DE4124691C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kaltpilgerwalzwerk mit hin- und herbewebarem Walzgerüst, dessen Trägheitsmasse durch Gegenmassen ausgleichbar ist, die exzentrisch an dem Kurbeltrieb angeordnet sind, der über Schubstangen mit dem Walzgerüst verbunden ist.

Durch die DE-AS 18 15 521 ist ein Pilgerschrittwalzwerk mit einem in einer Horizontalebene hin- und herbewegten Walzgerüst bekannt geworden, dessen das Walzgerüst antreibende Schubstangen an zwei Kurbeleinrichtungen angelenkt sind, die derartig gegenläufig synchron angetrieben sind, daß sich ein Ausgleich der durch die schwingenden Massen des Walzgerüstes hervorgerufenen Trägheitskräfte in einer durch die Walzgutachse gelegten Ebene ergibt. Der bekannte Stand der Technik schlägt zum vollständigen Ausgleich der durch die schwingenden Massen des Walzgerüstes hervorgerufenen Trägheitskräfte in allen durch die Walzgutachse verlaufenden Ebenen komplementäre Massen vor, die derart exzentrisch auf den beiden Kurbeleinrichtungen befestigt sind, daß ihre Projektionen auf die Bewegungsebene des Walzgerüstes sich in jedem Augenblick eines vollständigen Arbeitsspiels entgegengesetzt zur Bewegung des Walzgerüstes verschieben. Damit wird eine Lösung für das dem Pilgerschrittwalzverfahren mit hin- und herbewegtem Walzgerüst eigene Problem angeboten, das darin besteht, daß die Hin- und Herbewegung der tonnenschweren Teile Trägerheitskräfte hervorruft, die erhebliche mechanische Probleme bringen.

Die vorbekannte Lösung benötigt für den angestrebten vollständigen Ausgleich der Trägheitskräfte zwei Schubstangen, die einen erheblichen konstruktiven Aufwand darstellen. Weil die Zahnräder für die Kopplung der für den Trägheitskraftausgleich erforderlichen Wellen die komplette Leistung zum Bewegen des Walzgerüstes übertragen müssen, sind diese jeweils doppelt vorzusehen, weshalb der Lageraufwand ebenfalls steigt und eine stabile Gehäusekonstruktion sehr teuer wird. Darüber hinaus ist eine Abstimmung der beiden parallel angeordneten Schubkurbeln notwendig, um fertigungsbedingte Abweichungen der kinematischen Abmessungen auszugleichen.

Ausgehend von dem vorbekannten Massenausgleich liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfache konstruktive und leicht zu montierende Konstruktion für den Kurbelbetrieb eines Kaltpilgerwalzwerkes mit rotierenden Massenausgleichsgewichten anzubieten, bei der der Platzbedarf eingeschränkt wird und teuere Fundamente vermieden werden

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß in Verbindung mit den Oberbegriffsmerkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, daß der Kurbeltrieb aus drei parallel zueinander und gleich beabstandet angeordneten Wellen besteht, von denen die mittleren als Kurbelwelle ausgebildete Welle über ihren Kurbelzapfen mit der das Walzgerüst koppelnden Schubstange verbunden ist und auf deren Kurbel um 180 Grad zum Anlenkpunkt der Schubstange versetzt einer die Trägheitskräfte des Walzgerüstes zur Hälfte ausgleichende Hauptmasse exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle angeordnet ist und daß auf den beiden anderen Wellen zwei gleich große Zusatzmassen angeordnet sind, die die andere Hälfte der Trägheitskräfte des Walzgerüstes ausgleichen, wobei zum synchronen Umlauf der Wellen und deren Massen die Wellen über Stirnräder dargestellt kämmend verbunden sind, daß die Zusatzmassen in entgegengesetzten Richtungen zur Hauptmasse mit gleich großer Geschwindigkeit umlaufen und in den Totpunkten des Walzgerüstes die Summe der dort wirksamen Haupt- und Zusatzmassen der Trägheitsmasse des Walzgerüstes und der übrigen mit dem Walzgerüst bewegten Massen entsprechen.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Massenkräfte erster Ordnung in den Totpunkten des Walzgerüstes restlos ausgeglichen werden. In der 90 Grad und 270 Grad Stellung, in der keine Gerüstmassenkräfte auftreten, gleichen sich die rotierenden Gewichte selbst aus. Auch alle Zwischenstellungen sind restlos ausgeglichen.

Nach einem weiteren günstigen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung zwei zusätzliche gleich große und mit doppelter Geschwindigkeit und einander entgegengesetztem Drehsinn umlaufende Massen auf Wellen angeordnet sind, die parallel zu den übrigen Wellen verlaufen und über Stirnräder mit je einem der Stirnräder kämmen, die die Zusatzmassen antreiben.

Durch die Anordnung rotierender Massen, die die doppelte Drehzahl haben, ist auch der Ausgleich der Massenkräfte zweiter Ordnung möglich. Die Zusätzlich vorgesehenen Massen sind halb so groß wie die ein Viertel der Gesamtmasse darstellenden Zusatzmassen, wenn der Schwerpunktabstand der Zusatzmassen von den jeweiligen Drehachsen so groß wie der Kurbelradius ist.

In einer günstigen konstruktiven Weiterbildung der Erfindung ist vorgeschlagen, daß die Wellen der Haupt- und Zusatzmassen in Bewegungsrichtung des Walzgerüstes hintereinander angeordnet sind. Durch diese Anordnung ergibt sich der Vorteil, daß auf dem Kurbelgehäuse angeordnete Aggregate leichter zugänglich sind.

Wie weitere Ausgestaltungen der Erfindung in den Unteransprüchen beschreiben, können die Wellen senkrecht als auch horizontal angeordnet sein, ohne daß die Vorteile der Erfindung verlassen werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen grob vereinfacht und schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Kaltpilgerwalzwerkes der Erfindung,

Fig. 2 die Draufsicht auf das Kaltpilgerwalzwerk nach Fig. 1,

Fig. 3 und Fig. 4 die Draufsicht auf das Kaltpilgerwalzwerk nach Fig. 1 in zwei anderen Stellungen der Schubkurbel,

Fig. 5 ein Kaltpilgerwalzwerk der Erfindung mit zusätzlichen Massen,

Fig. 6 eine Ansicht eines Kaltpilgerwalzwerkes nach der Erfindung mit Hintereinanderanordnung der Wellen,

Fig. 7 die Draufsicht auf ein Kaltpilgerwalzwerk in Null-Stellung gemäß Fig. 6,

Fig. 8 die Draufsicht auf ein Kaltpilgerwalzwerk mit horizontal angeordneten Kurbel- und Ausgleichswellen,

Fig. 9 eine Ansicht des Kaltpilgerwerkes nach Fig. 8.

In Fig. 1 ist mit 1 das Walzgerüst eines Kaltpilgerwalzwerkes bezeichnet, in dem die Pilgerwalzen 2 aufgenommen werden. Das Walzgerüst 1 ist auf dem Rahmen 3 hin- und herbewegbar, u. z. über die einerseits bei 4 am Walzgerüst und andererseits exzentrisch am Kurbelbetrieb bei 6 angelenkte Schubstange 5. Der Kurbeltrieb K wird von einem Antriebsmotor angetrieben.

Die Trägheitsmassen des gesamten Walzgerüstes werden durch Gegenmassen A, B1 und B2 ausgeglichen, die exzentrisch am Kurbelbetrieb K angeordnet sind. Der Kurbeltrieb läuft um vertikale Drehachsen um.

In Fig. 2 ist die Draufsicht des Kaltpilgerwalzwerkes nach Fig. 1 dargestellt. Die mittlere Welle 7 des Kurbeltriebes K ist als Kurbelwelle ausgebildet, an deren Kurbelzapfen bei 6 die Schubstange 5 angelenkt ist. Die Gegenmasse A ist um 180 Grad zum Anlenkpunkt 6 der Schubstange 5 versetzt; ihr Gewicht ist so groß, daß es die Hälfte der Trägheitskraft des Walzgerüstes ausgleicht.

Parallel zur Welle 7 und beidseitig davon sind die Wellen 8 und 9 vorgesehen, auf denen gleich große Zusatzmassen B1 und B2 angeordnet sind, die die andere Hälfte der Trägheitskräfte des Walzgerüstes 1 ausgleichen, wobei der synchrone Umlauf der Wellen 7, 8, 9 durch auf den Wellen 7, 8, 9 angeordnete Stirnräder 10, 11, 12 gewährleistet ist, welche miteinander kämmend verbunden sind. Die Zusatzmassen B1, B2 Taufen in entgegengesetzter Richtung zu der Hauptmasse A um, u. z. mit gleich großer Geschwindigkeit und sind so angeordnet, daß in den Totpunkten des Walzgerüstes die Summe der dort wirksamen Haupt- und Zusatzmassen A + B1 + B2 der Trägheitsmasse des Walzgerüstes und der übrigen mit dem Walzgerüst bewegten Massen entsprechen.

In Fig. 3 ist das selbe Kaltpilgerwalzwerk wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt, jedoch in 90 Grad-Stellung des Walzgerüstes bzw. des Kurbeltriebes. In dieser Stellung sind Massenkräfte aus dem Gerüst nicht vorhanden, die rotierenden Massen gleichen sich selbst aus.

Fig. 4 zeigt die Stellung des Kaltpilgerwalzwerkes bzw. des Kurbeltriebes in 180 Grad-Stellung, auch hier gleichen die Gegenmassen A, B1 und B2 die Massenkraft restlos aus, wie in der in Fig. 2 dargestellten Position.

In Fig. 5 ist in der Draufsicht ein Kaltpilgerwalzwerk in Null-Stellung dargestellt, bei dem auch die Massenkräfte zweiter Ordnung ausgeglichen werden. Zusätzlich zu den Zusatzmassen B1 und B2 sind zwei weitere umlaufende Massen C1 und C2 vorgesehen, die auf Wellen 13, 14 angeordnet sind, die parallel zu den Wellen 7, 8, 9 verlaufen. Die zusätzlichen Massen C1 und C2 laufen mit doppelter Geschwindigkeit wie die Massen A, B1 und B2 um und werden über Stirnräder 15, 16 in Bewegung versetzt, u. z. derart, daß die Drehrichtungen der Massen C1 und C2 entgegengesetzt sind. Zu diesem Zweck kämmt ein die Masse C2 treibendes Stirnrad 16 unmittelbar mit dem Stirnrad 12 der Zusatzmasse B2 und ein die Masse C1 antreibendes Stirnrad 15 über ein die Drehrichtung umkehrendes Zwischenrad 17 mit dem Stirnrad 10, welches die Zusatzmasse B1 bewegt.

Eine konstruktiv besonders günstige Ausführung des Kaltpilgerwalzwerkes der Erfindung ist in Fig. 6 schematisch dargestellt. Gleiche Teile sind gleich beziffert. In diesem Beispiel sind, wie sich auch aus Fig. 7, der Draufsicht auf das Kaltpilgerwalzwerk nach Fig. 6, ergibt, die Kurbel- und Ausgleichswellen in Walzrichtung hintereinander angeordnet. Bei dieser Lösung sind die auf dem Gehäuse des Kurbeltriebes K angeordneten Aggregate leicht zugänglich.

Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Fig. 8 und 9 in Draufsicht und Ansicht dargestellt, wobei im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Lösungen zwei Schubstangen 5a, 5b beidseitig des Kurbeltriebes K angelenkt sind. Auch hier lassen sich die gleichen Vorteile der Erfindung erzielen.

Claims (5)

1. Kaltpilgerwalzwerk mit hin- und herbewegbarem Walzgerüst, dessen Trägheitsmasse durch Gegenmassen ausgleichbar ist, die exzentrisch an dem Kurbeltrieb angeordnet sind, der über Schubstangen mit dem Walzgerüst verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Kurbeltrieb (K) aus drei parallel zueinander und gleich beabstandet angeordneten Wellen (7, 8, 9) besteht, von denen die mittlere als Kurbelwelle ausgebildete Welle (7) über ihren Kurbelzapfen mit der das Walzgerüst (1) koppelnden Schubstange (5) verbunden ist und auf deren Kurbel um 180 Grad zum Anlenkpunkt (6) der Schubstange (5) versetzt eine die Trägheitskräfte des Walzgerüstes zur Hälfte ausgleichende Hauptmasse (A) exzentrisch zur Drehachse der Kurbelwelle angeordnet ist, und daß auf den beiden anderen Wellen (8, 9) zwei gleichgroße Zusatzmassen (B1, B2) angeordnet sind, die die andere Hälfte der Trägheitskräfte des Walzgerüstes (1) ausgleichen, wobei zum synchronen Umlauf der Wellen (7, 8, 9) und deren Massen (A, B1, B2) die Wellen (7, 8, 9) über Stirnräder (10, 11, 12) dergestalt miteinander kämmend verbunden sind, daß die Zusatzmassen (B1, B2) in entgegengesetzten Richtungen zur Hauptmasse (A) mit gleichgroßer Geschwindigkeit umlaufen und in den Totpunkten des Walzgerüstes (1) die Summe der dort wirksamen Haupt- und Zusatzmassen (A, B1, B2) der Trägheitsmasse des Walzgerüstes (1) und der übrigen mit dem Walzgerüst bewegten Massen entspricht.

2. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Massenkräften zweiter Ordnung zwei zusätzliche gleichgroße und mit doppelter Geschwindigkeit und einander entgegengesetzte Drehsinn umlaufende Massen (C1, C2) auf Wellen (13, 14) angeordnet sind, die parallel zu den übrigen Wellen (7, 8, 9) verlaufen und über Stirnräder (15, 16, 17) mit je einem der Stirnräder kämmen, die die Zusatzmassen (B1, B2) antreiben.

3. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (7, 8, 9) der Haupt- und Zusatzmassen (A, B1, B2) in Bewegungsrichtung des Walzgerüstes (1) hintereinander angeordnet sind.

4. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (7, 8, 9) senkrecht angeordnet sind.

5. Kaltpilgerwalzwerk nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (7, 8, 9) horizontal angeordnet sind.