DE3627630A1 - Einrichtung zum antrieb der vertikalwalzen eines universalgeruestes - Google Patents
Einrichtung zum antrieb der vertikalwalzen eines universalgeruestesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Antrieb der
Vertikalwalzen eines Universalwalzgerüstes in mindestens
einer Drehrichtung, wobei die Vertikalwalzen in Einbaustücken
gelagert sind.
In der Praxis sind die Vertikalwalzen eines Universalwalz
gerüstes nicht angetrieben, obwohl Schleppantriebe entwickelt
worden sind, um die Vertikalwalzen reibungsschlüssig von um
laufenden Flächen einer Horizontalwalze anzutreiben (DE-PS
11 18 724). Durch derartige Schleppantriebe soll erreicht wer
den, daß die Vertikalwalzen schon vor dem Anstich des Walz
gutes in Drehung versetzt sind, um Stöße bei den Anstichen zu
vermeiden, die zu Beschädigungen führen können. Bedingt durch
die Geometrie des Walzspaltes greifen nämlich die Vertikalwal
zen an den Flanschen eines I-Walzprofils früher an als die
Horizontalwalzen an dem Steg.
Die bekannten Schleppantriebe für Vertikalwalzen erfordern
jedoch entweder eine Außen-Abstützung der Vertikalwalzen, d.h.
ein Verzicht auf eine 2fache Achslagerung (DE-PS 93 321), oder
die Anstellvorrichtungen für die Vertikalwalzen müssen durch
eine Einrichtung ergänzt werden, um die Vertikalwalzen zwischen
den Stichen achsparallel zu den Horizontalwalzen an die Stirn
flächen der Horizontalwalzen vorübergehend anpressen zu
können (DE-PS 11 18 724).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der
bekannten Schleppantriebe für Vertikalwalzen zu vermeiden und
zu einem positiven Antrieb der Vertikalwalzen zu gelangen.
Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung
drei Prinziplösungen eines positiven Antriebes von Verti
kalwalzen des Universalwalzgerüstes vorgeschlagen, und
zwar eine erste Lösung mittels eines Elektromotors nach
dem Patentanspruch 1, eine zweite Lösung mittels eines
außerhalb der Vertikalwalze angeordneten Hydromotor nach
dem Patentanspruch 2 sowie eine dritte Lösung mit einem
innerhalb der Tragachse der Vertikalwalze angeordneten
Hydromotor nach dem Patentanspruch 5. Vorteilhafte kon
krete Ausführungsformen der hydraulischen Lösungen sind
in den Patentansprüchen 3 und 4 bzw. 6 angegeben. Für alle
Lösungen empfiehlt es sich, das Antriebsmoment des jewei
ligen Antriebsmotors derart auszulegen, daß die Vertikal
walze während des Walzens Verformungsarbeit leistet.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele für die ver
schiedenen Lösungen dargestellt, und zwar zeigen
Fig. 1 Schematisch einen senkrechten Schnitt durch die
in einer senkrechten Ebene angeordneten Horizon
tal- und Vertikalwalzen bzw. ihre Lagerungen,
mit einem Elektromotor zum Antrieb der Vertikal
walzen,
Fig. 2 einen teilweisen axialen Schnitt durch das Ein
baustück einer Vertikalwalze mit Stirnradantrieb
von einem Hydromotor aus,
Fig. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie III-
III in Fig. 2,
Fig. 4 einen teilweisen senkrechten Schnitt durch ein
Einbaustück einer Vertikalwalze mit Reibradan
trieb von einem Hydromotor aus,
Fig. 5 einen waagerechten Schnitt nach der Linie V-V
in Fig. 4,
Fig. 6 einen senkrechten Schnitt nach der Linie VI-
VI in Fig. 5,
Fig. 7 einen teilweisen senkrechten Axialschnitt durch
eine Vertikalwalze mit innerhalb der Tragachse
angeordnetem Hydromotor, und
Fig. 8 einen teilweisen Axialschnitt nach der Linie
VIII-VIII in Fig. 7.
Ein in Fig. 1 schematisch dargestelltes Universalwalzge
rüst zum Walzen von I-Profilen 1 umfaßt bekanntlich zwei
Horizontalwalzen 2 sowie zwei Vertikalwalzen 3, die auf
einer feststehenden Tragachse 4 innerhalb je eines Ein
baustückes 8 über Wälzlager 6 und 7 drehbar gelagert sind.
Zum positiven Antrieb der Vertikalwalzen 3 ist in jedes
Einbaustück 8 ein Elektromotor eingebaut, dessen Stator
von einem Ringbund 4 a der Tragachse 4 gebildet ist, in
dem der Ringbund 4 a mit dem stromdurchflossenen Primär
anker 4 b versehen ist. Die nicht dargestellte Stromzu
führung erfolgt dabei durch die feststehende Tragachse 4.
Die Vertikalwalze 3 ist als Rotor des Elektromotors ausge
bildet, indem diese die
Sekundärwicklungen 5 trägt. Da die als Rotor des
Elektromotors ausgebildeten Vertikalwalzen 3 zweckmäßig
aus gut magnetisierbarem Stahl bestehen, sind sie mit einem
aufgezogenen Walzring 9 aus verschleißfestem Material ge
panzert.
Nach dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 und 3 ist eine
Vertikalwalze 10 innerhalb eines Einbaustückes 11 drehbar
gelagert, das über zwei Stößel 12, 13 der nicht darge
5 stellten vertikalen Anstellvorrichtung gegen das Walzgut
angestellt werden kann. Zwischen den Stößeln 12, 13 ist
ein zum Einbaustück hin offener Kasten 11 a als gehäuse
artige Verlängerung des Einbaustückes 11 angeflanscht,
der einen Hydromotor 14 aufnimmt, dessen Druckleitungen
15 aus der gehäuseartigen Verlängerung 11 a hinausgeführt
sind.
Der Hydromotor 14 ist mit einem Antriebs-Stirnrad 16 ver
sehen, von dem aus die Vertikalwalze 10 über ein im Ein
baustück 11 gelagertes Zwischen-Stirnrad 17 unmittelbar
angetrieben ist. Hierzu ist die Vertikalwalze an einer
Stirnfläche mit einem außenverzahnten Antriebsring 18
versehen, der mit dem Zwischen-Stirnrad 17 im Eingriff
ist. Das Zwischenrad 17 ist mit einer im Einbaustück 11
beidendig gelagerten Welle 19 drehfest verbunden, die
aus Gründen der Antriebssymmetrie ein weiteres Zwischen
stirnrad 17′ trägt, das mit einem weiteren Antriebsring
18′ der Vertikalwalze 8 im Eingriff ist.
Um die Zwischen- Stirnräder 17 und 17′ einbauen und axial
festlegen zu können, durchgreift die Welle 19 ein Füll
stück 20, das in eine dem Durchmesser der Zwischen-Stirn
räder 17, 17′′ entsprechende radiale Einbauöffnung 21
des Einbaustückes 11 eingesetzt und durch die durchge
steckte Welle 19 radial fixiert ist.
In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 bis 6 ist die
Vertikalwalze 23 in einem Einbaustück 24 gelagert, das
mit zwei auslegerartigen Verlängerungen 24 a versehen
ist, die mit einer äußeren Stützwand 25 ein außerhalb
des Einbaustückes 24 seitlich offenes Gehäuse bilden,
wie Fig. 6 zeigt. Zwischen diesen Verlängerungen 24 a ist
ein Gleitstück 26 formschlüssig radial geführt, das eine
radiale Einbauöffnung 27 des Einbaustückes 24 durchgreift.
Das Gleitstück 26 trägt einen mit einem Antriebs-Stirnrad
28 versehenen Hydromotor 29. Das Antriebsstirnrad 28 steht
mit einem Zwischen-Stirnrad 30 im Eingriff, das über eine
Welle 31 in dem Gleitstück 26 drehbar gelagert ist.
Die Welle 31 ist mit einem Reibrad 32 drehfest verbunden,
das die Vertikalwalze 23 an deren Außenumfang antreibt.
Um den Anpreßdruck des Reibrades 32 einstellen zu können,
ist das Reibrad unter Abstützung an der Stützwand 25 der
gehäuseartigen Verlängerung 24 a nachhaltig gegen die
Vertikalwalze 23 andrückbar, und zwar mittels zweier seit
lich des Hydromotors 29 angeordneter Zylinder 33, die über
Gelenke 34 mit dem Gleitstück 26 verbunden und deren
Kolbenstangen 35 über Flanschdeckel 36 mit der Stützwand
25 verbunden sind.
Der hydraulische Innenantrieb der Vertikalwalze 40 nach
Fig. 7 und 8 benötigt keine gehäuseartige Verlängerung
des Einbaustückes 41, da der Hydromotor 43 in die undreh
bare Tragachse 42 der Vertikalwalze eingesetzt ist.
Wie Fig. 8 zeigt, geht der Antrieb von einem
mit dem Hydromotor 43 koaxialen Antriebs-Stirnrad 44 über
ein erstes und ein zweites Zwischen-Stirnrad 45 und 46
auf einen innenverzahnten Antriebsring 47 der Vertikal
walze 40. Der Hydromotor 43 ist außermittig in die Trag
achse 42 eingesetzt, um Platz zu schaffen für eine ent
gegengesetzt außermittig in die Tragachse 42 eingesetzte
Welle 48 zur Lagerung des ersten Zwischen-Stirnrades 45.
Zur Unterbringung dieses Stirnrades 45 ist die Tragachse
42 mit einer radialen Einbauöffnung 49 versehen (Fig. 8).
Da die Welle 52 für das zweite Zwischen-Stirnrad 46 außer
halb der Tragachse 42 gehalten werden muß, ist die Trag
achse 42 von einer Stützhülse 50 umgeben, die über eine
Paßfeder 51 drehfest mit der undrehbaren Tragachse 42
verbunden ist. Diese Stützhülse 50 hat einen symmetrisch
zur Querebene Q angeordneten Bund 53 (Fig. 7, rechte
Hälfte), gegen den die Innenringe 54 a zweier Schrägrollen
lager 54 verspannt sind. Dieser Bund 53 erfüllt jedoch
auch die Aufgabe der Halterung der Welle 52, in dem die
Stützhülse 50 sowie der Bund 53 in der Weise mit einer
radialen Einbauöffnung 55 (Fig. 8) versehen sind, daß die
Welle 52 nach außen in stehengebliebenen Flanken 53 a des
Bundes 53 und nach innen durch Lagerdeckel 56 (Fig. 8)
festgespannt werden kann.
Der innenverzahnte Antriebsring 47 der Vertikalwalze 40
ist aus Gründen der Herstellung nicht an dem Walzenkörper
angeformt, sondern ein abgestufter Ring, der über Schrau
ben 57 mit einem nach innen ragenden Bund 40 a der Vertikal
walze verbunden ist. In der Ringebene der umfangsverteilten
Schrauben 57 dienen der Bund 40 a sowie die nach außen vor
springende Abstufung 47 a des innenverzahnten Antriebs
ringes 47 als gemeinsames Widerlager für die Verspannung
der Außenringe 54 b der beiden Schrägrollenlager 54.
Alle Lösungen mit hydraulischem Antrieb nach Fig. 2 bis 8
ermöglichen es, die Stirnräder in nach außen geschlosse
nen Kammern zu montieren, die nach außen abgedichtet wer
den können. Eingeleitetes Schmieröl, im Ausführungsbei
spiel nach Fig. 7 und 8 beispielsweise über eine Innen
bohrung 48 a der Welle 48, kann sogar zur Schmierung der
Wälzlager 54 herangezogen werden. Die Verspannung der
äußeren Laufringe 54 b der Lager gegen den Bund 40 a bzw.
die Abstufung 47 a hat ebenfalls eine Dichtfunktion.
Claims (7)
1. Einrichtung zum Antrieb der Vertikalwalzen eines Uni
versalwalzgerüstes in mindestens einer Drehrichtung,
wobei die Vertikalwalzen in Einbaustücken auf Trag
achsen gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb
aus einem Elektromotor besteht, dessen Stator (4 b) von
einem Ringbund (4 a) der im Einbaustück (8) undrehbaren
Tragachse (4) der Vertikalwalze (3) gebildet ist, und
daß die auf der Tragachse drehbar gelagerte Vertikal
walze als Rotor (5) des Elektromotors ausgebildet ist
(Fig. 1).
2. Einrichtung zum Antrieb der Vertikalwalzen eines Uni
versalwalzgerüstes in mindestens einer Drehrichtung,
wobei die Vertikalwalzen in Einbaustücken auf Trag
achsen gelagert sind,
dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb aus einem
Hydromotor (14, 29) besteht, der in einer gehäuseartigen
Verlängerung (11 a, 24 a) des Einbaustückes (11, 24)
der Vertikalwalze (10, 23) angeordnet und mit einem
Antriebs-Stirnrad (16, 28) versehen ist, von dem aus
die Vertikalwalze über mindestens ein im Einbaustück
gelagertes Zwischen-Stirnrad (17) unmittelbar oder
mittelbar über ein Reibrad (32) angetrieben ist
(Fig. 2 bis 6).
3. Einrichtung nach Anspruch 2 mit unmittelbarem Stirn
radantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die gehäuse
artige Verlängerung (11 a) des Einbaustückes (11) aus
einem zum Einbaustück hin offenen Kasten besteht, der
an das Einbaustück angeflanscht ist, daß die vertikal
walze (10) an mindestens einer 8tirnfläche mit einem
außen verzahnten Antriebsring (18) versehen ist, der
mit dem Zwischen-Stirnrad (17) im Eingriff ist, und
daß das mit dem Antriebs-Stirnrad im Eingriff stehen
den Zwischen-Stirnrad mit einer im Einbaustück beid
endig gelagerten Welle (19) drehfest verbunden ist,
die ein Füllstück (20) durchgreift, das in eine dem
Durchmesser des Zwischen-Stirnrades entsprechende
radiale Einbauöffnung (21) des Einbaustückes einge
setzt und durch die durchgesteckte Welle radial fixiert
ist (Fig. 2 und 3).
4. Einrichtung nach Anspruch 2 mit Antrieb über ein Reib
rad, dadurch gekennzeichnet, daß in der gehäuseartigen
Verlängerung (24 a, 25) des Einbaustückes (24) ein
Gleitstück (26) radial geführt ist, das eine radiale
Einbauöffnung (27) des Einbaustückes durchgreift und
von dem der Hydromotor (29) nebst Antriebs-Stirnrad
(28), Zwischen-Stirnrad (30) und das mit diesem gleich
achsigen Reibrad (32) getragen ist, und daß das Einbau
stück mit dem Reibrad unter Abstützung an einer äußeren
Stützwand (25) der gehäuseartigen Verlängerung nach
haltig gegen die Vertikalwalze (23) andrückbar ist
(Fig. 5 bis 6).
5. Einrichtung zum Antrieb der Vertikalwalzen eines
Universalwalzgerüstes in mindestens einer Drehrich
tung, wobei die Vertikalwalzen in Einbaustücken auf
Tragachsen gelagert sind, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb aus einem in die undreh
bare Tragachse (42) der Vertikalwalze (40) einge
setzten Hydromotor (43) besteht, dessen Antriebs
stirnrad (44)
über drehbar gelagerte Zwischen
stirnräder (45, 46), die mit
einem innenverzahnten Antriebsring (47) versehene
Vertikalwalze antreibt, wobei alle Verzahnungen in
einer zwischen zwei Wälzlagern (54) verlaufenden Quer
ebene (Q) angeordnet sind (Fig. 7 und 8).
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Tragachse (42) in eine undrehbare Stützhülse
(50) zur Aufnahme der inneren Laufringe (54 a) der
beiden Wälzlager (54) eingesetzt ist, die gegen einen
radialen Bund (53) der Stützhülse verspannt sind, der
zur Aufnahme und Lagerung des zweiten Zwischen-Stirn
rades (46) radial ausgenommen (55) ist ( Fig. 8).
7. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Antriebsmoment des Antriebsmotors
derart ausgelegt ist, daß die Vertikalwalze während
des Walzens Verformungsarbeit leistet.
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