DD247627A5 - Verfahren und vorrichtung zum schleifen eines rotationskoerpers - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskoerpers, bei denen ein drehbar gelagerter Schleifkoerper 12 so ausgerichtet ist, dass eine Verlaengerung seiner Drehachse c eine Drehachse des Rotationskoerpers 11 nicht schneidet und seine Drehachse gegenueber einer senkrecht zur Drehachse des zu schleifenden Rotationskoerpers 11 stehenden Ebene geneigt oder schraeggestellt ist. Der zu schleifende Rotationskoerper 11 wird in Drehung versetzt, und der Schleifkoerper 12 gegen die Mantelflaeche des Rotationskoerpers 11 angedrueckt, wobei diese Mantelflaeche des Rotationskoerpers 11 aufgrund eines Relativschlupfes geschliffen werden kann, der an einem Beruehrungspunkt zwischen der Mantelflaeche des Rotationskoerpers 11 und dem Schleifkoerper 12 auftritt Fig. 2

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, insbesondere ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung, die zweckmäßig für das in der Walzstraße erfolgende Direkt-Schleifen einer Arbeitswalze bei eimern Walzwerk, z. B. einem Warmwalzwerk o.dgl., einsetzbar sind.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Wenn ein Band, wie ein Stahlblechband o.dgl., einem Warmwalzwerk in einer Walzstraße, in welcher eine große Zahl von Walzwerken in Reihe angeordnet sind, unterworfen wird, unterliegt eine Arbeitswalze im Vergleich zu einer Stützwalze einem großen Abrieb oder Verschleiß. Insbesondere sind dabei Verschleiß und Oberflächenaufrauhung eines mit einem Band in Berührung gelangenden Banddurchgangsabschnitts der Arbeitswalze beträchtlich, und der örtliche Verschleiß der den Seitenkantenbereich des Bands entsprechenden Abschnitte der Arbeitswalze ist ganz erheblich. Beim Auswalzen von Bändern erfolgt daher das Walzen unter Änderung der Folge der zu walzenden Bänder in der Weise, daß das Auswalzen sequentiell vom Walzen breiter Bänder auf das Walzen schmälerer Bänder umgestellt wird. Außerdem wird die Arbeitswalze periodisch ausgewechselt; nach dem (Nach-)Schleifen der abgenützten Arbeitswalze außerhalb des Walzwerks wird diese Arbeitswalze wieder in das Walzwerk eingebaut und für weitere Walzvorgänge eingesetzt.

Beim vorstehend beschriebenen Verfahren zur Durchführung des planmäßigen Auswalzens, bei dem die Folge der Bandbreiten so eingestellt wird, daß die Auswalzvorgänge aufeinanderfolgend von breiteren zu (immer) schmäleren Bändern durchgeführt werden, und die Arbeitswalze außerhalb der Walzstraße nachgeschliffen wird, ergibt sich jedoch eine Beeinträchtigung der Produktionsleitung aufgrund der Notwendigkeit für die Sequenz der Walzvorgänge. Außerdem bedingt die große Häufigkeit des Auswechselns einer Arbeitswalze einen großen Arbeitsaufwand; all dies stellt einen Hauptgrund für die Verringerung eines Auslastungsfaktors einer Walzanlage dar. Aus diesem Grund wurde die Entwicklung eines in der Walzstraße durchführbaren, sog. Direkt-Schleifverfahrens und einer entsprechenden Vorrichtung, mit denen das Schleifen oder Nachschleifen einer Walze während des Walzvorganges und bei in das Walzwerk eingebauten Walze erfolgen kann, wobei die Walzen-Wechselintervalle verlängert sind und die Walzarbeiten nicht durch eine Folge von Bändern verschiedener Breiten eingeschränkt sind, ins Auge gefaßt.

Für das in der Walzstraße erfolgende Schleifen (im folgenden als „Direktschleifen" bezeichnet) sind beispielsweise die in Fig.4a und 4b sowie in den Fig. 5 bis 7 dargestellten Vorrichtungen bekannt. Bei der Vorrichtung nach Fig.4a erfolgt das (Nach-)Schleifen durch Andrücken eines rechteckig-säulenförmigen, blockartigen Schleifsteins 1 gegen eine sich drehende Arbeitswalze 2. Bei der Vorrichtung nach Fig. 4b erfolgt dieses Schleifen mittels einer durch einen nicht dargestellten Motor in Drehung versetzten Schleifscheibe 3, die an die Mantelfläche der Arbeitswalze 1 angedrückt wird.

Bei der den genannten blockartigen Schleifstein 1 verwendenden Schleifvorrichtung gemäß Fig. 4b ist zwar der Aufbau einfach, weil der Schleifstein 1 nicht in Drehung versetzt zu werden braucht; andererseits ist diese Vorrichtung aber mit dem Nachteil behaftet, daß sich die Schnittfläche des Schleifsteins 1, weil dieser nicht gedreht wird, leicht mit Schleifstaub zusetzen oder verbacken kann. Aufgrund der langgestreckten Blockform des Schleifsteins 1 können seine Eckabschnitte leicht abbrechen, was zu einer kurzen Standzeit des Schleifsteins 1 und auch zu einer Unfallgefahr führt.

Bei der die Schleifscheibe 3 verwendenden Schleifvorrichtung gemäß Fig.4b sind einerseits die Standzeit der Schleifscheibe lang und die Schleifleistung ausgezeichnet; andererseits muß aber die Schleifscheibe 3 über ihre Welle 4 durch einen Motor angetrieben werden. Dies bedingt einen größeren Raumbedarf in Längsrichtung der Walze. Wenn zudem mehrere Schleifscheiben 3 angeordnet werden, müssen ihre gegenseitigen Abstände groß gehalten werden, wobei das Schleifen der gesamten Walzen-Mantelfläche über ihre volle Längserstreckung nicht möglich ist.

Bei der in Fig. 5 dargestellten Schleifvorrichtung wird zum Schleifen ein rechteckiger, blockförmiger Schleifstein 31 gegen eine sich in Drehung befindende Arbeitswalze 1' angedrückt. Bei der Schleifvorrichtung gemäß Fig. 6 erfolgt dies, indem eine Welle 5 einer Schleifscheibe 32 parallel zur Arbeitswalze 1' gehalten und die Umfangsf lache der Schleifscheibe 32 an die sich drehende Arbeitswalze 1' angedrückt wird. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel sind mehrere Schleifscheiben 32 in einer Reihe längs der Längsrichtung der Arbeitswaize 1' angeordnet. Bei einer in Fig.7 dargestellten Schleifvorrichtung erfolgt das Schleifen durch Andrücken eines um zwei drehbare Scheiben oder Rollen 4' herumgelegten endlosen Schleifbands 33 gegen eine Arbeitswalze V.

Die den blockförmigen Schleifstein 31 verwendende Schleifvorrichtung gemäß Fig. 5 besitzt zwar einen einfachen Aufbau, weil der Schleifstein 31 nicht gedreht zu werden braucht. Sie ist jedoch infolge des sich nicht drehenden Schleifsteins 31 mit dem Mangel behaftet, daß sich die Schnittfläche des Schleifsteins 31 leicht zusetzt oder der Schleifstein 31 einem Zubacken oder Sintern unterliegt. Außerdem können die Eckabschnitte des Schleifsteins 31 aufgrund seiner Form leicht abbrechen, was eine kürzere Standzeit und auch eine Unfallgefahr bedingt.

Bei der in Fig. 6 dargestellten Schleifvorrichtung setzt sich die sich drehende Schleifscheibe nicht zu, und sie besitzt daher bei ausgezeichneter Schleifleistung eine lange Standzeit. Für den Drehantrieb der Schleifscheibe 32 muß aber ein (nicht dargestellter) Motor für den Antrieb der Welle 5 vorgesehen werden, was einen großen Raumbedarf in Längsrichtung der Arbeitswalze 1' bedingt. Wenn dabei zudem mehrere Schleifscheiben 32 (nebeneinander) angeordnet werden, muß ihr gegenseitiger Abstand groß gehalten werden, wobei es unmöglich ist, die gesamte Mantelfläche über die volle , Längserstreckung der Arbeitswalze 1'zu schleifen.

Die das Schleifband 33 verwendende Schleifvorrichtung gemäß Fig.7 ist darüber hinaus mit dem Mangel behaftet, daß das Schleifband stark verschleißanfällig ist und die Vorrichtung selbst einen komplexen Aufbau besitzt.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Schleifleistung und die Standzeit der Schleifscheiben beim Schleifen der Arbeitswalzen eines Walzwerkes im Einbauzustand unter gleichzeitiger Reduzierung der hierfür notwendigen Anlagenkosten weiter zu erhöhen und ein Nachschleifen der gesamten Walzenmantelfläche zu gewährleisten.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Direktschleifverfahren bei einfachem, raumsparenden Aufbau der Schleifvorrichtung zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß ein drehbar gelagerter Schleifkörper so ausgerichtet wird, daß eine Verlängerung seiner Drehachse eine Drehachse des zu schleifenden Rotationskörpers nicht schneidet und seine Drehachse gegenüber einer senkrecht zur Drehachse des Rotationskörpers stehenden Ebene geneigt oder schräggestellt ist, der Rotationskörper in Drehung versetzt wird und der Schleifkörper gegen die Mantelfläche des Rotationskörpers angedruckt wird, so daß die Mantelfläche des Rotationskörpers aufgrund eines Relativschlupfes geschliffen wird, der an der Berührungsstelle zwischen der Mantelfläche des Rotationskörpers und dem Schleifkörper auftritt.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, die gekennzeichnet ist durch eine Einrichtung zum Ausrichten eines drehbar gelagerten Schleif körpers in der Weise, daß eine Verlängerung der Drehachse des Schleifkörpers eine Drehachse des zu schleifenden Rotationskörpers nicht schneidet und seine Drehachse gegenüber einer senkrecht zur Drehachse des Rotationskörpers stehenden Ebene geneigt oder schräggestellt ist, eine Antriebseinrichtung zum Drehen des Rotationskörpers und eine Einrichtung zum Andrücken des Schleifkörpers gegen die Mantelfläche des Rotationskörpers, wobei die Mantelfläche des Rotationskörpers aufgrund eines Relativschlupfes geschliffen wird, der an der Berührungsstelle zwischen der Mantelfläche des Rotationskörpers und dem Schleifkörper auftritt.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung kennzeichnen sich im wesentlichen durch die vorstehend angegebenen Merkmale. Da hierbei der Schleifkörper mit seiner Drehachse so ausgerichtet ist, daß diese die Drehachse des Rotationskörpers nicht schneidet und gegenüber der letzteren Drehachse schräggestellt ist, tritt ein Relativschlupf und mithin eine Gleittreibung zwischen dem Schleifkörper und der zu (be)schleifenden Mantelfläche des mit Drehung angetriebenen Rotationskörpers auf, wobei dessen Mantelfläche durch diese Gleittreibung automatisch geschliffen wird. Infolgedessen ist kein Antrieb zum Drehen des Schleifkörpers erforderlich, vielmehr wird er durch den zu schleifenden Rotationskörper in Drehung versetzt. Demzufolge tritt kein Zusetzen des Schleifkörpers auf; selbst wenn mehrere Schleifkörper in Längsrichtung der Mantelfläche des zu schleifenden Rotationskörpers in einer Reihe angeordnet sind, braucht zwischen benachbarten Schleifkörper kein besonders großer Abstand eingehalten zu werden. Hierdurch können Einbau- oder Anlagenkosten und Einbauraum gespart werden.

Ausführungsbeispiel

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 a: eine schematische Vorderansicht zur Darstellung eines Arbeits-oder Betriebszustands bei einer Vorrichtung

gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 1 b: einen Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 1 a,

Fig. 2: eine Aufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1 aund 1 b,

Fig. 3: eine schematische Darstellung des Schleifprinzips bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2,

Fig. 4 a und 4 b: schematische Seitenansicht zur Veranschaulichung verschiedener bisheriger Arbeitswalzen-

. Schleifverfahren,

Fig. 5 bis 7: schematische Darstellung verschiedener bisheriger Direktschleifvorrichtungen.

Die Fig.4a, 4b und 5 bis 7 sind eingangs bereits erläutert worden.

Gemäß den Fig. 1 a, 1 b und 2, die eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens und einer Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers gemäß der Erfindung darstellen, besitzt ein gegen eine Mantelfläche einer Walzwerk-Walze 11 angedrückter Schleifstein 12 eine zylindrische (napfartige) Form. Der Schleifkörper 12 ist dabei durch ein nicht dargestelltes Trag- oder Lagerelement so drehbar gelagert, daß er sich ungehindert um seine Welle 13 drehen kann. Eine Drehachse c des Schleifkörpers 12 ist gegenüber der Drehachse C der Walze 11 um einen Betrag a so versetzt, daß eine Verlängerung der Drehachse c die Drehachse C nicht schneidet. Außerdem ist die Drehachse des Schleif körpers 12 unter einem Winkel α gegenüber einer senkrecht zur Drehachse C der Walze 11 stehenden Ebene ρ schräggestellt oder geneigt, so daß sich demzufolge ein Berührungspunkt S zwischen der Mantelfläche der Walze 11 und dem Schleifkörper 12 in einer Stellung befindet, die unter einem Winkel θ gegenüber einer geraden Linie L versetzt ist, die einen Schnittpunkt zwischen der Drehachse c und der Mantelfläche der Walze 11 passiert und parallel zur Drehachse C liegt, wie dies am besten aus Fig. 1 a hervorgeht.

Wenn dabei gemäß Fig. 3 die Walze 11 mit einer Umfangsgeschwindigkeit V_R angetrieben (in Drehung versetzt) wird, läuft der Schleifkörper 12 mit einer Umfangsgeschwindigkeit V_G um, die sich durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

V_G = V_R-cos9

Wenn hierbei eine Geschwindigkeitskomponente der Umfangsgeschwindigkeit V_R der Walze 11 am Berührungspunkt S in Richtung auf die Drehachse c mit Vs bezeichnet wird, ergibt sich ein Schlupf entsprechend Vs zwischen der Walze 11 und dem Schleifkörper 12, wie sich dies durch folgende Gleichung ausdrücken läßt:

V_S = V_R-sin θ

Da hierbei die Verschiebung des Schleifkörpers 12 in Richtung Vs durch sein Lagerelement verhindert wird, wird die Mantelfläche der Walze 11 mittels einer diesem Schlupf entsprechenden Gleitreibungskraft geschliffen. In diesem Fall brauchen lediglich der Neigungswinkel α und die Größe des Versatzes a des Schleif körpers 12 so eingestellt zu werden, daß der Winkel θ im Hinblick auf die Schleifleistung und auf das Ausmaß des Zusetzens des Schleifkörpers 12 eine optimale Größe annimmt.

Obgleich die vorstehende Ausführungsform für den Fall des Schleifens einer Walze in einem Walzwerk beschrieben ist, ist die Erfindung ersichtlicherweise in vielfach verschiedenerweise auf das Schleifen der Mantelflächen von anderen Rotationskörpern anwendbar.

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1. Verfahren zum Schleifen eines Rotationskörpers, dadurch gekennzeichnet, daß ein drehbar gelagerter Schleifkörper so ausgerichtet wird, daß eine Verlängerung seiner Drehachse eine Drehachse des zu schleifenden Rotationskörpers nicht schneidet und seine Drehachse gegenüber einer senkrecht zur Drehachse des Rotationskörpers stehenden Ebene geneigt oder schräggestellt ist, der Rotationskörper in Drehung versetzt wird und der Schleifkörper gegen die Mantelfläche des Rotationskörpers angedrückt wird, so daß die Mantelfläche des Rotationskörpers aufgrund eines Relativschlupfes geschliffen wird, der an der Berührungsstelle zwischen der Mantelfläche des Rotationskörpers und dem Schleifkörper auftritt.
2. 2. Vorrichtung zum Schleifen eines Rotationskörpers, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Ausrichten eines drehbar gelagerten Schleifkörpers in der Weise, daß eine Verlängerung der Drehachse des Schleifkörpers eine Drehachse des zu schleifenden Rotationskörpers nicht schneidet und seine Drehachse gegenüber einer senkrecht zur Drehachse des Rotationskörpers stehenden Ebene geneigt oder schräggestellt ist, eine Antriebseinrichtung zum Drehen des Rotationskörpers und eine Einrichtung zum Andrücken des Schleifkörpers gegen die Mantelfläche des Rotationskörpers, wobei die Mantelfläche des Rotationskörpers aufgrund eines Relativschlupfes geschliffen wird, der an der Berührungsstelle zwischen der Mantelfläche des Rotationskörpers und dem Schleifkörper auftritt.