DE3522976A1 - Verfahren und vorrichtung zum richten von walzgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Richten von Walzgut mittels Richtscheiben, die mit Spiel auf Richt­ wellen aufschieb- und mit diesen kuppelbar sind, sowie auf Vorrichtungen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Eine bekannte Ausbildung solcher Vorrichtungen besteht aus einem angetriebenen Wellenzapfen (Richtachse), auf den eine zylindrische Büchse mit Spiel aufschiebbar und mittels einer Paßfeder mit dem Wellenzapfen drehfest verbindbar ist. Auf diese zylindrische Hülse werden die Richtscheiben zusammen mit entsprechend bemessenen Distanzhülsen mit Paßsitz auf­ geschoben und, einseitig abgestützt durch einen Ringbund der zylindrischen Büchse, mit Hilfe einer auf diese aufge­ schraubten Mutter axial festgelegt. Der gesamte Aufbau der Richtscheiben mit den Distanzhülsen ist mit Hilfe eines in einer stirnseitigen Mittenausnehmung des Wellenzapfens untergebrachten Kolben-Zylinder-Aggregates auf dem Wellen­ zapfen axial festlegbar und kann zusammen mit der Büchse mit Hilfe dieses Aggregats auch von dem Wellenzapfen abge­ zogen und durch eine andere Zusammenstellung von Büchse, Richtscheiben und Distanzhülsen ersetzt werden.

Für das Richten von profiliertem Walzgut, insbesondere Schienen, werden auch unmittelbar auf den Wellenzapfen aufschiebbare, ebenfalls mittels einer Paßfeder mit diesem drehfest verbundene Richtscheiben und Distanzhülsen ver­ wendet.

Die mit Vorrichtungen dieser Art erzielbare Richtqualität wird im wesentlichen durch das Toleranzspiel des Sitzes der Richtelemente mit oder ohne Verwendung einer zylin­ drischen Büchse auf dem Wellenzapfen bestimmt. Dem Wunsch nach möglichst engen Toleranzen und damit besserer Richt­ qualität steht die praktische Forderung der Betreiber der Richtvorrichtungen gegenüber, daß die Montage d.h. das Auf­ schieben und Wiederabziehen der Richtelemente von dem Wel­ lenzapfen ohne Schwierigkeiten und ohne aufwendige Hilfs­ einrichtungen vorgenommen werden kann. Der praktische Be­ trieb hat gezeigt, daß bei Überschreiten eines Toleranz­ wertes von einem Zehntel im Richtgut Welligkeiten entste­ hen, die insb. bei Schienen nicht mehr zulässig sind.

Die Entwicklung des Schienenverkehrs mit immer größer wer­ denden Geschwindigkeiten hat darüber hinaus gezeigt, daß auch bei Einhaltung sehr enger Toleranzen in den Schienen Restwelligkeiten verbleiben, die Lärmbelästigungen, Riffelbil­ dung und auch Schienenbrüche zur Folge haben. Diese Rest­ welligkeiten, die, wie Untersuchungen gezeigt haben, sich periodisch wiederholen , werden wahrscheinlich da­ durch verursacht, daß der zentrische Umlauf der den Richt­ druck auf die Schiene ausübenden Richtelemente bei der Ro­ tation des Wellenzapfens immer dann kurzzeitig gestört wird, wenn die Paßfeder, die die Richtelemente mit dem Wellenzap­ fen drehfest verbindet, die Druckzone zwischen Wellenzap­ fen, Richtelementen und Richtgut durchläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsge­ mäße Verfahren und die Vorrichtungen zu dessen Durchführung so zu verbessern, daß die obengenannten Schwierigkeiten ver­ mieden und die Erzeugung von Richtgut möglich gemacht wird, daß praktisch keine störenden Restwelligkeiten mehr enthält.

Ausgehend von einer bekannten Einrichtung (DE-OS 32 26 695) zum Verspannen von Walzscheiben oder Walzringen in flie­ gend gelagerter Anordnung, bei der die drehfeste Verspannung der Walzringe mit der Antriebswelle ausschließlich unter Aufbringen axialer Druckkräfte und radialem Formschluß unter Vermeidung radialer Spannkräfte dadurch erzielt wird, daß die Walzscheiben auf dem freien Ende eines Zugankers außer­ halb der Antriebswelle mit Spiel aufsitzen und mit ihren beiden Stirnflächen einerseits von den Druckflächen einer auf dem Kopfende des Zugankers festgelegten hydraulischen Spanneinheit beaufschlagt und andererseits über eine Stirn­ verzahnung zwischen Walzscheibenkörper und Antriebswelle mit dieser verbunden sind, wobei die Stirnverzahnung gleich­ zeitig die Walzscheibe gegenüber der Antriebswelle zentriert.

Die Lösung der genannten Aufgabe besteht dabei darin, daß bei dieser bekannten Anwendung einer Stirnzahnkupplung an einer der beiden Stirnseiten der Richtscheiben als Kupp­ lungselement mit der Richtwelle (Wellenzapfen oder Richt­ achse) von Druckbeaufschlagung der anderen Stirnseite die Höhe dieses Drucks so bemessen wird, daß die aus diesem resultierende, radiale, dem Richtdruck entgegenwirkende Druckkomponente größer ist, als der Richtdruck.

Mit dieser Lösung wird erreicht, daß die Richtscheibe unab­ hängig von der hierbei beliebig groß wählbaren Toleranz des Spiels zwischen Wellenzapfen und Richtscheibe ständig zen­ trisch zur Drehachse der Richtwelle rotiert, weil die aus dem Axialdruck resultierende radiale Druckkomponente ver­ hindert, daß ein aus dem Richtdruck resultierendes Biege­ moment den Kupplungssitz der Zähne der beiden Zahnringe der Stirnzahnkupplung verändert und damit beeinträchtigt. Der radiale Abstand der inneren Zylinderwand der Richt­ scheibe vom äußeren Zylinderumfang des Antriebswellenzapfens bleibt damit, abgesehen von der aus der elastischen Ver­ formung der Richtscheibe herrührenden vernachlässigbaren Verkleinerung während des gesamten Umlaufs unverändert, und es können deshalb praktisch keine, aus Unregelmäßig­ keiten des zentrischen Umlaufs, wie bei den gattungsgemäßen Vorrichtungen bewirkte Welligkeiten in das Richtgut einge­ bracht werden.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungs­ gemäßen Verfahrens beim Richten von Walzgut mit symmetrischem Profil, insb. von Schienen besteht darin, die Richtscheiben axial auf der Richtwelle so zu verschieben und festzulegen, daß die Symmetrieachse des aufgelegten Walzprofils in der Ebene der Symmetrieachse der Stirnzahnkupplung liegt. In diesem Fall kann mit erheblich verringertem Axialdruck ge­ arbeitet werden, weil kein oder nur ein sehr geringes Bie­ gemoment auf die Zahnringe der Stirnzahnkupplung einwirkt. Die Verbindung zwischen Richtscheibe und Antriebswellen­ zapfen entspricht dabei nahezu einer theoretischen Ideal­ ausbildung, bei der Richtscheibe und Antriebswelle aus einem Stück bestehen.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann dabei vorteilhaft so ausgebildet sein, daß der antriebsseitige Zahnring der Stirnzahnkupplung an der Stirnseite einer auf die Richtwelle aufgeschobenen Zylinder­ oder Konushülse und der andere Zahnring an der inneren Stirn­ seite einer ringförmigen Ausnehmung in der Richtscheibe an­ geordnet ist, wobei auf diese ggfs. zusätzliche Richtelemen­ te auch seitlich an der Richtscheibe vorgesehene Ringab­ sätze aufschieb- und festschraubbar sind. Diese Ausbildung eignet sich besonders für die Durchführung des Verfahrens für das Richten von Walzgut mit symmetrischem Profil, bei dem die Symmetrieachse des aufgelegten Walzgutprofils in der Ebene der Symmetrieachse der Stirnzahnkupplung liegt. Der gesamte Aufbau der Richtscheibe mit den weiteren Richtelementen kann bei der letztgenannten Ausbildung ebenso wie bei der bekannten, gattungsgemäßen Ausbildung als Ganzes von der Richtwelle abgezogen und durch eine andere Anordnung ersetzt werden, z.B. dadurch, daß der antriebsseitige Zahnring der Stirnzahnkupplung an der Stirnseite einer, auf die Richtwelle aufgeschobenen Zy­ linder- oder Konushülse und der andere Zahnring an einer Stirnseite einer weiteren, auf die Richtwelle aufgeschobenen Zylinderhülse angeordnet ist, auf die in bekannter Weise Richtscheiben und zusätzliche Ringscheiben für das Richten anderer Profile als Schienen aufschieb- und auf dieser Zy­ linderhülse axial festlegbar sind.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Die Zeichnung gibt die Vorrichtung in einem Axialschnitt wieder. Durch eine zentrale Bohrung 1 a der Richtwelle 1 ist ein Zuganker 2 geführt, der hydraulisch betätigbar über eine Endmutter 4 und Zwischenstücke 5 und 6 bei der oberhalb der Mittenachse des Zugankers 2 dargestellten Ausbildungsform eine auf die Richtwelle 1 aufgeschobene Zylinderhülse 7 an deren Ringstirn 7 a beaufschlagt und mit deren anderer Ringstirn 7 b gegen die radiale Seitenfläche 8 a der Richt­ scheibe 8 drückt, die an der gegenüberliegenden radialen Seitenfläche 8 b eine ringförmige Ausnehmung 9 aufweist, in die der eine Zahnring 10 a der Stirnzahnkupplung 10 einge­ setzt ist, deren anderer Zahnring 10 b in der einen Ring­ stirn einer auf die Richtwelle 1 aufgeschobenen Zylinder­ hülse 11 sitzt. Die andere Stirnseite dieser Zylinderhülse 11 stützt sich mit einem Ringansatz 11 b gegen einen Absatz 1 a der Richtwelle 1 ab.

Die Anordnung kann auch wie strichpunktiert angedeutet so getroffen werden, daß die Symmetrieachse des aufgelegten Walzprofils, hier einer Schiene, in der Ebene der Symmetrie­ achse der hier mit 10′ bezeichneten Stirnzahnkupplung liegt. Auf die Richtscheibe 8 sind weiter zwei zusätzliche Ring­ scheiben 12 als Führungsscheiben für das Walzprofil aufge­ schoben und durch Muttern 13 axial festgelegt.

Bei der unterhalb der Mittenachse der Richtwelle 1 wieder­ gegebenen Ausbildung der Vorrichtung ist auf die Richtwelle 1 anstelle der Richtscheibe 8 zunächst eine Zylinderhülse 14 aufgeschoben, deren eine Ringstirn 14 a wie die Ringstirn 7 a der Zylinderhülse 7 nach dem vorangegangenen Ausführungsbei­ spiel vom Zwischenstück 6 beaufschlagt wird. In die gegen­ überliegende Stirnseite 14 b ist der eine Zahnring 10 a der Stirnzahnkupplung 10 eingesetzt, deren anderer Zahnring 10 b wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel in der gegen den Absatz 1 a der Richtwelle 1 abgestützten Zylinder­ hülse 11 sitzt. Auf die Zylinderhülse 14 sind hier als Richt­ ringe wirksame Ringscheibenpaare 15 mit einer Abstandshülse 16 und Führungsscheiben 17 aufgeschoben und durch eine Mutter 18 axial festgelegt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Richten von Walzgut mittels Richtscheiben, die mit Spiel auf antreibbare Richtwellen aufschieb­ und mit diesen kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß bei an sich bekannter Anwendung einer Stirnzahnkupp­ lung (10) an einer der beiden Stirnseiten (8 b) der Richt­ scheiben (8) als Kupplungselement mit der Richtwelle (1) und Druckbeaufschlagung der anderen Stirnseite (8 a) die Höhe dieser Druckbeaufschlagung so bemessen wird, daß die aus dem Druck resultierende radiale, dem Richtdruck entgegenwirkende Druckkomponente größer ist als der Richt­ druck.

2. Verfahren nach Anspruch 1 für das Richten von Walzgut mit symmetrischem Profil, insb. von Schienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtscheibe (8) axial auf der Richtwelle (1) so verschoben und festgelegt wird, daß die Symmetrie­ achse des aufgelegten Walzprofils in der Ebene der Sym­ metrieachse der Stirnzahnkupplung (10) liegt.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Zahnring (10 b) der Stirnzahn­ kupplung (10) an der Stirnseite einer auf die Richtwelle (1) aufgeschobenen Zylinder- oder Konushülse (11) und der andere Zahnring (10 a) an der inneren Stirnseite einer ring­ förmigen Ausnehmung (9) der Richtscheibe (8) angeordnet sind.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der antriebsseitige Zahnring (10 b) der Stirnzahn­ kupplung (10) an der Stirnseite einer auf die Richtwelle (1) aufgeschobenen Zylinder- oder Konushülse (11) und der andere Zahnring (10 a) an einer Stirnseite einer weiteren, auf die Richtwelle (1) aufgeschobenen Zy­ linderhülse (14) angeordnet ist, auf die in bekannter Weise Richtscheiben (15) und zusätzliche Ringscheiben (14, 17) für das Richten anderer Profile als Schienen aufschieb- und auf dieser Zylinderhülse (14) axial festlegbar sind.