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Ringwalzwerk, dessen Innenwalze an ihrem Außenende durch ein, abnehmbares
Lager abgestützt wird Die Erfindung bezieht sich auf Walzwerke für Ringe, bei denen
ringförmige Rohlinge zwischen einer äußeren und inneren Walze bearbeitet werden.
Bei den meisten stehenden Walzwerken dieser Art bleibt das Ende der Walze, nachstehend
als Außenende bezeichnet, über das die Werkstücke gestreift werden, um in die Bearbeitungsstellung
zu gelangen, und über das hinweg das fertige Werkstück abgezogen wird, gänzlich
ohne besondere Abstützung.
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Man konnte daher derartige Walzwerke bisher nicht zur Bearbeitung
von Rohlingen verwenden, deren vorgeformtes Loch eine verhältnismäßig kleine lichte
Weite hat und die daher zu ihrer Bearbeitung eine Innenwalze entsprechend kleinen
Durchmessers erfordern. Denn wenn eine derartige Innenwalze von geringer Stärke
an dem frei tragenden Ende nicht abgestützt wird, erfährt sie unter der vollen Druckkraft
beim Walzen eine übermäßige Verbiegung und innere Spannung.
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Man hat bereits stehende Ringwalzwerke in Vorschlag gebracht, bei
denen das Lager für den Endzapfen der inneren Walze in einem entfernbaren Halter
gelagert war, so daß dieses Lager zum Einführen,des Werkstückes von seiner Sitzfläche
abgezogen werden könnte. Bei diesen Ringwalzwerken war indessen der Halter schwenkbar
gelagert, so daß das Lager lediglich eine bogenförmige Bewegung auszuführen vermochte,
wenn es von seiner Sitzfläche auf dem Endzapfen abgezogen wurde. Dieser Umstand
machte es unmöglich, genau passende Lager mit geringem Spielraum zu verwenden,
insbesondere
Wälzlager. Diese Ringwalzwerke waren daher praktisch nicht brauchbar.
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Es ist nun ein Ziel der Erfindung, eine neuartige verbesserte Anordnung
zur Abstützung der Innenwalze eines Ringwalzwerkes, insbesondere mit stehend angeordneten
Walzen, zu schaffen.
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Es ist bereits bekannt, die Innenwalze eines Ringwalzwerkes an ihrem
Außeneiige durch ein abnehmbares Lager abzustützen. Erfindungsgemäß wird diese Maßnahme
dadurch ermöglicht, daß der Halter des Lagers zwei getrennte Bewegungen ausführen
kann, nämlich eine parallel zur Walzenachse und die andere in einer zu dieser Achse
senkrechten Ebene. In dieser Weise kann das Lager zunächst von der Lagerfläche des
Außenendes der Innenwalze abgestreift und dann ohne weiteres in eine Lage zurückgezogen
werden, in der es sich von der Innenwalze in einem genügenden Abstand befindet,
um das Aufbringen eines Rohlings bzw. das Abnehmen des fertiggewalzten Ringes von
der Innenwalze zu gestatten.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann der Halter als frei tragender
Arm ausgestaltet sein, der mit einer Säule verbunden ist oder aus einem Stück mit
dieser besteht und von dieser Säule aus radial vorspringt. Der Arm kann dabei um
die Achse der Säule schwenkbar sein. Die Säule selbst ist zusammen mit dein Arm
in der Richtung parallel zur Achse der Innenwalze beweglich geführt.
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Der Walzdruck wird bei stehend angeordneten Ringwalzwerken auf das
Werkstück gewöhnlich durch die Innenwalze ausgeübt, die daher häufig als Druckwalze
bezeichnet wird und zu diesem Zweck von einem Schlitten getragen wird, der in Richtung
auf die Außenwalze durch einen hydraulischen oder einen anderen Antrieb vorgeschoben
werden kann. Durch den Antrieb wird dann der Walzdruck erzeugt.
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Nach der Erfindung werden nun die Einrichtungen zur Abstützung des
Außenlagers ebenfalls auf dem Schlitten angeordnet. Besondere Einrichtungen können
ferner vorgesehen werden, um nur einen bestimmten Teildruck von dem gegebenenfalls
hydraulischen Antrieb unmittelbar auf das Außenlager zu übertragen. Dadurch wird
Gewähr dafür geboten, daß dieses Außenlager keinen höheren Walzdruck aufnimmt als
den ihm zukommenden Anteil des Gesamtdruckes. Diese Einrichtungen können einen Hebel
aufweisen, der mit der vollen Walzkraft belastet wird und diese in zwei Teildrücke
unterteilt, von denen der eine unmittelbar auf das Außenlager übertragen wird. Durch
diese Anordnung wird die richtige Bemessung der Einzellasten für die beiden Lager
der Innenwalze sowie der sich ergebenden Biegungsmomente erleichtert.
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Wie oben erläutert, ist die Erfindung insbesondere für Walzwerke mit
einer Innenwalze von besonders kleinem Durchmesser bestimmt. Bei derartig schlanken
Innenwalzen kann die Fläche, die für den Sitz des Außenlagers zur Verfügung steht,
nicht ausreichen, um den richtigen Anteil des Walzdruckes zu übertragen. Aus diesem
Grunde bestellt ein weiteres Erfindungsmerkmal in einer Anordnung zur Vergrößerung
dieser Fläche. Diese Anordnung kann darin bestehen, daß auf das äußere Ende der
Innenwalze eine Buchse aufgeschoben und festgeklemmt wird, so daß sie mit der Innenwalze
umläuft. Diese Buchse kann zusammen mit dem Außenlager auf die Buchse aufgesteckt
und von dieser abgezogen werden. Dementsprechend kann die Buchse innerhalb des Lagers
frei drehbar angeordnet sein.
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Die Erfindung sei nunmehr mit Bezug auf die Zeichnungen im einzelnen
erläutert, in denen mehrere Ausführungsbeispiele von Ringwalzwerken nach der Erfindung
dargestellt sind.
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In ihnen zeigt Fig. i einen senkrechten Schnitt durch ein stehendes
Ringwalzwerk nach der Erfindung, Fig.2 eine Einzeldarstellung einer abgeänderten
Bauart des Außenlagers für das in Fig. r gezeigte Walzwerk, Fig.3 und 4 abgeänderte
Ausführungsformell der beim Walzwerk nach Fig. i verwendeten Druckübertragungsmittel.
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Das in den Zeichnungen veranschaulichte stehende Walzwert. hat eine
Außenwalze io und eine Innenwalze i i, zwischen denen ein dünnwandiges, ringförmiges
Werkstück B so weit heruntergewalzt wird, bis ein dünnwandiger Ring entsprechend
größeren Durchmessers entsteht.
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Der Walzdruck wird auf das Werkstück durch die Innenwalze i i ausgeübt,
welche daher die Druckwalze darstellt und zu diesem Zweck auf einem Schlitten 12
angeordnet ist. Dieser ist im festen Gestell 13 des Walzwerkes in der Richtung auf
die Außenwalze io und von dieser fort verschiebbar geführt. Der Schlitten erfährt
seinen Antrieb durch einen hydraulischen Kolben 14., welcher den Walzdruck erzeugt
und durch einen Kolben il! zurückgezogen werden kann. Die beiden Kolben gleiten
in Zylindern 15 und 15'.
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Das Antriebsmoment wird auf die Außenwalze io durch deren Spindel
16 übertragen, die im Gestell 13 gelagert ist und irgendwie angetrieben wird, z.
B. über Kegelräder 17.
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Die Druckwalze i i ist über ihre Spindel i9 und zwei weitere Kegelräder
is mit einem Hilfsantrieb gekuppelt, der die Druckwalze unabhängig von der Außenwalze
in Gang bringt und im Umlauf hält. Der Hilfsantrieb besteht aus einem Motor 2o,
einem Untersetzungsgetriebe 2i und einer Rutschkupplung 22.
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Wie Fig. i zeigt, werden die Werkstücke B über das Außenende der Druckwalze
gestreift, um in die Bearbeitungslage zu gelangen. Umgekehrt werden die fertiggewalzten
Ringe von der Druckwalde über deren Ende hinweg abgezogen. Das Außenende der Druckwalze
muß daher zum Beschicken und zum Abnehmen des Werkstückes frei zugänglich sein.
Um das zu erreichen, aber gleichzeitig das Außenende der Druckwalze i i abstützen
zu können, ist ,ein Außenlager 23 aal einem zurückziehbaren Halter 24 gelagert,
der zwei Bewegungen
ausführen kann, nämlich einmal in der Richtung
parallel zur Druckwalzachse und sodann in der Richtung von dieser fort. Diese zweite
Bewegung erfolgt beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch eine Schwenkung um
eine parallel zur Walze verlaufende Achse.
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Der Halter 2d. besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus
einem Arm, der frei tragend von einer Säule 25 aus vorspringt. Diese kann durch
den hydraulischen Zylinder 26 und den Kolben 27, die beide im Schlitten 12 angeordnet
sind, gehoben und gesenkt werden.
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In Fig. i sitzt das Außenlager 23, wie dargestellt, auf dem äußeren
Ende der Druckwalze i i. Vor dem Aufstecken des Lagers ist ein Werkstück B über
die Walze geschoben worden. In der dargestellten Lage ist der Schlitten 12 bereits
vorgelaufen und hat daher die Druckwalze in Richtung auf die Außenwalze io vorgeschoben.
Das freie Ende des Armes 24 hat einen Ansatz 28, der beim Vorlauf des Schlittens
12 in die in Fig. i gezeigte Stellung in einen Sitz 29 eingreift, der am Gestell
13 vorgesehen ist. Dadurch wird der frei tragende Arm abgestützt, so daß er seinerseits
das Außenlager 23 abstützen kann.
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Die Säule 25 ist im Schlitten 12 drehbar gelagert und kann in diesem
daher nach Abziehen des Außenlagers von seinem Sitz auf der Druckwalze ohne weiteres
gedreht werden. Da dies nur eine kleine Kraft erfordert, kann man den frei tragenden
Arm a4 von Hand um die Achse der Säule 25 schwenken.
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Die Walze i i wird mit ihrem unteren kegeligen Ende durch eine Schraubspindel3o
fest in eine am oberen Ende der Spindel i9 vorgesehene konische Bohrung gezogen,
wodurch die Druckwalze an der Spindel i9 abnehmbar derart befestigt ist, daß sie
zusammen mit der Spindel umläuft.
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Das in Fig. i dargestellte Außenlager 23 besteht aus einer Buchse
31, die bei jedesmaligem Aufstecken des Lagers auf die Druckwalze i i auf das äußere
Ende der Druckwalze i i aufgepaßt und aufgeklemmt wird. Diese Buchse ist frei drehbar
im äußeren Lagergehäuse angeordnet. Der Walzdruck wird auf die Druckwalze über die
Außenfläche der Buchse 31 übertragen, so daß man für die übertragung dieses Druckes
eine genügend große Lagerfläche unabhängig vom Durchmesser der Druckwalze schaffen
kann. Wie oben bereits angegeben, hängt dieser Durchmesser ja von der geringsten
lichten Weite der Werkstücke ab. Die Buchse 31 wird auf der Druckwalze festgeklemmt.
Dies geschieht durch ein topfförmiges Kupplungsstück 32, das durch eine Feder 33
gegen das kegelige Ende der Walze i i gepreßt wird und Vorsprünge 34 hat, die in
Aussparungen der Buchse 31 eingreifen und dadurch beide zu gemeinsamer Drehung kuppeln.
Die Buchse 31 hat eine aufgeschraubte Kappe35, an die sich die Feder33 anlegt.
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Eine andere Ausführungsform des Außenlagers ist in Fig. 2 gezeigt.
Dort ist es als gewöhnliches Rollenlager 36 ausgestaltet, das zwischen den Flanschen
eines Gehäuses 37 und einer Buchse 38 durch eine Feder 39 gehalten wird. Das Gehäuse
37 ist auf dem frei tragenden Arm 24 durch eine nicht näher gezeigte Gleitführung
derart verschiebbar gelagert, daß es sich in radialer Richtung gegenüber der Druckwalze
i i frei verschieben kann.
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Wegen des kleinen Durchmessers der Druckwalze ist das Außenlager,
besonders wenn es als Rollenlager ausgebildet ist, von geringer Größe. Es kann daher
nur einen begrenzten Teil des Walzdruckes übertragen. Um nun eine Überlastung des
Lagers zu vermeiden, werden vorzugsweise besondere Vorkehrungen getroffen, damit
nur ein bestimmter Anteil des Walzdruckes auf das Außenlager übertragen wird. Wie
Fig.3 zeigt, dient diesem Zweck ein auf dem Schlitten 12 mittels eines Zapfens 41
gelagerter Hebel 40, auf den sich dicht an seinem Lagerpunkt ein Block 42 stützt.
Dieser ist seinerseits mit dem hydraulischen Kolben 14 durch eine Druckstange 43
und ein Querhaupt 44 verbunden. Zwischen dem Gehäuse 37 und dem Hebel 40 ist eine
Stange 45 angeordnet, die im frei tragenden Arm 24 und der Säule 25 gleitend geführt
ist und sich an den Hebel 4o an einem Punkt anlegt, der vom Drehzapfen 41 verhältnismäßig
weit entfernt ist. Dieser Anordnung zufolge wird nur ein Bruchteil des Walzdruckes
auf das Außenlager übertragen. Indessen läßt erfindungsgemäß dieser Bruchteil, den
das Außenlager aufnimmt, sich dadurch abändern, daß man den Abstand der Druckstange
45 und des Blockes 40 vom Drehzapfen 41 entsprechend bemißt.
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Dem Block 42 ist eine Pufferfeder 46 vorgeschaltet, welche die Druckwalze
i i ständig an das Werkstück B andrückt, auch wenn das Werkstück eine ungleiche
Wandstärke haben sollte, z. B. infolge exzentrischer Lochung.
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In Fig.4 ist eine andere Ausgestaltung der Druckübertragungsmittel
für das Außenlager gezeigt. In diesem Fall kommt die Stange 45 in Fortfall, und
der frei tragende Arm 24 tritt selbst an deren Stelle. Dementsprechend ist der Arm
in einer' Buchse 47 gleitend geführt, die sich oben an der Säule 25 in radialer
Richtung erstreckt. Gegen das Ende des Armes 24 legt sich der Hebel 40. Das andere
Ende des Armes 24 trägt dann das Außenlager.
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Erfindungsgemäß ist also die Innenwalze oder Druckwalze des Ringwalzwerkes
beim Walzvorgang an ihren beiden Enden gelagert, so daß die elastischen Verformungen
und Spannungen der Walze infolge der beim Walzvorgang entstehenden Kräfte auf ein
Mindestmaß verringert sind, gleichzeitig aber die freie Zugänglichkeit der Walze
an ihrem äußeren Ende zum Aufbringen und Abnehmen des Werkstückes unbeeinträchtigt
bleibt.
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Ferner sind erfindungsgemäß Einrichtungen getroffen, um den vom Außenlager
aufgenommenen Anteil der Walzkraft genau zu bestimmen und dadurch jede Überlastung
des Außenlagers wirksam zu verhindern.
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Durch Anordnung des Außenlagers in einem zurückziehbaren, in zwei
Richtungen beweglichen
Halter, der sich parallel zur Achse der Druckwalze
bewegen und von dieser Achse fortbewegen kann, wird erreicht, daß man das Lager
in jede gewünschte Lage zurückziehen kann und daß sich gleichzeitig die wirksame
Lagerfläche den Erfordernissen anpassen läßt.