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Die Erfindung betrifft eine breiteneinstellbare Horizontalwalze
für ein
Universalgerüst
mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
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Eine solche Horizontalwalze ist durch
die
US 5 152 164 bekanntgeworden.
Weitere breiteneinstellbare Horizontalwalzen sind aus der
JP 05 000 308 A und
EP 0 509 136 A1 bekannt,
wobei sich der letztgenannten Druckschrift Mittel zur gemeinsamen
axialen Ausrichtung entnehmen lassen.
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Aus der
EP 0 346 880 A2 ist schließlich eine breiteneinstellbare
Horizontalwalze bekannt, bei der der bedienungsseitige Walzenkörper einen
Walzenballen mit einer seitlichen Wellenhülse aufweist, die in einem
Einbaustück
gelagert ist. Das freie Ende der Welle ist mit Gewinde ausgebildet
und in eine drehbar gelagerte Mutter eingeschraubt, die ihrerseits durch
einen Motor mit elektrischem oder hydraulischem Antrieb in Verbindung
steht. Die Mutter ist mittels Axiallager in einem mit der Wellenhülse verbundenen
Gehäuse
axial festgelegt. Auf diese Weise bewirkt eine Drehbewegung der
Mutter relativ zum Gewindeende der Welle eine axiale Verschiebung
zwischen Welle und Wellenhülse
und damit eine Änderung
der Walzenballenbreite im Gerüst.
Das freie Ende der Wellenhülse
bildet einen Hydraulikzylinder und ein abgesetzter Endteil der Welle
eine Kolbenstange mit angesetztem Kolben, die nach Art einer Kolben/Zylinder-Einheit
zusammenwirken. Nach axialer Einstellung der Walzenballenbreite
durch Drehen der Mutter wird der Zylinderraum der Kolben/Zylinder-Einheit
mit Druckmedium beaufschlagt. Dadurch ergibt sich zwischen Wellenhülse einerseits und
Welle andererseits ein Spannungszustand, der ein Taumeln oder rattern
der Horizontalwalze verhindern soll.
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Die Lagerung der Wellenhülse im zugeordneten
Einbaustück
ist mit einem axialen Festlager und die Wellenlagerung der Gegenseite
mit einem Loslager mit axialem Spiel ausgebildet. Die Einbaustücke der
Walzen sind durch Ankerstangen im Abstand miteinander verbunden
und werden durch außerhalb
des Gerüstes
angesetzte Hebelelemente mit Schraubstangen zur Gerüstmitte
eingestellt. Diese Einstellung kann während des laufenden Walzenbetriebes
nicht geändert
werden. Dies ist ein schwerwiegender Nachteil, insbesondere bei
einem Reversiergerüst,
weil bei diesem die Einstellung und Nachkorrektur der Walzen, und
zwar sowohl der Horizontal-, als auch der Vertikalwalzen, jeweils
zwischen zwei Stichen nachjustiert werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße breiteneinstellbare
Horizontal-Walze zu schaffen, bei der die Einstellmittel robust,
kompakt und umkompliziert sind sowie spielfreie Einstellungen ermöglichen,
die ohne zusätzliche Mittel
ein Taumeln oder Ratterm der Walze verhindern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
dass die Mittel zur Einstellung der Walz-Ballenbreite umfassen:
- – ein
an das freie Ende der Wellenhülse
des bedienungsseitigen Walzenkörpers
angeschraubtes, gegen die Wellenhülse zu öffnendes Zylindergehäuse mit
einem kreisringförmigen,
einen Durchtritt für
eine Kolbenstange aufweisenden Deckel, mit
- – zwei
zu beiden Seiten eines Kolbens sich erstreckenden Zylinderräumen, wobei
- – Kolben
und Kolbenstange mit dem freien Ende der Welle verbunden sind, und
- – die
Zylinderräume über eine
bevorzugte doppelflutige Drehdurchführung mit einer hydraulischen Druckmittelquelle
verbunden sind.
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Hierdurch lässt sich in einfacher Weise
eine Veränderung
des Kammermaßes
beim gewalzten Doppel-T-Träger
durch Verstellung der Walz-Ballenbreite im Gerüst und unter Last eine axiale
Einstellung der beiden Walzenballen bezogen auf die senkrechte Gerüstmitte
nach rechts oder links, und damit ein Ausgleich von Ungenauigkeiten
bzw. Spiel zwischen oberer und unterer Horizontal-Walze bezüglich des
Fluchtens der Walzenballen, erreichen.
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Ausgestaltungen der breiteneinstellbaren Horizontalwalze
sind entsprechend den Merkmalen der Unteransprüche vorgesehen.
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Die Erfindung wird in schematischen
Zeichnungen in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt, wobei aus
den Zeichnungen weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung
entnehmbar sind.
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Es zeigen:
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1 einen
Axialschnitt zusammenwirkender oberer und unterer Horizontalwalzen,
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2 einen
Axialschnitt des bedienungsseitigen Endes der Horizontalwalze im
vergrößerten Maßstab,
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3 einen
Axialschnitt des antriebsseitigen Endes der Horizontalwalze,
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4 einen
Axialschnitt einer anderen Ausgestaltung des antriebsseitigen Endes
der Horizontalwalze.
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Die in 1 im
Axialschnitt gezeigte obere und untere breiteneinstellbare Horizontalwalze
eines Universalgerüstes
weisen jeweils einen antriebsseitigen (1) und einen bedienungsseitigen
(2) Walzenkörper
und eine die beiden Walzenkörper
(1, 2) gemeinsam aufnehmende Welle (3)
auf. Weil sich die obere und untere Horizontalwalze mit Ausnahme
einer unterschiedlichen Ausbildung der antriebsseitigen Stützlager
(30 bzw. 30')
identisch gleichen, sind jeweils nur die an beiden Walzen übereinstimmenden Merkmale
der erfindungsgemäßen Ausbildung
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
an der oberen Walze mit Bezugsziffern versehen. Bei der oberen Walze umfaßt der bedienungsseitige
Walzenkörper
(2) einen Walzenballen (22) mit einer seitlichen
Wellenhülse
(23), wogegen der antriebsseitige Walzenkörper (1)
den Walzenballen (24) aufweist. Der antriebsseitige Walzenkörper (1)
ist unmittelbar mit der Welle (3), beispielsweise durch
Schrumpfverbindung, drehmomentschlüssig fest verbunden, wogegen
der Walzenballen (22) des bedienungsseitigen Walzenkörpers (2)
mit der seitlichen Wellenhülse
(23), auf die er drehmomentschlüssig aufgeschrumpft ist, axial
verschiebbar auf der Welle (3) gelagert ist. Zwischen dieser
und der Wellenhülse
(23) sind Mittel (4) zur Drehmomentübertragung
vorgesehen. Es kann sich dabei um eine bekannte radiale Vielkeil-Verzahnung handeln.
Diese hat den Vorteil, daß sie
einen Drehmomentenschluß zwischen
Welle (3) und Wellenhülse
(23) bewirkt, wogegen die Bauteile axial gegeneinander
verschiebbar sind. Der bedienungsseitige Walzenkörper (2) ist mit seiner
Wellenhülse
(23) in einem Einbaustück
(5) und andererseits die Welle (3) in einem Einbaustück (6)
gelagert.
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2 zeigt
die bedienungsseitige Ausbildung der oberen Walze entsprechend der
Darstellung in 1, jedoch
aus Gründen
der Übersichtlichkeit
in erheblich vergrößerter Darstellung.
Nach der Erfindung sind dem bedienungsseitigen Walzenkörper (2)
mit den Mitteln (9, 10, 18–21, 36)
zum Einstellen der Walzenballenbreite zusammenwirkende Mittel (7, 11–14, 34, 35)
zur gemeinsamen axialen Ausrichtung der Horizontalwalze relativ
zur vertikalen Gerüstmitte
zugeordnet. Durch diese wird bei unverändert eingestellter Walzenballenbreite
eine übereinstimmende
Einstellung der Mittelebene beider Walzenballen (22, 24)
zwischen der oberen und der unteren Horizontalwalze ermöglicht,
indem beide Walzenballen (22, 24) axial zur vertikalen
Gerüstmitte (y-y)
ausrichtbar sind.
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Dabei umfassen die Mittel zur gemeinsamen axialen
Ausrichtung, wie aus der Zusammenschau der 1 und 2 erkennbar:
- – ein
an der Gerüstaußenseite
des Einbaustücks (5)
an diesem angeordnetes, als doppelt wirkender Hydraulikzylinder
ausgebildetes Axial-Lagergehäuse
(7),
- – einen
darin zwischen den beiden Zylinderräumen (11, 12)
angeordneten Kolben (13), der über ein Axiallager (14)
sowie Spannringe (15–17)
und einen Innenring (33) des im Einbaustück (5)
angeordneten Stützlagers
(32) an der Wellenhülse
(23) axial festgelegt ist,
- – Druckmittelkanäle (34, 35)
zur Verbindung der Zylinderräume
(11, 12) mit einer Steuermittel aufweisenden Druckmittelquelle.
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Es ist ersichtlich, daß nach Maßgabe der
Beaufschlagung beider Zylinderräume
(11, 12) mit hydraulischem Druckmittel der Kolben
(13) in dem als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgebildeten Axial-Lagergehäuse axial
verschiebbar ist. Die dadurch verursachte Stellung des Kolbens (13)
wird über
das Axiallager (14) auf die Wellenhülse (23) übertragen
und diese dabei relativ zum Stützlager (32)
verschoben. Entspechend ist das Stützlager (32) als Loslager
mit seinem Innenring (33) gegenüber zylinderförmigen Wälzkörpern gleitbar
ausgebildet.
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Die Wellenhülse (23), die im übrigen bei
einer alternativen Ausführung
mit dem Walzenballen (22) auch einstückig ausgeführt sein kann, weist am bedienungsseitigen
Ende Mittel zur Einstellung der Walz-Ballenbreite auf, und diese
umfassen:
- – ein
an das freie Ende der Wellenhülse
(23) des bedienungsseitigen Walzenkörpers (2) angeschraubtes,
sich gegen die Wellenhülse
(23) zu öffnendes
Zylindergehäuse
(18) mit einem kreisringförmigen, einen Durchtritt für eine Kolbenstange
(36) aufweisenden Deckel (19),
- – zwei
zu beiden Stirnseiten eines an der Kolbenstange (36) angeordneten
Kolbens (20) sich erstreckende Zylinderräume (9, 10),
wobei
- – Kolben
(20) und Kolbenstange (36) mit dem freien Ende
der Welle (3) durch eine Dehnschraube (37) verbunden
sind, und
- – die
Zylinderräume
(9, 10) über
eine bevorzugt doppelflutige Drehdurchführung (21) mit einer
hydraulischen Druckmittelquelle (nicht gezeigt) verbunden sind.
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Nach Maßgabe der Beaufschlagung jedes der
beiden Zylinderräume
(9, 10) mit Druckmittel bewegt sich der Kolben
(20) relativ zum Zylinder-Gehäuse (18) und verursacht
damit eine axiale Relativbewegung zwischen Welle (3) und
Wellenhülse
(23). Hierdurch wird ein axialer Abstand zwischen den Walzenkörpern (1, 2)
bzw. den diese ausbildenden Walzenballen (22, 24)
und damit die Walz-Ballenbreite eingestellt.
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Das Bindeglied zwischen den beiden
axialen Einstellmechanismen bildet die Wellenhülse (23), die einerseits
mit den Mitteln (9, 10, 18–21, 36)
zur Einstellung der Walzenballenbreite und andererseits mit den
Mitteln (7, 11–14, 34, 35 zur
gemeinsamen axialen Ausrichtung der beiden Walzenballen (22 24)
relativ zur vertikalen Gerüstmitte
(y-y) zusammenwirkt. Axial wird die komplette Walze über das
am Einbaustück
(5) angeordnete Axial-Lagergehäuse (7) im Walzenständer gehalten.
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Zum Ausgleich des für die Mitteneinstellung der
Walzenballen (22) vorgesehenen Axialspiels ist im gezeigten
Beispiel der 1 bei der
unteren Walze sowie im vergrößerten Maßstab der 3 das die Welle (3') im Einbaustück (6') aufnehmende
Stützlager
(30') als
Zylinderrollenlager mit axialem Freigang zwischen Innenring (31') und Außenring
(29') ausgebildet.
Dabei kann die Ausbildung des Lagers (30') auch so gewählt sein, daß der Außenring
(29') die
zylinderförmigen
Wälzkörper axial
führt,
wogegen diese relativ zum Innenring (31') in axialer Richtung gleitbar sind.
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4 zeigt
in vergrößertem Maßstab das Stützlager
(30) der Welle (3) entsprechend der in 1 an der oberen Walze beispielhaft
gezeigten Ausführung.
Hierbei ist dem Stützlager
(30) zur axialen Fixierung relativ zur Welle (3)
bei axial fixiertem Außenring
(29) und Innenring (31) ein Axiallager (28) zugeordnet,
wobei dann das Stützlager
(30) zusammen mit dem Einbaustück (6) im Walzgerüst axial verschiebbar
ausgebildet ist.
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Mit großem Vorteil ist die erfindungsgemäße Ausbildung
einerseits der Mittel (9, 10, 18–21, 36)
zur Einstellung der Walzballenbreite und der damit unter Last zusammenwirkenden
Mittel (7, 11–14, 34, 35) zur
gemeinsamen axialen Ausrichtung der Horizontalwalze relativ zur
vertikalen Gerüstmitte
(y-y) unkompliziert, kompakt und ergibt absolut spielfreie Einstellungen.
Durch hydraulische Druckbegrenzung kann dabei im Falle unzulässig hoher
Walzkräfte
eine Überlastsicherung
ohne zusätzliche
mechanische Mittel eingebaut sein. Sämtliche Anstellungen mit den
hierfür erforderlichen
Axial-Spielen können
erfindungsgemäß unter
Last erfolgen. Weiterhin kann durch das Zusammenwirken der vorbeschriebenen Einstellmittel
eine symmetrische Ballenbreiten-Verstellung, bezogen auf die senkrechte
Gerüstmitte (y-y),
nach rechts oder links erfolgen. Dabei kann beispielsweise bei Beaufschlagung
des hydraulischen Zylinderraumes (9) eine Verstellung der
antriebsseitigen Walzenhälfte
(1) mittels Welle (3) nach rechts und bei Beaufschlagung
des hydraulischen Zylinder-Raums (10) eine Verstellung
der antriebsseitigen Walzenhälfte
(1) mittels Welle (3) nach Links erfolgen. Eine
Beaufschlagung des hydraulischen Zylinderraumes (11) bewirkt
eine Verstellung der beiden Walzenballen (22, 24)
nach rechts und eine Beaufschlagung des hydraulischen Zylinderraumes
(12) eine Verstellung der beiden Walzenballen (22, 24) nach
links. Es ist ersichtlich, daß die
hydraulischen Zylinderräume
(11 und 12) ortsfest im Axiallagergehäuse (7)
untergebracht sind und über
ein dem Kolben (13) zugeordnetes Axiallager (14)
die Wellenhülse
(23) und indirekt damit die Walzenkörper (1 und 2) mit
den Walzenballen (22, 24) gemeinsam axial verschieben.
Das Zylindergehäuse
mit den hydraulischen Zylinderräumen
(9 und 10) ist mit der Wellenhülse (23) durch Dehnschrauben
fest verbunden und rotiert mit dieser mit. Es bildet mit dem Deckel
(19) ein an der Wellenhülse
(23) anschraubbares Wechselteil. Der Kolben (20)
ist bevorzugt in einstückiger Ausbildung
mit der Kolbenstange (36) ebenfalls als Anbauteil mit einer
Dehnschraube (37) am freien Ende der Welle (3)
angeschraubt. Die Hydraulik-Zufuhr zu den hydraulischen Zylinder-Räumen (9 bzw. 10)
erfolgt über
eine vorzugsweise doppelflutige Drehzuführung (21). Ein am
freien Ende (25, 25')
der Welle (3, 3')
angeordnetes Kupplungsstück
(27, 27') dient
zum Anschluß an
eine (nicht gezeigte) Antriebswelle. Das Kupplungsstück (27, 27') ist bevorzugt durch
eine Keilverzahnung (26, 26') mit der Welle (3, 3') drehfest verbunden.
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Aus der erfindungsgemäßen Ausbildung
der breiteneinstellbaren Horizontalwalze ergeben sich folgende Einstellspiele:
- a) Axiale Verschiebung der Walze mittels Kolben (13)
zwischen den Zylinderräumen
(11, 12), wobei die beiden Walzenhälften (1)
und (2) mit den Walzenballen (22, 24)
relativ zur Gerüstebene
(y-y) in Übereinstimmung
bringbar sind.
- b) Einstellung eines das Kammermaß bestimmenden Abstandes zwischen
den beiden Walzenkörpern
(1, 2) bzw. den Walzenballen (22, 24)
mittels Kolben (19) zwischen den Zylinder-Räumen (9 und 10).
Die Verstell-Hübe
werden über
Wegmeß-Geber
in bekannter Weise erfaßt.
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Durch die Hydraulik-Einstellung der
Horizontalwalzen wird darüberhinaus
die Möglichkeit
geschaffen, daß die
Positionen der Walzenhälften
während
des Walzenbetriebes unter Last für
Ober- und Unterwalze einstellbar und beispielsweise über vier Wegmeß-Geber überwachbar
sowie permanent hydraulisch nachgeregelbar sind. Somit können Axialspiele
der Walzenballen (1, 2) während des Walzens ausgeglichen
und Maß-Korrekturen
vorgenommen werden. Dabei zeichnen sich die erfindungsgemäßen hydraulischen
Mittel durch ein hohes Maß an
Genauigkeit bei unkomplizierter Ausbildung und absolut spielfreier
Arbeitsweise aus. Ein Taumeln oder Rattern der Walzenballen, wie
dies bei mechanischen Einstellvorrichtungen der Fall sein kann,
ist durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
infolge der kompakten und robusten Bauweise völlig ausgeschlossen. Insofern
erfüllt
die Erfindung in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe.