| Dokumentenidentifikation |
EP1670600 27.12.2007 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001670600 |
| Titel |
WALZWERKSANTRIEB MIT EINER EIN- UND ENTKOPPELEINRICHTUNG |
| Anmelder |
Siemens VAI Metals Technologies GmbH & Co., Linz, AT |
| Erfinder |
WEIERMAIR, Johannes, A-4813 Altmünster, AT; MITTERMAYR, Guenter, A-4490 St. Florian, AT |
| Vertreter |
derzeit kein Vertreter bestellt |
| DE-Aktenzeichen |
502004005526 |
| Vertragsstaaten |
AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR |
| Sprache des Dokument |
DE |
| EP-Anmeldetag |
31.08.2004 |
| EP-Aktenzeichen |
047646450 |
| WO-Anmeldetag |
31.08.2004 |
| PCT-Aktenzeichen |
PCT/EP2004/009679 |
| WO-Veröffentlichungsnummer |
2005039791 |
| WO-Veröffentlichungsdatum |
06.05.2005 |
| EP-Offenlegungsdatum |
21.06.2006 |
| EP date of grant |
14.11.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
27.12.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
B21B 35/14(2006.01)A, F, I, 20061205, B, H, EP
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung betrifft einen Walzwerksantrieb mit zwischen
Antriebsaggregaten und angetriebenen Walzen angeordneten Antriebsspindeln, die in
Spindelköpfen enden, wobei jeweils ein Spindelkopf lösbar mit dem Laufzapfen
einer Walze, insbesondere einer Arbeitswalze, verbunden ist, wobei zwischen dem
Laufzapfen der Walze und dem Spindelkopf der Antriebsspindel eine Ein- und Entkoppeleinrichtung
angeordnet ist. Ein gattungsgemäßer Walzwerksantrieb ist z.B. aus
DE-A 101 58 711
bekannt.
Die in Walzgerüste eingesetzten Arbeitswalzen werden
von Elektromotoren entweder direkt oder über Stütz- oder Zwischenwalzen
angetrieben, wobei die Übertragung des Antriebsmomentes an die höhenverstellbaren
Walzen über Antriebsspindeln erfolgt, um die durch verschiedene Walzbanddicken
hervorgerufenen Winkelverlagerungen auszugleichen. Die Antriebsspindeln können
von Gelenkwellen oder Zahnspindeln gebildet sein und ermöglichen in axialer
Richtung einen Längenausgleich. Üblicherweise sind zwischen den Antriebsmotoren
und den Antriebsspindeln zusätzlich Kammwalzengetriebe oder Twin Drive Getriebe
zwischengeschaltet. Während des laufenden Walzbetriebes sind die Arbeitswalzen
hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt und müssen infolge des laufenden
Walzprogrammwechsels auch häufig ausgetauscht werden. Dies erfordert eine diesen
hohen Belastungen entsprechende Ein- und Entkoppeleinrichtung zwischen dem Laufzapfen
der angetriebenen Walze und der das Antriebsmoment übertragenden Antriebsspindel.
Es sind bereits eine Reihe von derartigen lösbaren Verbindungselementen bekannt,
die jedoch den Anforderungen hinsichtlich mechanischer Belastbarkeit und kurzer
Ein- und Entkoppelzeiten bei hoher Betriebssicherheit und geringem Wartungsaufwand
nicht ausreichend entsprechen.
Eine mögliche Ausführungsform einer an Walzwerksantrieben
verwendeten Ein- und Entkoppeleinrichtung ist ein Ring-Bajonett-Verschluss, wie
er in der
EP-B 0 324 978
oder der
DE-A 40 35 941
dargestellt und beschrieben ist. In beiden Fällen besteht der Bajonettverschluss
aus einem Verschlusszapfen und einem relativ zum Verschlusszapfen verdrehbaren außenverzahnten
Verschlussrad, welches von einer ebenfalls eine Verzahnung aufweisenden Verstelleinrichtung
so gegenüber dem Verschlusszapfen positioniert werden kann, dass die in einer
Betriebsposition einander gegenüberliegende Zähne am Verschlusszapfen
und am Verschlussrad in einer Löseposition Zahn auf Lücke stehen und damit
eine Trennung der Bauteile möglich ist. Nachteilig an diesen Konstruktionen
sind der hohe Fertigungsaufwand bei den Verzahnungen und die hohen Anforderungen
an die Fertigungstoleranzen aller Bauteile. Weiters ist eine sehr genaue Positionierung
der angetriebenen Arbeitswalze, der Antriebsspindel und der Spindelhalterung zueinander
notwendig, um ein verspannungsfreies Zusammenspiel der Bauteile zu gewährleisten.
Die notwendigen Fertigungstoleranzen an den schweren Bauteilen können andererseits
bei den Montagearbeiten zum Verklemmen des Bajonetts führen.
Aus der
DE-C 44 10 306
und der
DE-A 195 08 526
ist ebenfalls bereits eine Verriegelungseinrichtung für eine lösbare
Verbindung zwischen einer Antriebsspindel und einem Walzenzapfen in einem Walzwerk
bekannt. Hierbei rastet ein federbelasteter Sperrriegel beim Einführen des
Wellenzapfens in eine Kupplungshülse in eine Ausnehmung des Wellenzapfens automatisch
ein und bildet eine spielfreie Verbindung. Der Sperrriegel greift unter einem Winkel
von 45° bis 55° zur Wellenachse in diese Ausnehmung ein und ermöglicht
bei einer Gegenbewegung zur Einkuppelrichtung entlang schräger Führungsflächen
den gegenläufigen Entkupplungsvorgang. Ein radial verschiebbarer, unter Federbelastung
in einer Verriegelungsstellung gehaltener Sicherungsbolzen verhindert eine automatische
Entkupplung der Verbindung. Durch einen Eingriff von außen, für den ein
eigenes Öffnungswerkzeug notwendig ist, kann der Sicherungsbolzen in eine Freigabeposition
verschoben werden, wonach die Abzugsbewegung der angetriebenen Walzen eine Trennung
von der Gelenkwelle einleitet. Ein wesentlicher Nachteil dieser Lösung besteht
darin, dass zwei um 180° zueinander versetzte Verriegelungseinrichtungen angeordnet
werden müssen, um Unwuchten im Antriebssystem zu vermeiden, bzw. ist eine spezielle
Auswuchtung notwendig. Zusätzlich besteht diese Lösung aus vielen Einzelteilen
und weist daher einen hohen Fertigungsaufwand auf.
Lösbare Kupplungen mit radial verschiebaren Verriegelungsbolzen
zum lagefesten Verbinden einer Hülse auf einer Welle sind beispielsweise aus
der
US-A 4,392,759
und der
US-A 3,926,532
bekannt. Gemäß der
US-A 4,392,759
greifen in einer Hülse radial angeordnete Verriegelungsbolzen entgegen
einer Federkraft in eine Ringnut einer Keilwelle ein und sichern solcherart die
Verbindung zwischen Welle und Hülse. Durch einen gegen eine Federkraft axial
verschiebbare Verriegelungshülse werden die Verriegelungsbolzen in dieser Verriegelungsposition
gehalten. Da es sich hier um eine von Hand zu betätigende einfache Einrichtung
mit einer Dreh-Schiebe-Hülse für vergleichsweise geringe Belastungen handelt,
ist diese Einrichtung für eine problemlose Anwendung in Walzwerken nicht geeignet.
Weiters fehlt eine ausreichende Sicherung gegen ungewolltes Öffnen. Eine im
Aufbau weitgehend gleichartige Ausführungsform einer Kupplung zeigt die
US-A 3,926,532
, bei der die Verriegelungshülse durch eine Drehbewegung in Umfangsrichtung
entgegen einer Federkraft in eine Löseposition bringbar ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen
Walzwerksantrieb mit einer Ein- und Entkoppeleinrichtung vorzuschlagen, die sich
durch einen fertigungstechnisch einfachen Aufbau der einzelnen Bauteile und deren
leichte Montierbarkeit bei hoher Betriebssicherheit und geringer Wartungsanfälligkeit
auszeichnet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
dass die Ein- und Entkoppeleinrichtung aus einer Kupplungshülse, einem in die
Kupplungshülse lösbar eingesetzten Kupplungszapfen und einem quer zur
Drehachse des Laufzapfens der Walze verschiebbar angeordneten, in die Kupplungshülse
eingesetzten und den Kupplungszapfen in einer Betriebsposition hintergreifenden
Verriegelungselement besteht und das Verriegelungselement mit einer Verschiebeeinrichtung
kuppelbar ausgebildet ist. Die Ausbildung des Verriegelungselementes als ein von
außen in radialer Richtung zwischen einer festliegenden Betriebsposition und
einer geöffneten Montageposition verschiebbaren Bauteil, ermöglicht einen
fertigungstechnisch einfachen Aufbau dieses Verriegelungselementes und der für
die Einsetzung des Verriegelungselementes in die Kupplungshülse notwendigen
Bohrungen, sowie ein problemloses, verkantungsfreies und weitgehend toleranzunempfindliches
Lösen der schweren Bauteile bei einem Walzenwechsel.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Kupplungszapfen eine Fußplatte zur stirnseitigen Befestigung am Laufzapfen
der Walze aufweist und von dieser Fußplatte ein Kupplungshaken mit mindestens
einer Verriegelungsfläche aufragt, dass in das Verriegelungselement eine Längsnut
mit mindestens einer Gegenverriegelungsfläche eingefräst ist und die Längsnut
zum Ein- und Ausführen des Kupplungshakens an einer Stelle eine Kuppelöffnung
aufweist, dass das Verriegelungselement zum Lösen und Verbinden der Ein- und
Entkoppeleinrichtung mit der Verschiebeeinrichtung in eine Löseposition bringbar
ist, bei der die Kuppelöffnung im Verriegelungselement mit dem Kupplungshaken
fluchtet und das Verriegelungselement in eine Betriebsposition bringbar ist, bei
der die Verriegelungsfläche am Kupplungshaken der Gegenverriegelungsfläche
am Verriegelungselement gegenüberliegt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kupplungshaken
T-förmig ausgebildet und das Verriegelungselement weist eine T-förmig
ausgebildete Längsnut auf. Es ist alternativ jedoch auch möglich, das
Kopfstück des Verriegelungshakens beispielsweise mit einer zylindrische Form
auszubilden und dementsprechend das Verriegelungselement mit einer im Querschnitt
zylindrischen Längsnut auszustatten. Es kommt letztlich nicht auf die konkrete
Querschnittsform, sondern auf die komplementäre Ergänzung der Bauteile
mit zusammenwirkenden Stützflächen an.
Eine günstige Anordnung der Bauteile ergibt sich ,
wenn die Drehachse des Laufzapfens der Walze, die Drehachse des Kupplungszapfen,
die Drehachse der Kupplungshülse und des Spindelkopfes zueinander fluchtend
angeordnet sind und die Längsachse des Verriegelungselementes quer zu dieser
Drehachse orientiert ist und diese schneidet. Auch diese Ausgestaltung zeichnet
sich durch eine einfache Fertigung aus.
Das Verriegelungselement weist eine kreiszylindrische Außenkontur
auf und ist in eine in der Kupplungshülse radial ausgerichtete, kreiszylindrische
Bohrung, vorzugsweise eine Sacklochbohrung, verdrehgesichert eingesetzt.
Zur selbsttätigen Fixierung der Betriebsposition und
um ein unbeabsichtigtes Öffnen dieser Verriegelung sicher zu vermeiden, ist
eine vorgespannte Spannfeder zwischen dem Verriegelungselement und einem festen
Anschlag an der Kupplungshülse eingebaut.
An mindestens einer Seite des Verriegelungselementes ist
eine Aufnahme für eine Verschiebeeinrichtung angeordnet. Hierzu ist der auslaufende
Zapfen des Verriegelungselementes mit einer Stützfläche ausgestattet,
an der sich eine Gegenstützfläche einer bei Bedarf anpressbaren Verschiebeeinrichtung
abstützen kann. Die Verschiebeeinrichtung umfasst einen Druckmittelzylinder,
vorzugsweise einen Standard-Hydraulikzylinder.
Zur Durchführung eines Walzenwechsels im Walzgerüst
ist es vor dem Entkuppeln notwendig, die Gelenkspindel im Bereich der Kupplungshülse
in ihrer Position abzustützen. Um den Abstützvorgang und den unmittelbar
nachfolgenden Entriegelungsvorgang in einer möglichst kurzen Zeitspanne durchführen
zu können, weist die Kupplungshülse eine umlaufende Ringnut auf, liegt
dieser Ringnut mindestens eine Stützfläche einer Spindelabstützung
gegenüber und ist diese mindestens eine Stützfläche die Kupplungshülse
abstützend mit der Ringnut in Eingriff bringbar ausgebildet und zusätzlich
die Verschiebeeinrichtung für das Verriegelungselement zur Sicherung einer
Synchronbewegung der Verschiebeeinrichtung und der Stützfläche der Spindelabstützung
mit dem Verriegelungselement verbunden.
Diese Synchronbewegung kann einerseits dadurch erreicht
werden, dass die Verschiebeeinrichtung an der verlagerbaren Spindelabstützung
starr befestigt ist und andererseits dadurch, dass die Verschiebeeinrichtung und
die Stützflächen der Spindelabstützung mit einer Steuerung, vorzugsweise
einer Gleichlaufsteuerung, zur Synchronisierung ihres Bewegungsablaufes verbunden
sind.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung nicht einschränkender Ausführungsbeispiele,
wobei auf die beiliegenden Figuren bezug genommen wird, die folgendes zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung eines Walzwerksantriebes mit Motoren, Antriebsspindeln
und Walzgerüst;
- Fig. 2
- einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Ein- und Entkoppeleinrichtung,
- Fig. 3a
- die Ein- und Entkoppeleinrichtung in der geöffneten Position des Verriegelungselementes
in einem Schnitt entlang der Li nie A -A in Fig. 2,
- Fig. 3b
- die Ein- und Entkoppeleinrichtung in der verriegelten Position des Verriegelungselementes
in einem Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2,
- Fig. 4
- einen Querschnitt durch die Kupplungshülse entlang der Linie B - B in Fig.
2,
- Fig. 5
- eine schematische Draufsicht auf die Ein- und Entkoppeleinrichtung mit den Spindelabstützungen.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Duo-Walzgerüst
1 mit zwei angetriebenen Walzen 2, 3, die im beschriebenen Ausführungsbeispiel
als Arbeitswalzen eingesetzt sind und von denen zumindest eine der Walzen, üblicherweise
die obere Walze 2, zur Anpassung an unterschiedliche Walzgutdicken in den Gerüstständern
4, 5 höhenverstellbar abgestützt ist. Als Antriebsaggregate 6 sind Elektromotore
vorgesehen, von denen das Antriebsmoment über als Gelenkwellen oder Zahnspindeln
ausgebildeten Antriebsspindeln 7, 8 an die Laufzapfen 9, 10 der Walzen übertragen
wird. Die Antriebsspindeln 7, 8 sind teleskopisch ausgebildet und nehmen axiale
Längenänderungen auf, die sich einerseits aus der unterschiedlichen Höhenlage
der oberen Walze 2 und andererseits durch das Verschieben der Arbeitswalzen während
des Walzens in Achsrichtung ergeben. Die Antriebsspindeln 7, 8 enden beiderseits
in Spindelköpfe 11, 12, die unterschiedliche Schräglagen der Gelenkwellen
infolge der Walzenhöhenverstellung und Verschiebungen der Arbeitswalzen in
Achsrichtung zulassen.
Ein Walzenwechsel erfordert eine schnelle mechanisierte
Entkupplung der Walzen 2, 3 vom Antriebsaggregat 6. Dies wird durch eine Ein- und
Entkoppeleinrichtung 13 erreicht, die den Laufzapfen 9, 10 einer Walze mit dem Spindelkopf
11 einer Antriebsspindel 7, 8 leicht lösbar verbindet. Vor dem Walzenwechsel,
der in Richtung der Walzen-Drehachse 14, 15 bedienseitig erfolgt, werden die Antriebsspindeln
7, 8 und die zugeordnete Ein- und Entkoppeleinrichtung 13 in ihrer Betriebsposition
mit einer einfahrbaren Spindelabstützung 16 abgestützt und zur Walzen-Drehachse
14, 15 fluchtend gehalten. Gleichzeitig wird eine Verschiebeeinrichtung 17 zur Betätigung
der Ein- und Entkuppeleinrichtung 13 in eine Betriebsposition verschoben, dann durch
Betätigung der Verschiebeeinrichtung 17 die für den Entkupplungsvorgang
notwendige Löseposition eingestellt und die Walzen 2, 3 unter Beihilfe eines
nicht dargestellten Walzenwechselwagens aus dem Walzgerüst 1 entfernt. In gleicher
Weise wird nach dem Einbringen eines neuen, im Wesentlichen aus den beiden Walzen
und den zugehörigen Einbaustücken bestehenden Walzensatzes in den Gerüstständer
4, 5 die Ein- und Entkoppeleinrichtung 13 in die verriegelte Position gebracht und
die Verschiebeeinrichtung 13 und die Spindelabstützung in eine 16 den Walzbetrieb
freigebende Rückzugsposition zurückgeführt.
Die schnell lösbare Ein- und Entkuppeleinrichtung
13 ist in Figur 2 in einem Längsschnitt im Detail dargestellt. Sie besteht
im Wesentlichen aus einem Kupplungszapfen 21, einer Kupplungshülse 22 und einem
Verriegelungselement 23. Der Kupplungszapfen 21 ist achsfluchtend mit dem Laufzapfen
9 der Walze 2, 3 verbunden und weist eine Fußplatte 24 auf, über die er
stirnseitig mit dem Laufzapfen 9 verschraubt ist. Von der Fußplatte 24 ragt
ein T-förmig ausgebildeter Kupplungshaken 25 auf, der in einer T-förmigen
Längsnut 26 ei nes verschiebbaren Verriegelungselementes 23 eingebettet ist.
Der Kupplungszapfen 21 bildet am Kupplungshaken 25 in einer Normalebene zu seiner
Längsachse 27 zwei Verriegelungsflächen 28, 29 aus, denen in der verriegelten
Position der Ein- und Entkuppeleinrichtung 13 Gegenverriegelungsflächen 30,
31 in der T-förmigen Längsnut 26 des Verriegelungselementes 23 gegenüberliegen.
Das in seiner Außenkontur zylindrisch ausgebildete Verriegelungselement 23
ist in der Kupplungshülse 22 normal zur Drehachse 32 der Kupplungshülse
in eine Sacklochbohrung 33 eingesetzt, wobei die Längsachse 34 des Verriegelungselementes
23 die Drehachse der Kupplungshülse schneidet. Das Verriegelungselement 23
ist in der Sacklochbohrung 33 längsverschiebbar angeordnet und kann durch die
Verschiebeeinrichtung 17 von einer stets selbsttätig verriegelten Betriebsposition
in eine entriegelte Löseposition gebracht werden. Parallel zu seiner Längsachse
34 ist im Verriegelungselement 23 eine T-förmige Längsnut 26 zur Aufnahme
des T-förmigen Kupplungshakens 25 eingefräst, wobei der den Kupplungshaken
hintergreifende Abschnitt 35 des Verriegelungselementes 23 in der Löseposition
entsprechend der Längserstreckung 36 der Verriegelungsfläche 28 eine Kuppelöffnung
37 aufweist, um den Kuppel- und Entkuppelvorgang durchführen zu können,
d.h. den Kupplungshaken 25 in die T-förmige Längsnut 26 des Verriegelungselementes
23 einsetzen zu können.
Die entriegelte Löseposition ist in Fig. 3a und die
verriegelte Betriebsposition ist in Fig. 3b näher veranschaulicht.
In Fig. 3a ist das Verriegelungselement 23 von der in Fig.
5 dargestellten Verschiebeeinrichtung 17a entgegen einer von einer Spannfeder 38
aufgebrachten Federkraft (Pfeilrichtung) in die Löseposition verbracht, bei
der der Kupplunghaken 25 der Kuppelöffnung 37 in der T-förmigen Längsnut
26 des Verriegelungselementes 23 gegenüberliegt und damit dem Kupplungshaken
25 einen Zugang zur T-förmigen Längsnut 26 freigibt. Durch das Anliegen
der Stirnseite 40 des verschobenen Verriegelungselementes 23 an der Bodenfläche
41 der Sacklochbohrung 33 in der Kupplungshülse 22 ist die Löseposition
festgelegt. Hier wirkt die Bodenfläche 41 als lagebestimmender Anschlag.
Die in Fig. 3b dargestellte verriegelte Betriebsposition
wird erreicht, indem das Verriegelungselement 23 mit der in Fig. 5 dargestellten
Verschiebeeinrichtung 17b solange in Wirkrichtung der Federkraft (Pfeilrichtung)
bewegt wird, bis die Stützfläche 42 des Abstützringes 43 an der Gegenstützfläche
44 der Kupplungshülse 22 anliegt. Dies erfolgt entweder durch Freigabe der
Federkraft oder durch die Verschiebeeinrichtung 17 selbst, wenn die Federkraft zur
Rückstellung nicht ausreicht. Nach dem Lösen der Verschiebeeinrichtung
17 vom Verriegelungselement 23 und seiner Rückbewegung in die Betriebsposition
verbleibt das Verriegelungselement unter der Wirkung der Vorspannkraft der Spannfeder
38 gesichert in dieser Betriebsposition. Zusätzlich ist damit eine vorzugsweise
selbsttätige Verriegelung der Ein-und Entkoppeleinrichtung 13 ohne Betätigung
der Verschiebeeinrichtung 17 sichergestellt. Der Verschiebeweg 45 zwischen Löseposition
und Betriebsposition entspricht zumindest der Längserstreckung der Verriegelungsfläche
36, um eine vollständige Abstützung der Verriegelungsfläche des Kupplungshaken
25 auf der Gegenverriegelungsfläche 30, 31 der T-förmigen Längsnut
26 zu gewährleisten.
Im Verriegelungselement 23 sind Schmiermittelleitungen
46 angeordnet, durch die Schmiermittel an die Kontaktfläche 47 zwischen Verriegelungselement
23 und Kupplungshülse 22 gefördert werden kann. Dies gewährleistet
jederzeit die sichere Rückführung des Verriegelungselementes 23 in die
stationäre Betriebsposition.
Die Kupplungshülse 22 muss das Antriebsmoment vom
Antriebsaggregat 6 auf den Laufzapfen der Walze übertragen. Hierzu sind in
einem Längenabschnitt der Kupplungshülse 22, in welchem die Kupplungshülse
den Laufzapfen 9 umgreift, in die Wandung der Aufnahmebohrung 50 mit der Kupplungshülse
verschraubte Führungsleisten 51 verdrehgesichert eingesetzt, deren Stützflächen
52 mit Abflachungen am Laufzapfen 9 formschlüssig zusammenwirken (Fig. 4).
Gleichzeitig ermöglichen diese Stützflächen 52 eine Zentrierung des
Kupplungshakens 25 zum Verriegelungselement 23 hinsichtlich der Drehwinkellage dieser
Bauteile zueinander beim Einfädeln des Kupplungshakens in die T-förmige
Längsnut 26. Um ein Fluchten der Walzendrehachse 14 und der Kupplungshülse
22 während des Walzenwechsels sicherzustellen, ist am Außenmantel 53 der
Kupplungshülse eine umlaufende Ringnut 54 vorgesehen, in die mehrere Stützflächen
55 einer anstellbaren Spindelabstützung 16 eingreifen und die Lage der Kupplungshülse
22 während des Walzenwechsels stabilisieren.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich ist, umfasst jede Spindelabstützung
16 einen Aktuator 57, der vorzugsweise von einem Druckmittelzylinder gebildet ist,
um Stützflächen 55 von bewegbaren Stützpratzen 58 mit der Kupplungshülse
22 zu deren Lagefixierung während des Walzenwechsels in Kontakt zu bringen.
Diese Stützflächen 55 greifen hierbei in die umlaufende Ringnut 54 der
Kupplungshülse ein. Vorzugsweise zwei einander gegenüberliegende und horizontal
wirkende Spindelabstützungen 16 sind am Walzenständer 5 in Konsolen 59
befestigt. Am verschiebbaren Teil 60 der Spindelabstützungen 16 sind in einer
Tragkonsole 61 die Verschiebeeinrichtungen 17a, 17b für das Verriegelungselement
23 befestigt, welche dadurch synchron mit den Stützflächen 55 der Spindelabstützung
16 betätigt werden. Zusätzlich ist jede Verschiebeeinrichtung mit einem
als Druckmittelzylinder 62 ausgebildeten Anstellaggregat zur Verschiebung des Verriegelungselementes
23 zwischen einer Betriebsposition und einer Löseposition ausgestattet.
Alternativ ist es nach einer nicht dargestellten Ausführungsform
auch möglich, die Spindelabstützung und die Verschiebeeinrichtung getrennt
voneinander am Walzenständer anzuordnen und die Spindelabstützung und
die Verschiebeeinrichtung über getrennte Aktuatoren unabhängig voneinander
oder über eine Gleichlaufsteuerung synchron zu betätigen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform
beschränkt. Es liegt ebenfalls im Schutzumfang der Erfindung, wenn das Verriegelungselement
in eine die Kupplungshülse durchsetzende Durchgangsbohrung axial verschiebbar
eingesetzt ist. Das Verriegelungselement ist in diesem Fall an seinen beiden Enden
mit Anschlüssen für Verschiebeeinrichtungen ausgestaltet, die gleichzeitig
mit dem Verriegelungselement in Eingriff bringbar sind und das Verriegelungselement
in einer Synchronbewegung von einer Betriebsposition in eine Löseposition und
zurück bewegen. Damit ist eine Rückführung des Verriegelungselementes
in die verriegelte Betriebsposition und damit die Betriebssicherheit auch bei einem
Klemmen des Verriegelungselements infolge von Verschmutzungen sicher gewährleistet.
Die Erfindung ist auch nicht auf ein Duo-Walzgerüst,
wie im Ausführungsbeispiel beschrieben, beschränkt, sondern kann generell
bei Walzgerüsten, wie beispielsweise Drei-, Vier-, Sechs- und Mehrwalzengerüsten
unabhängig vom Querschnitt und Werkstoff des zu walzenden Gutes eingesetzt
werden.
|
| Anspruch[de] |
|
Walzwerksantrieb mit zwischen Antriebsaggregaten (6) und angetriebenen
Walzen (2, 3) angeordneten Antriebsspindeln (7, 8), die in Spindelköpfen (11,
12) enden, wobei jeweils ein Spindelkopf (11,12) lösbar mit dem Laufzapfen
(9, 10) einer Walze, insbesondere einer Arbeitswalze, verbunden ist, wobei zwischen
dem Laufzapfen der Walze und dem Spindelkopf der Antriebsspindel eine Ein- und Entkoppeleinrichtung
(13) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und Entkoppeleinrichtung
(13) aus einer Kupplungshülse (22), einem in die Kupplungshülse lösbar
eingesetzten Kupplungszapfen (21) und einem quer zur Drehachse (14, 15) des Laufzapfens
(9, 10) der Walze (2, 3) verschiebbar angeordneten, in die Kupplungshülse (22)
eingesetzten und den Kupplungszapfen (21) in einer Betriebsposition hintergreifenden
Verriegelungselement (23) besteht und das Verriegelungselement mit einer Verschiebeeinrichtung
(17) kuppelbar ausgebildet ist.
Walzwerksantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kupplungszapfen (21) eine Fußplatte (24) zur stirnseitigen Befestigung
am Laufzapfen (9, 10) der Walze aufweist und von dieser Fußplatte ein Kupplungshaken
(25) mit mindestens einer Verriegelungsfläche (28, 29) aufragt, dass in das
Verriegelungselement (23) eine Längsnut (26) mit mindestens einer Gegenverriegelungsfläche
(30, 31) eingefräst ist und die Längsnut zum Ein- und Ausführen des
Kupplungshakens (25) an einer Stelle eine Kuppelöffnung (37) aufweist, dass
das Verriegelungselement (23) zum Lösen und Verbinden der Ein-und Entkoppeleinrichtung
(13) mit der Verschiebeeinrichtung (17) in eine Löseposition bringbar ist,
bei der die Kuppelöffnung (37) im Verriegelungselement (23) mit dem Kupplungshaken
(25) fluchtet und das Verriegelungselement in eine Betriebsposition bringbar ist,
bei der die Verriegelungsfläche (28, 29) am Kupplungshaken (25) der Gegenverriegelungsfläche
(30, 31)am Verriegelungselement (23) gegenüberliegt.
Walzwerksantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
der Kupplungshaken (25) T-förmig ausgebildet ist und das Verriegelungselement
(23) eine T-förmig ausgebildete Längsnut (26) aufweist.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (14, 15) des Laufzapfens (9)
der Walze, die Drehachse (27) des Kupplungszapfen (21) und die Drehachse (32) der
Kupplungshülse (22) des Spindelkopfes (11, 12) zueinander fluchtend angeordnet
sind und die Längsachse (34) des Verriegelungselementes (23) quer zu dieser
Drehachse (14, 15, 27, 32) orientiert ist und diese schneidet.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verriegelungselement (23) eine kreiszylindrische
Außenkontur aufweist und in eine in der Kupplungshülse (22) radial ausgerichtete
kreiszylindrische Bohrung, vorzugsweise eine Sacklochbohrung 33, verdrehgesichert
eingesetzt ist.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass dem Verriegelungselement (23) zur Fixierung
seiner Betriebsposition eine vorgespannte Spannfeder (38) zwischen dem Verriegelungselement
und einem festen Anschlag (44) an der Kupplungshülse (22) zugeordnet ist.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens an einer Seite des Verriegelungselementes
(23) eine Aufnahme für eine Verschiebeeinrichtung (17) angeordnet ist.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebeeinrichtung (17) einen Druckmittelzylinder
(62), vorzugsweise einem Standard-Hydraulikzylinder umfasst.
Walzwerksantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungshülse (22) eine umlaufende
Ringnut (54) aufweist, dass der Ringnut mindestens eine Stützfläche (55)
einer Spindelabstützung (16) gegenüberliegt und diese mindestens eine
Stützfläche (55) die Kupplungshülse (22) abstützend mit der
Ringnut in Eingriff bringbar ausgebildet ist und dass die Verschiebeeinrichtung
(17) für das Verriegelungselement (23) zur Sicherung einer synchronen Bewegung
der Verschiebeeinrichtung und der Stützfläche der Spindelabstützung
mit dem Verriegelungselement verbunden ist.
Walzwerksantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verschiebeeinrichtung (17) an der verlagerbaren Spindelabstützung (16)
starr befestigt ist.
Walzwerksantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verschiebeeinrichtung (17) und die Stützflächen (55) der Spindelabstützung
(16) mit einer Steuerung, vorzugsweise einer Gleichlaufsteuerung zur Synchronisierung
ihres Bewegungsablaufes verbunden sind.
|
| Anspruch[en] |
|
Rolling mill drive, comprising drive spindles (7, 8) disposed between
drive units (6) and driven rolls (2, 3) and ending in spindle heads (11, 12), wherein
respectively one spindle head (11, 12) is detachably connected to the neck (9, 10)
of a roll, in particular of a work roll, and wherein a coupling and decoupling device
(13) is disposed between the neck of the roll and the spindle head of the drive
spindle, characterized in that the coupling and decoupling device (13) comprises
a coupling sleeve (22), a wobbler (21) detachably inserted in the coupling sleeve,
and a locking element (23), which is arranged displaceably transversely to the rotational
axis (14, 15) of the roll neck (9, 10) of the roll (2, 3), is inserted in the coupling
sleeve (22) and, in an operating position, back-grips the wobbler (21), and the
locking element is configured such that it can be coupled to a displacement device
(17).
Rolling mill drive according to Claim 1, characterized in that
the wobbler (21) has a base plate (24) for end-face attachment to the neck (9, 10)
of the roll, and a coupling hook (25) having at least one locking surface (28, 29)
juts up from this base plate, in that a longitudinal groove (26) having at
least one counter-locking surface (30, 31) is milled into the locking element (23),
and the longitudinal groove, for the introduction and extraction of the coupling
hook (25), has at one place a coupling opening (37), in that the locking
element (23), for the detachment and connection of the coupling and decoupling device
(13), can be brought with the displacement device (17) into a release position in
which the coupling opening (37) in the locking element (23) is aligned with the
coupling hook (25), and the locking element can be brought into an operating position
in which the locking surface (28, 29) on the coupling hook (25) lies opposite the
counter-locking surface (30, 31) on the locking element (23).
Rolling mill drive according to Claim 2, characterized in that
the coupling hook (25) is of T-shaped configuration and the locking element (23)
has a longitudinal groove (26) of T-shaped configuration.
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that the rotational axis (14, 15) of the neck (9) of the
roll, the rotational axis (27) of the wobbler (21) and the rotational axis (32)
of the coupling sleeve (22) and of the spindle head (11, 12) are arranged in mutual
alignment, and the longitudinal axis (34) of the locking element (23) is orientated
transversely to this rotational axis (14, 15, 27, 32) and intersects the latter.
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that the locking element (23) has a circular-cylindrical
outer contour and is inserted in a torsionally secured manner in a circular-cylindrical
bore, preferably a blind hole bore (33), radially aligned in the coupling sleeve
(22).
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that assigned to the locking element (23), for the fixing
of its operating position, is a pretensioned tension spring (38) between the locking
element and a fixed stop (44) on the coupling sleeve (22).
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that at least on one side of the locking element (23) there
is disposed a receiving fixture for a displacement device (17).
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that the displacement device (17) comprises a pressure medium
cylinder (62), preferably a standard hydraulic cylinder.
Rolling mill drive according to one of the preceding claims,
characterized in that the coupling sleeve (22) has a circumferential ring
groove (54), in that lying opposite the ring groove is at least one supporting
surface (55) of a spindle support (16), and this at least one supporting surface
(55) is configured such that, supporting the coupling sleeve (22), it can be brought
into engagement with the ring groove, and in that the displacement device
(17) for the locking element (23), for the securement of a synchronous movement
of the displacement device and of the supporting surface of the spindle support,
is connected to the locking element.
Rolling mill drive according to Claim 9, characterized in that
the displacement device (17) is rigidly attached to the movable spindle support
(16).
Rolling mill drive according to Claim 9, characterized in that
the displacement device (17) and the supporting surfaces (55) of the spindle support
(16) are connected to a control system, preferably a synchronizing control system
for the synchronization of its motional sequence.
|
| Anspruch[fr] |
|
Entraînement de laminoir, comprenant des broches d'entraînement
(7, 8) disposées entres des organes d'entraînement (6) et des cylindres
entraînés (2, 3), qui se terminent par des têtes de broches (11,
12), une tête de broche (11, 12) étant à chaque fois connectée
de manière amovible au tourillon de roulement (9, 10) d'un cylindre, notamment
d'un cylindre de travail, un dispositif de couplage et de découplage (13) étant
disposé entre le tourillon de roulement du cylindre et la tête de broche
de la broche d'entraînement, caractérisé en ce que le dispositif
de couplage et de découplage (13) est constitué d'un manchon d'accouplement
(22), d'un tourillon d'accouplement (21) inséré de manière amovible
dans le manchon d'accouplement et d'un élément de verrouillage (23) déplaçable
transversalement à l'axe de rotation (14, 15) du tourillon de roulement (9,
10) du cylindre (2, 3), inséré dans le manchon d'accouplement (22) et
venant en prise par l'arrière avec le tourillon d'accouplement (21) dans une
position de fonctionnement, et l'élément de verrouillage est réalisé
de manière à pouvoir s'accoupler avec un dispositif de coulissement (17).
Entraînement de laminoir selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le tourillon d'accouplement (21) présente une plaque de base
(24) pour la fixation frontale au tourillon de roulement (9, 10) du cylindre, et
un crochet d'accouplement (25) avec au moins une surface de verrouillage (28,29)
dépasse de cette plaque de base, en ce qu'une rainure longitudinale
(26) avec au moins une contre-surface de verrouillage (30, 31) est fraisée
dans l'élément de verrouillage (23) et la rainure longitudinale présente,
pour l'insertion et le retrait du crochet d'accouplement (25) en un endroit une
ouverture d'accouplement (37), en ce que l'élément de verrouillage
(23), pour libérer et connecter le dispositif de couplage et de découplage
(12) au dispositif de coulissement (17), peut être amené dans une position
de libération dans laquelle l'ouverture d'accouplement (37) dans l'élément
de verrouillage (23) est en affleurement avec le crochet d'accouplement (25) et
l'élément de verrouillage peut être amené dans une position
de fonctionnement dans laquelle la surface de verrouillage (28, 29) sur le crochet
d'accouplement (25) est en regard de la contre-surface de verrouillage (30, 31)
sur l'élément de verrouillage (23).
Entraînement de laminoir selon la revendication 2, caractérisé
en ce que le crochet d'accouplement (25) est réalisé en forme de T
et l'élément de verrouillage (23) présente une rainure longitudinale
(26) réalisée en forme de T.
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les axes de rotation
(14, 15) du tourillon de roulement (9) du cylindre, l'axe de rotation (27) du tourillon
d'accouplement (21) et l'axe de rotation (32) du manchon d'accouplement (22) de
la tête de broche (11, 12) sont disposés en affleurement les uns par rapport
aux autres et l'axe longitudinal (34) de l'élément de verrouillage (23)
est orienté transversalement par rapport à ces axes de rotation (14, 15,
27, 32) et les coupe.
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'élément
de verrouillage (23) présente un contour extérieur cylindrique circulaire
et est inséré dans un alésage cylindrique circulaire orienté
radialement dans le manchon d'accouplement (22), de préférence un alésage
borgne (33), de manière fixe en rotation.
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'on associe à
l'élément de verrouillage (23), pour la fixation de sa position de fonctionnement,
un ressort de serrage précontraint (38) entre l'élément de verrouillage
et une butée fixe (44) sur le manchon d'accouplement (22).
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que l'on dispose au moins
sur un côté de l'élément de verrouillage (23) un logement pour
un dispositif de coulissement (17).
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de coulissement
(17) comprend un vérin à fluide sous pression (62), de préférence
un vérin hydraulique standard.
Entraînement de laminoir selon l'une quelconque des revendications
précédentes, caractérisé en ce que le manchon d'accouplement
(22) présente une rainure annulaire périphérique (54),
en ce que la rainure annulaire est en regard d'au moins une surface de support
(55) d'un support de broche (16) et cette au moins une surface de support (55) est
réalisée de manière à pouvoir être amenée en prise
avec la rainure annulaire en supportant le manchon d'accouplement (22) et
en ce que le dispositif de coulissement (17) pour l'élément de
verrouillage (23) est connecté à l'élément de verrouillage pour
assurer un mouvement synchrone du dispositif de coulissement et de la surface de
support du support de broche.
Entraînement de laminoir selon la revendication 9, caractérisé
en ce que le dispositif de coulissement (17) est fixé rigidement au support
de broche déplaçable (16).
Entraînement de laminoir selon la revendication 9, caractérisé
en ce que le dispositif de coulissement (17) et les surfaces de support (55)
du support de broche (16) sont connectés à une commande, de préférence
une commande de synchronisation, pour synchroniser l'allure de leurs mouvements.
|
|
|