen durch Laschen verbunden ist, deren eine Enden durch Anlenkbolzen und deren andere durch Exzenter von kraftbetrieben verstellbaren Exzenterbolzen gehalten sind. Hierdurch wird ohne wesentlichen zusätzlichen Raumbedarf und mit erträglichem Aufwände eine zweite Anstellvorrichtung geschaffen, die mit der ersten, der lastfreien Verstellung dienenden in Serie angeordnet ist und es erlaubt, nach lastfreier Einstellung der Druckspindel und nach Einlaufen des Walzgutes auch unter Last weitere Anstellbewegungen durchzuführen. Die die Einstellung bewirkenden Exzenterbolzen lassen sich mit der Belastung angepaßten Lauf- und Exzenterflächen ausführen, so daß trotz der hohen Last die Flächenbelastung der Lagerung und damit deren Verschleiß in Grenzen bleiben, und bei den geringen unter Last benötigten zusätzlichen Hüben und Anstellgewchwindigkeiten läßt sich der Antrieb hochuntersetzt ausführen, so daß das benötigte Moment mit relativ geringen Anstriebsleistungen erreicht wird.

Bewährt hat sich eine Ausbildung der Gleithülsen mit an deren äußerem Ende beidseitig vorgesehenen Ansätzen, die jeweils paarweise gabelartig auskragen und Laschenenden umgreifen. Gleiche Anstellwege aller Exzenterbolzen lassen sich erreichen, wenn diese durch Gleichlaufvorrichtungen gekoppelt sind. Eine hochuntersetzte Anstellung wird erzielt,

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indem die Exzenterbolzen durch Schneckenradgetriebe verstellbar sind. Ein zweckmäßiger Aufbau ergibt sich, wenn zwei der Exzenterbolzen Schneckenräder aufweisen und die Schneckenwellen miteinander und mit mindestens einem Elektromotor gekuppelt sind. Die gleiche Anordnung kann für die darüber angeordneten Exzenterbolzen eingespart werden, wenn die aufeinander zu weisenden Wellenzapfen axial übereinander angeordneter Exzenterbolzen miteinander gekuppelt sind. Ein Kuppeln von Exzenterbolzen, Schneckenwellen und der Antriebsvorrichtung kann durch Gelenkwellen, Bogenzahnkupplungen oder dergleichen bewirkt werden. Große Stützflächen der Exzenterbolzen sowie ein einfacher Aufbau derselben und eine erleichterte Montage ergeben sich, wenn diese jeweils eine erste zentrische Lagerfläche aufweisen, der sich die zylindermantelförmige Exzenterfläche mit um die Exzentrizität verringertem Radius anschließt, auf welche eine zweite zentrische Lauffläche mit wiederum um die Exzentrizität verringertem Radius folgt. Die Montage läßt sich auch dann leicht bewirken, wenn die Radien der ersten Lauffläche und des Exzenters und/ oder die des Exzenters und der zweiten Lauffläche sich um mehr als die Exzentrizität unterscheiden, wenn hierbei auch nicht maximale Stützflächen erzielt werden.

Für den Körper der Gleithülse empfiehlt sich eine rohrförmige Ausbildung, die am den Ansätzen abgewendeten Ende die die Druckmutter enthaltende Erweiterung der Bohrung aufweist.

Die Montage wird erleichtert, wenn der Endrahmen mit in den Weg von Stirnflächen der Gleithülsen eingreifenden, vorzugsweise abnehmbaren Vorsprüngen den Verschiebeweg der Gleithülsen begrenzt.

Die wünschenswerte Untersetzung des Antriebsmotores wird erreicht, indem den Schneckenwellen der Schneckengetriebe Untersetzungsgetriebe vorgeordnet sind.

Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:

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Figur 1 einen oberhalb der Laschen geführten, abgebrochen dargestellten horizontal geführten Teilschnitt durch die Anstellvorrichtung eines Stauchgerüstes,

Figur 2 schematisch eine Ansicht des Stauchgerüstes mit den diesem zugeordneten Antrieben,

Figur 3 eine teilweise vertikal in unterschiedlichen Ebenen geschnittene_/abgebrochene Seitenansicht der Anstellvorrichtung, und

Figur 4 vergrößert einen abgebrochen gezeigten, der Ebene der Fig. 2 parallelen, die Achse eines Exzenterbolzens enthaltenden Teilschnitt.

In Fig. 1 ist abgebrochen die teilweise horizontal geschnittene Aufsicht auf die Anstellvorrichtung eines Stauchgerüstes gezeigt.

Zwischen den Holmen 1, 2 des Stauchgerüstes wird eines der anstellbaren Einbaustücke 3 der Arbeitswalzen gezeigt. Die Holme sind nach außen durch den Endrahmen 4 geschlossen, der von den das Einbaustück 3 anstellenden Druckspindeln 5 durchgriffen wird. Die dargestellte Druckspindel 5 ist in einer Druckmutter 6 geführt, die in einer Erweiterung 7 der Bohrung einer Gleithülse 8 drehfest und gegen axiale Verschiebung durch die Flanke der Erweiterung 7 gesichert gehalten ist.

An ihrem äußeren Ende weist die Gleithülse 8 beidseitig jeweils zwei gabelartig angeordnete Ansätze 9 auf, die von Exzenterbolzen 10 durchgriffen werden, deren Laufflächen in den Ansätzen 9 gelagert sind, und deren Exzenterflächen in eine Bohrung von Laschen 11 eingreifen, deren eines Ende jeweils zwischen den Ansätzen 9 geführt ist. Das andere Ende der Laschen 11 greift in eine Ausnehmung 13 des Endrahmens 4 ein und ist dort vermittels eines Anlonkbolzens 12 verankert.

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Eine Ansicht auf die Anstellvorrichtung des Stauchgerüstes ist in Fig. 2 veranschaulicht. Die Holme 2 sind hier mit den Ständern 14 eines Warmband-Reversiergerüstes verbunden. Auf die äußere Stirnfläche der Gleithülse 48 der Fig. 1 ist ein Anstellgetriebe 15 für die Druckspindel 5 geschraubt, die, wie Fig. 2 zeigt, wiederum mit einer Abdeckung 16 verbunden ist, welche das freie Ende der Druckspindel umfaßt. Auf einer vorkragenden Konsole 17 ist ein die Anstellung bewirkender Elektromotor 18 angeordnet, der mittels einer Gelenkspindel 19 auf die Schneckenwelle des Anstellgetriebes 15 wirkt, die wiederum mit der eines weiteren, darunter angeordneten Anstellgetriebes für eine zweite Druckspindel durch eine Gelenkspindel

20 verbunden ist. Zusätzlich zu dieser für die lastfreie Anstellung vorgesehene Anstelleinrichtung ist ein Anstellmotor

21 gezeigt, der über ein Winkelgetriebe 22 und einen Schnekkentrieb 23 auf die Schneckenwellen der Schneckengetriebe 24 und 25 einwirkt, die miteinander durch eine Gelenkwelle 26 verbunden sind. Die von den Schneckenrädern der Schneckengetriebe 24 und 25 angetriebenen Exzenterbolzen 10 sind durch weitere Gelenkwellen 27 jeweils mit den gleichachsig über ihnen angeordneten Exzenterbolzen 10 verbunden. Gelagert sind diese Exzenterbolzen 10 in den Ansätzen 9 der Gleithülsen 8, und die Exzenterflächen der Exzenterbolzen werden von Lagern der Laschen 11 umgriffen.

Die dargestellten Bauteile werden weiterhin erläutert durch die Figuren 3 und 4. Fig. 3 zeigt eine teilweise und in zwei Ebenen geschnittenen Seitenansicht mit dem auf der Konsole 17 angeordneten Elektromotor 18, der über die Gelenkspindel 19 die Schneckenwellen der Anstellgetriebe 15 treibt. Das untere dieser Schneckengetriebe 15 ist ebenso geschnitten dargestellt wie die an dieses angeflanschte rohrförmige Abdeckung 16, welche das Vielkeilende der Druckspindel 5 abdeckt. In einer vor dieser Schnittebene liegenden Ebene geschnitten dargestellt ist das der Anstellung der Exzenterbolzen 10 und 28 dienende Schneckengetriebe 24, dessen Schneckenrad auf dem Exzenterbolzen 10 angeordnet ist, dessen oberer Zapfen mit dem unteren des Exzenterbolzens 28 mittels der Gelenk-

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welle 27 gekuppelt ist. Weiterhin zeigt die Fig. 3 die die Exzenterfläche des Exzenterbolzens 10 umgreifende Lasche 11, ihr Eingreifen in die Ausnehmung 13 des Endrahmens 4 sowie die dortige Festlegung durch den Anlenkbolzen 12.

Im rechtwinklig hierzu geschnittenen Vertikalschnitt zeigt die Fig. 4 einen Schnitt durch die Gleithülse 8 mit Ansätzen 9 sowie durch den diese durchgreifenden Exzenterbolzen 10 mit aufgesetztem Schneckengetriebe 24. Die Darstellung des Exzenterbolzens zeigt hier, daß seine obere Gleitfläche mit einem um die Exzentrizität den der Exzenterfläche überschreitenden Radius ausgeführt ist, so daß die Exzenterfläche an ihrer links dargestellten extrem weit ausladenden Mantellinie eine Mantellinie der oberen Lauffläche fortsetzt. Die untere Lauffläche ist im Radius wiederum um die Exzentrizität reduziert, so daß nunmehr die am stärksten zurückgesetzte Mantellinie der Exzenterfläche in einer Geraden mit einer Mantellinie der unteren Lauffläche verläuft, so daß der Exzenterbolzen 10 bei der Montage sich leicht von oben in die Lager der Ansätze 9 sowie der Lasche 11 einführen läßt.

Zum Betriebe wird die gewünschte Anstellung zunächst lastfrei mittels des Elektromotores 18 angefahren, der über die Gelenkwelle 19 die Schneckenwellen der Anstellgetriebe 15 verstellt. Deren Schneckenräder stehen mit den Vielkeilschäften der Druckspindeln 5 in Eingriff (vergl. Fig. 3) und vermögen die Druckspindeln 5 zu drehen, die sich damit in der zugeordneten Druckmutter 6 gegen das Einbaustück 3 der Fig. 1 schrauben.

Eine nach dem Anstich vorzunehmende geringfügige und langsame weitere Anstellung wird bei stehenden Druckspindeln 5 durch den Anstellmotor 21 bewirkt. Dieser treibt über das Winkelgetriebe 22, das im Ausführungsbeispiel als Kegelradgetriebe mit einem Untersetzungsverhältnis von 1,8 ausgeführt ist, sowie über den Schneckentrieb 23 die Schneckenwellen der Schnekkengetriebe 24 und 25, im Ausführungsbeispiel mit Untersetzungs-

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Verhältnissen von 1:33 und 1:31. Die Schneckenräder der letzteren sind direkt auf den Exzenterbolzen 10 vorgesehen und nehmen diese mit, und über die Gelenkwellen 27 werden auch die jeweils darüber angeordneten Exzenterbolzen 28 verstellt. Die Exzenterflächen dieser Exzenterbolzen stützen sich über die Laschen 11 und die Anlenkbolzen 12 am End- ___ rahmen 4 ab und drehen sich damit innerhalb praktisch stationär gehaltener Lagerflächen der Laschen. Demnach führen die Exzenterbolzen 10 und 28 mit ihren zentrischen Lagerflächen durch die Exzentrizität bestimmte Bewegungen aus, und damit werden die die Lagerflächen umgreifenden Ansätze 9 und mit ihnen die gesamten Gleithülsen^r8 mit Anstellgetrieben 15, Druckmuttern 6 und Druckspindeln 5 entsprechend dem jeweiligen Exzenterhub auf den Endrahmen zu bzw. von diesem weg bewegt. Bei der im Ausführungsbeispiel angewendeten Exzentrizität von 7,5 mm läßt sich maximal ein Hub von 15 mm gegen jeden der einander gegenüberliegenden Endrahmen und damit insgesamt 30 mm erreichen, der von der Winkeleinstellung der Exzenterbolzen in cosinusförmiger Abhängigkeit steht. Im mittleren, linearen Anstellbereich läßt sich durch die starke Untersetzung auch bei hohen Walzkräften eine Anstellgeschwindigkeit von 2 mm/sec erzielen, so daß das gewünschte Ziel erreicht wird, während des Walzens auch beim Vorliegen hoher Walzkräfte eine Stellbewegung- zu erwirken.

Wie der Elektromotor 18 mit einem Geber 29 für die Winkelgeschwindigkeit / oder den Winkelweg ausgestattet ist, so ist auch der Anstellmotor 21 zweckmäßig mit einem solchen Geber 30 verbunden, um jederzeit die Anstellung überwachen zu können. Weiterhin lassen sich durch solche Geber vorgegebene, während des Walzens zu bewirkende Anste11vorgänge durchführen und/ oder Regelvorgänge auf vorgegebene Dicke bzw. Breite bewirken. Hierbei kann es sich als zweckmäßig erweisen, gegebenenfalls zusätzlich auch mindestens einen der Exzenterbolzen 10, 28 mit einem Geber 31 auszustatten, der dessen Stellung und damit die jeweilige zusätzliche Anstellung direkt zu erfassen vermag, so daß die hohe Übersetzung vom Geber 30 her ebensowenig zu berücksichtigen ist wie der tote Gang, der sich gegebenenfalls

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in den hintereinandergeschalteten Reduziergetrieben ergibt. In jedem Falle läßt sich mit der üblichen Druckspindelanstellung in gewohnter Weise lastfrei und mit relativ hoher Verstellgeschwindigkeit die Ausgangsstellung für einen Walzvorgang anfahren, und die zusätzliche, durch die Exzenterbolzen bewirkte Anstellung erlaubt es, mit relativ geringer Antriebsleistung eine weitere Anstellung während des Walzvorganges unter Belastung durch die Walzkraft durchzuführen. Durch die hohen möglichen Untersetzungen ergeben sich nicht nur zur Aufbringung des erforderlichen Anstell-Drehmomentes relativ geringe Leistungen, die Exzenterbolzen lassen sich auch mit relativ großen tragenden Lagerflächen ausführen, die den bei der Anstellung unter Last auftretenden Kräften gewachsen sind.

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Claims

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Patentansprüche

f1.jEinem Warmbandgerüst zugeordnetes Stauchgerüst mit zwischen zwei Holmen geführten, die Arbeitswalzenzapfen abstützenden Einbaustücken, die durch mittels jeweils einer Druckmutter axial gehaltene Druckspindeln abgestützt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmuttern (6) jeweils in einer Erweiterung (7) einer Bohrung von in den die Holme (1, 2) verbindenden Endrahmen (4) axial verschiebbar gelagerten, die Druckspindel umfassenden Gleithülse angeordnet sind, die beidseitig mit dem Endrahmen durch Laschen verbunden ist, deren eine Enden durch Anlenkbolzen (12) und deren andere durch Exzenter von kraftbetrieben verstellbaren Exzenterbolzen (10) gehalten sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleithülsen (8) am äußeren Ende beidseitig je zwei gabelartig auskragende und Laschenenden umgreifende Ansätze (9) aufweisen.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe der Exzenterbolzen durch Gleichlaufvorrichtungen (Gelenkwellen 27) gekoppelt sind.

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4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch -gekennzeichnet, daß Exzenterbolzen (10) durch Schneckengetriebe (24, 25) verstellbar sind.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Exzenterbolzen (10) Schneckenräder aufweisen und die Schneckenwellen miteinander und mit mindestens einem Elektromotor (21) gekuppelt sind.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander zu weisenden Wellenzapfen axial übereinander angeordneter Exzenterbolzen (10) miteinander gekuppelt sind.
7. Anordnung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß zum Kuppeln der Exzenterbolzen (10) Gelenkwellen (27) vorgesehen sind.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Exzenterbolzen (10) jeweils eine erste zentrische Lagerfläche aufweisen, der sich die zylindermantelförmige Exzenterfläche mit um die Exzentrizität verringertem Radius anschließt, auf welche eine zweite zentrische Lauffläche mit wiederum um die Exzentrizität verringertem Radius folgt,
9. Anordnung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Radien der ersten Lauffläche, des Exzenters und der zweiten Lauffläche der Exzenterbolzen sich um mehr als die Exzentrizität unterscheiden.

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PATENTANWÄLTE F.W. HEMViFRiCH · GEriO iviC'l LER · Π. GRGSSE · F. POLLMEIER - 3 -
10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Körper der Gleithülsen (8) rohrförmig ausgebildet sind und jeweils am den Ansätzen (9) abgewendeten Ende die die Druckmutter (6) enthaltende Erweiterung (7) aufweisen.
11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Endrahmen (4) mit in den Weg von Stirnflächen der Gleithülsen (8) eingreifenden Vorsprüngen den Verschiebeweg der Gleithülsen begrenzen.
12. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß den Schneckenwellen der Schneckengetriebe (24, 25) Untersetzungsgetriebe (22, 23) vorgeordnet sind.

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