DE77931C - Walzwerk zur Anfertigung von Blechen, Band-Faconeisen und dergl - Google Patents

Description

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KAISERLICHES

PATENTAMT)

In Fig. i, 2 und 3 sind Walzen 1, 2, 3, 4, 5, 6 in den beiden Ständern 7 und 8 derart gelagert, dafs die .Verbindungslinie ihrer Mittelpunkte eine fortlaufende Kreislinie 9, Fig. 1, bezw. ein Vieleck bilden, während die Mittellinien der Walzen einander parallel laufen bezvv. sich niemals schneiden.

Der Antrieb sämmtlicher Walzen erfolgt durch die Zahnräder 10 mittelst eines gemeinschaftlichen Zahnrades 1 1, welches auf der Motorwelle 12 sitzt.

Haben die Zahnräder 10 gleiche Durchmesser, so haben die Walzen 1, 2, 3, 4, 5, 6, Fig. i, 2, 3 und 4, gleichmäfsig oder ungleichmäfsig steigende Durchmesser, so dafs auch die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen entsprechend steigt.' Ein auf den Führungswalzen 13, Fig. ι, zugeführtes Werkstück 14 wird von der Walze 1 erfafst, ausgewalzt und sofort der nächstfolgenden Walze. 2 zugeführt und weiter im Querschnitt verdünnt, worauf die Walze 3 das Werkstück / erfafst und wiederum den Querschnitt verringert und dann der Walze 4 zuführt etc.

Die Umfangsgeschwindigkeit der Walze 2 bezw. jeder nächstfolgenden Walze kann nun zweckmäfsig etwas gröfser sein als wie die Geschwindigkeit des ihr von der Walze 1 zugeführten Werkstückes 15 in Fig. 1, und zwar derart, dafs auf dem zwischen den Walzen 1 und 2 liegenden Theil des Werkstückes 15 stets ein je nach dem Querschnitt und der Art des Werkstückes wechselnder Zug ausgeübt wird, so dafs hierdurch abermals eine Querschnittsverminderung erfolgt.

Bei Profileisen, insbesondere Rund- und Flacheisen, kann dieser Zug in den meisten' Fällen so grofs gemacht werden, dafs hierdurch eine bedeutende Querschnittsverminderung des Werkstückes stattfindet.

In Fig. 5 und 6 sind vier konische und mit Kalibern versehene Walzen 16, 17, 18, 19 angeordnet. Der gröfste Durchmesser „v der kleinsten Walze 16 ist dabei gröfser als der. kleinste Durchmessery der gröfsten Walze 19; Details sind in Fig. 17 und 18 angegeben.

Sämmtliche Walzen werden von dem gemeinschaftlichen Zahnrade 20 in gleicher Richtung bewegt.

Bringt man. im Walzwerk, Fig. 5 und 6, in das Kaliber \ am kleinsten Durchmesser der Walze 16 den zu walzenden Barren und hat derselbe die zu einander gehörenden Kaliber der folgenden drei Walzen 17, 18, 19 passirt, so braucht man das aus dem Kaliber m der Walze 19 heraustretende Werkstuck nur zu dem Kaliber η der Walze 15 zu leiten, um sofort eine nochmalige Bearbeitung durch vier zu einander gehörende Kaliber der Walzen 16, 17, 18, 19 herbeizuführen, so dafs durch vier Walzen eine achtmalige Bearbeitung des Werkstückes stattfindet.

Zur Ueberführung des Werkstückes von der Walze 19 zurück zur Walze 16 genügt in den meisten Fällen ein geschlossenes oder nach einer Seite offenes Rohr oder die in Fig. 1 angegebenen Leitrollen und Gleitbahnen. Besondere Vorrichtungen, welche eine. selbstthätige UeberfUhrung des Werkstückes von

einer Walze zur anderen besorgen, sind in den Fig'. 13, 19 bis 23 dargestellt. Für jedes Kaliber der Walzen 16, 17, 18, 19 in Fig. 5 und 6 sind besondere Walzen 21, 22 derart angeordnet, dafs sich jede Walze 21, 22 unabhängig von der nebenan liegenden Walze bewegen kann. ,

Die Welle 23 dreht sich nicht und erfolgt die Anstellung derselben mittelst der Keile 24. In Fig. 7 ist ein Walzwerk dargestellt, bei welchem gegen die Arbeitswalze 28 eine Druckwalze 29 arbeitet, dagegen haben Arbeitswalzen'30, 31, 32 je zwei Druckwalzen 33 und ^Arbeitswalzen 34 und 35 je drei Druckwalzen 36. ^N Diese vergrößerte Anzahl von Druckwalzen hat den Zweck, das Werkstück noch schneller und intensiver zu verarbeiten und ferner demselben beim Vorwärtsschreiten eine derartige Richtung selbsttätig zu geben, dafs Leitrollen zu seiner Führung überflüssig sind und dafs es seinen Weg von einer Walze zur anderen selbstthätig einschlägt.

Das Werkstück 39 kann sich während des Walzprocesses zwischen je zwei Arbeitswalzen erheben, in Falten oder Schlingen werfen etc., wie die punktirte Linie 40 in Fig. 7 dies andeutet.

Hierdurch entsteht der bedeutende Vortheil, dafs die Umfangsgeschwindigkeit jeder Arbeitswalze unabhängig von der Geschwindig-, keit der vorhergehenden Walze sein kann und . die Rücksichtnähme auf den verminderten Querschnitt des Werkstückes fortfällt, was bei Band-, Rund- und Faconeisen sehr wichtig ist, da hier die grofsen Querschnittsverminderungen eine sehr grofse Differenz in derjenigen Geschwindigkeit erzeugen, mit der sich das Werkstück zwischen je zwei Walzen fortbewegt.

Die Berechnung der Durchmesser jeder einzelnen Walze wird dadurch sehr erleichtert, und das Walzwerk kann für die verschiedensten Dicken verwendet werden, ohne Walzen auszuwechseln.

Noch schärfer markirt sich dieser Umstand in dem Walzwerk Fig. 8, 9 und 10. Dasselbe besteht aus zwei getrennten Walzwerken mit dem gemeinsamen Antrieb von der Motorwelle 41 aus. Motorwelle 41 setzt mittelst Zahnrades 42 die beiden Zahnra'der 43 und 44 in Rotation, welche die Zahnräder 67 der Arbeitswalzen 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51,52, laut Fig. 9 und 10, in Bewegung setzen.

Aus Fig. 8 ist ersichtlich, dafs die Druckwalzen 53 nach· innen verlegt sind, die Arbeitswalzen dagegen nach aufsen liegen.

Es ergiebt sich nun, dafs Werkstück 54

i. einen bedeutend kleineren Weg zurücklegt, als wenn die Druckwalzen 53 aufsen (wie punktirt angegeben) lagen. Dies ergiebt sich ohne Weiteres, wenn man den Weg des punktirt gezeichneten Werkstückes 55 mit dem Wege des Werkstückes 54 vergleicht,

2. bleibt die Geschwindigkeit, mit der sich 54 bewegt, trotzdem dieselbe.

Hieraus resultirt, dafs das Werkstück 54 bedeutend geringere Zeit mit der abkühlenden Luft in Berührung kommt, weshalb diese Anordnung zur Anfertigung sehr dünner Bleche und Feindrähte bedeutende Vortheile bietet.

In Fig. 11 und 12 sind vier Triowalzwerke im Halbkreise angeordnet, mit dem gemeinschaftlichen Antrieb von der Motorwelle 56 bezw. dem Zahnrad 57 aus. Antrieb und Bewegung der Arbeits- und Druckwalzen sind aus Fig. 11 und 12 leicht erkennbar. An dem Umfang der Arbeitswalzen 59,60,61,62 lassen sich noch mehrere punktirt angegebene Druck- und Glättwalzen 69 anbringen.

Da das Werkstück 68 von dem gröfsten Theil des Umfanges der Arbeitswalzen 58, 59, 60,61, sowie der Druckwalzen 63,64,65,66 erfafst wird, ist ein Gleiten unmöglich und kann einerseits eine intensive Bearbeitung unter starkem Druck der Walzen gegen einander stattfinden, und andererseits kann auf das Werkstück 68 durch die Walzen ein; starker Zug ausgeübt werden, so dafs eine intensive Querschnittsverminderung erfolgt.

In Fig. 13 bis 23 sind andere Ausführungsformen und Details des Walzwerkes dargestellt. ■ '

In Fig. 13 und 14 ist die Hauptantriebswelle 70 in beiden Ständern 71 und 72 gelagert und greift auf der einen Seite das Zahnrad .73 in die Zahnräder 74, 75, γδ, yj von gleichem Durchmesser ein.

Das Zahnrad 78 greift jedoch in die Zahnräder 79, 80, 81 ein, welche ungefähr den halben Durchmesser des Rades 78 besitzen. Die Folge ist, dafs die zugehörigen' Walzen 82, 83, 84 mit doppelter Winkelgeschwindigkeit wie die vom Rade 73 angetriebenen Walzen 85, 86, 87, 88 sich drehen.

Trotzdem also Walze 84 in Fig. 13 und 14 nur etwas mehr wie die Hälfte des Durch- ■ messers von Walze 85 besitzt, ist die Umfangsgeschwindigkeit von Walze 84 gröfser wie die von Walze 85. .

Hierdurch wird der bedeutende Vorzug erreicht, dafs die erforderliche Steigerung der Um-, fallgeschwindigkeit der Walzen entsprechend der fortschreitenden Bearbeitung des . Werkstückes 89 nicht zu grofse Walzendurchmesser erfordert. Das Walzwerk bekommt hierdurch bei gleicher Leistung kleinere Dimensionen und wird billiger in der Anschaffung.

Da ferner die sämmtlichen Antriebszahnräder Stirnräder sind und man die Lager 90.und 91 der Welle 70 horizontal und vertical ver-

schiebbar einrichten kann, so kann man durch Anbringung entsprechender Zahnräder jede be-. liebige Umfangsgeschwindigkeit der Walzen 82 bis 89 in Fig. 13 und 14 erreichen bezw. den Verhältnissen anpassen, was bei verschiedenen Arten der Werkstücke (Blechen, Flach-, Rund-, Viereck- und Faconeisen etc.) sowie bei wechselnden Material- und Stärkeverhältnissen, sowie Bearbeitungen von grofser Wichtigkeit ist. In Fig. ι 5 und 16 ist eine andere Ausführungsform des Walzwerkes Fig. 9 und 10 dargestellt. • Die Hauptantriebswelle 92 treibt mittelst Zahnrades 93 das Zahnrad 94 von gleichem Durchmesser an, wobei Rad 94 die Zahnräder 95,96,97,98,99 nebst den zugehörigen Walzen 100, 101, 102, 103, 104 antreibt.

Zahnrad 93 treibt auch gleichzeitig das Rad 106 an, welches circa die Hälfte des Durchmessers von 93 besitzt, so dafs 106 mit 107 gekuppelt, circa doppelt so viele Umdrehungen wie 94 macht und diese Umdrehungen auf die Zahnräder 108, 109, 1 10, ι ι 1, 112 nebst ihren zugehörigen Walzen 113, 114, 115, 116, 117 überträgt, wodurch die Vorzüge des Walzwerkes Fig. 13 und 14 erreicht werden. Andererseits erreicht man hierdurch gemeinschaftlichen Antrieb zweier Walzwerke, bei

■■ welchem das Werkstück 1 i 8 im rechts gezeichneten Walzwerk entweder sofort fertig

. oder, falls erforderlich, im links gezeichneten Walzwerk sofort noch weiter bearbeitet wird. Hierbei wird im letzteren Falle das Werkstück 118 auf den Ort zurückgeführt, an welchem es aufgegeben war. Die Gesammthöhe des Walzwerkes ist, trotz der grofsen Anzahl von Walzen (10) erheblich geringer, wie z. B. im Walzwerk Fig. 13 und 14, woselbst nur sieben Walzen verwendet waren, und wird die Bedienung dadurch erleichtert, die Kosten der Anschaffung werden verringert

- und infolge dieser zwei eventuell getrennt bezw. selbstständig zu benutzenden Walzwerke wird der Verwendungszweck ein doppelter, so dafs man z. B. auf einem Walzwerk Blech, dagegen auf dem anderen Walzwerk Fägoneisen etc. herstellen kann.

In Fig. 17 und 18 ist eine der konischen Walzen detaillirt, welche bei dem Walzwerk Fig. 5 und 6 angewendet sind, und zwar rotiren auf feststehender Welle 119 für jedes einzelne Kaliber der Walze 120 je eine Druckwalze 121 bis 127, die daher unabhängig von einander sich je nach dem Durchmesser und der Umfangsgeschwindigkeit der Walze 120 dem betreffenden Kaliber bezw. dem Werkstück anpassen. In Fig. 19 und 20 ist unterhalb der Arbeitswalze .129 für jedes Kaliber auf der Welle 130 eine drehbare Rinne 131, 132, 133 etc. angebracht, deren andere Enden je auf einem Vorsprung der auf der Welle 134 drehbaren Hebel 135 ruhen, welche sich gegen Federn 136 stützen.

Das aus einem Kaliber der Walze 129 tretende Werkstück (37 (Rundeisen) erhält nun sofort in der Rinne 131 eine solche Führung, dafs es genau in das zugehörige Kaliber der Walze 138 gelangt.

Auf diesem Wege hat es jedoch den Hebel 135 so weit durch Gegenstofsen verdreht, dafs die Rinne 131 von der vorspringenden Nase des Hebels 135 herabgleitet und frei herabfällt, so dafs Rinne 131 in Fig. 19 die punktirte Stellung einnimmt.

Da das vordere Ende des Werkstückes 137 inzwischen von der Walze 138 erfafst ist, so kann der zwischen den Walzen 138 und 129 befindliche Theil des Werkstückes 137 frei nach unten durchhängen.

Denn in denjenigen Fällen, wo das Werkstück 137 nicht mehr durch Zug auf seinen zwischen je zwei Walzen befindlichen Theilen gestreckt wird bezw. wo die Walzen das von den vorhergehenden Walzen abgegebene Werkstück nicht schnell genug verarbeiten können, mufs sich das Werkstück frei ausdehnen, bewegen können.

Dies findet aber überall da statt, wo eine starke Querschnittsverminderung durch jede einzelne Walze erfolgt, z. B. bei Rund-, Flach- und Fafoneisen. Bei Blechen besteht die Vorrichtung Fig. 19 bis 23 natürlich aus einer einzigen flachen Führung, ohne Kaliber und der jeweiligen. Breite des Bleches entsprechend. In Fig. 13 ist die allgemeine Anordnung dieser wichtigen Vorrichtung für ein Blechwalzwerk angegeben.

Aus Fig. 21, 22 und 23 ist ersichtlich, dafs die Welle 130 mit einem durchgehenden Keil 139 versehen ist, und dafs jede Rinne 131, 132, 133 etc. mit einem diesem Keil entsprechenden Ausschnitt versehen ist, der eine entsprechende. Verdrehung der Rinnen nach unten oder aufwärts etc. gestattet. Will man nach erfolgtem Herabfallen der Rinnen und stattgefundenem Walzprocefs diese Rinnen 131, 132, 133 wieder zur Führung des Werkstückes 137 benutzen, so zieht man an dem Griff 140 (Stange 141) so lange, bis diese Rinnen auf der zugehörigen Nase der Hebel 135 liegen, wobei Federn 136 ein Feststellen der Hebel 135 bewirken. :

Der Winkelhebel 142 sitzUu;;' l:v Welle 130 fest und bewegt gleichzeitig mittcist Stange 143 den Winkelhebel einer gleichen Vorrichtung der zwei nächstfolgenden Walzenpaare und diese wiederum einen nächstfolgenden Winkelhebel etc., so dafs mit einer einzigen/Bewegung des Griffes 140 sa'mmtliche Führungen für. das Werkstück 137 wieder zu einem neuen Walzprocefs eingestellt sind.

Claims (8)

1. Hierdurch erreicht man den grofsen Vortheil, dafs diejenigen Arbeiter vollständig'über-■.. flüssig werden,- welche beim bisherigen Walzverfahren die Ueberführung des Werkstückes von einem Walzenpaare zum anderen von Hand besorgten, wodurch nunmehr die Schnelligkeit, Leistung und Qualität des Walzprocesses erheblich gesteigert wird. .

   Die Rinnen 131, 132, 133 in Fig. 19 bis 23, sowie in Fig. 13 können auch nach den ent-.gegengesetzten Seiten, sowie . durch Federn, Gewichte etc. bewegt werden und durch Federn, Gegengewichte, Buffer, Kolben etc. in ihre bestimmte Lage selbsttätig zurückgebracht :._N und eingestellt werden.

   ^ Ebenso können mit diesen Rinnen 131, 132, 133 solche Vorrichtungen verbunden werden und durch diese Rinnen oder von Hand oder mechanisch in Tha'tigkeit treten, dafs eine Verdrehung des Metallstabes um 90⁰ dann eintritt, wenn er ein Walzenpaar verläfst und in das nächstfolgende Walzenpaar eintreten will. Hierdurch wird der in den vorhergehenden Walzen z. B. flach und .breit gewalzte Stab in den nächstfolgenden Walzen hochkant bearbeitet, d. h. in der anderen Richtung flach und breit gewalzt.

   Nach Einsetzen entsprechender Walzen und Führungsrinnen kann man auf sämmtlichen Walzwerken sowohl Bleche, Band-, Rundoder Faconeisen herstellen.

   Pat ε ν τ- Ansprüche:

   ι. Walzwerk zur Anfertigung von Blechen, Band-, Rund- oder Faconeisen mittelst mehrerer cylindrischer oder konischer Wafzenpaare bezw. Walzengruppen mit glatter Oberfläche oder mit mehrfacher Kalibrirung, dadurch gekennzeichnet, dafs die Enden der zwischen zwei Ständern liegenden Walzen gemeinsam in denselben gelagert sind, dafs ihre Mittelpunkte in einer fortlaufenden krummen Linie (Kreis, Vieleck, Ellipse u. s. w.) und mit ihren Mittellinien unter einander parallel liegen, wobei die Arbeitswalzen mit je einer oder mehreren Druckwalzen versehen sind und die erforderliche steigende Umfangsgeschwindigkeit nicht durch steigende Umdrehungszahl, sondern durch steigende Durchmesser erhalten wird.
2. 2. Eine Ausführungsform des durch Anspruch i. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs der Antrieb der mit ihren Mittelpunkten in einem Kreise liegenden Arbeitswalzen durch ein aufserhalb der Ständer (7, 8) angeordnetes gemeinsames Zahnrad 11 erfolgt.
3. 3. Eine Ausführungsform des durch Anspruch i. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs konische Walzen (16, 17, 18, 19) mit beliebigen Kalibrirungen, steigenden Durchmessern und gleichen Umdrehungszahlen in zwei Ständern (25,26) gelagert sind, wobei für jedes Kaliber der ■ Walzen auf gemeinsamen Wellen (23 oder 119 in Fig. 17) Gegenwalzen (21,22 oder 121 bis 127 in Fig. 17) angeordnet sind, die unabhängig von einander rotiren können.
4. 4. Eine Ausführungsform des durch Anspruch i. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs Arbeitswalzen (28 bis 35, Fig. 7) von steigenden Durchmessern eine bis mehrere Schlepp- oder Druckwalzen (28,33,36) am Umfange erhalten, die dem Werkstücke (39, 40) seine erforderliche Richtung geben.
5. 5. Eine Ausführungsform des durch Anspruch i. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs ein Zahnrad (42, Fig. 8, 9 und 10) zwei Zahnräder (43,44) gleichzeitig antreibt, deren Mittelpunkte gleichzeitig Mittelpunkte derjenigen Kreise sind, auf welchen die Mittelpunkte von Walzen (45 bis 48, 49 bis 52) getrennter und nach Anspruch 1. ausgeführter Walzwerke angeordnet sind.
6. 6. Eine Ausführungsform des . durch Anspruch ι. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs statt der Duowalzwerke mit Schleppwalzen solche Duo- oder Triowalzwerke angewendet sind, deren sämmtliche Walzen mit Zahnritderantrieb versehen sind (Fig. 11 und 12).
7. 7. Eine Ausführungsform des durch Anspruch i. geschützten Walzwerkes, dadurch gekennzeichnet, dafs nicht eine, sondern mehrere Reihen' von Walzengruppen derart angeordnet sind, dafs in jeder Reihe die Walzen gleiche Umdrehungszahlen und steigende Durchmesser haben, von einer Walzgruppenreihe zur anderen . aber die Umdrehungszahl wächst, wobei (wie in Fig. 13 und 14) trotzdem die Mittelpunkte aller Walzen in einem Kreise oder aber

   . (wie in Fig. 15 und 16) die Walzenreihen getrennt von einander liegen können, zum Zwecke, die Walzendurchmesser für den Arbeitsanfang nicht von zu kleinem oder für das Arbeitsende nicht von grofsem

   . Durchmesser zu erhalten.
8. 8. Eine Ausfuhrungsform des durch Anspruch 1. geschützten Walzwerkes, dadurch ■ gekennzeichnet, dafs behufs Führung der Werkstücksenden von einer Walzengruppe zur anderen Rinnen (131, 132, 133) zwischen den Walzen angeordnet sind, welche. Rinnen an einem Ende auf durchgehender, gemeinschaftlicher Welle (130)

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   drehbar ^ aufgehängt sind, während die anderen Enden dieser Führungsrinnen durch Sperrklinken (135) festgehalten werden, welche das über die Rinnen dahinfahrende Werkstück beseitigt (fortstöfst), worauf die Rinnen durch eigenes Gewicht oder besondere Vorrichtungen von den Walzen abgewendet werden, worauf nach Beendigung eines Walzprocesses sämmtliche Führungsrinnen durch selbstthätig oder von Hand bewegte Vorrichtungen (Stange 140, 143, Hebel 142 etc.) in die frühere Lage zurückgebracht werden, so dafs sie nun wieder zur Führung der ersten Werkstücksenden von einer Walze zur anderen dienen.

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