DE3786348T2

DE3786348T2 - Walzenantriebsvorrichtung eines walzgerüstes.

Info

Publication number: DE3786348T2
Application number: DE87906603T
Authority: DE
Inventors: Tomoaki Kimura; Teruo Sekiya
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1986-10-13
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2007-10-10
Also published as: WO1988002668A1; EP0287674A4; EP0287674B1; US4903518A; JPH07121404B2; KR880701594A; JPS6397305A; EP0287674A1; DE3786348D1; KR940010446B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenantriebsvorrichtung zum synchronen Antrieb eines Walzenpaares gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der US-A-3 495 467 und in der JP-U-58-148347 ist ein Walzenantrieb beschrieben, bei dem die Ausgangswelle eines einzigen Motors mit einem Reduziergetriebe verbunden ist. Die Getriebeausgangswelle ist mit Verteiler-Zahnrädern versehen, um die Leistung auf zwei Wellen zu verteilen. Die Arbeitswalzen sind über zwei Spindeln angeschlossen. Das auch als "cam roller" bezeichnete Verteiler-Getriebe muß das im Drehzahl-Reduziergetriebe erhöhte Drehmoment aufnehmen und auf die beiden Wellen übertragen. Das Verteiler-Getriebe umfaßt zwei Zahnräder, deren verzahnte Teile das Drehmoment übertragen, wobei diese beiden Zahnräder wegen des vergrößerten Drehmoments entsprechend groß dimensioniert werden müssen. Dies gilt insbesondere beim Walzen von Flachgut, bei dem die Ausgangsleistung des Antriebsmotors 10000 kW erreicht und das Antriebsmoment jeder Arbeitswalze bis über 100 tm betragen sollte.
Die JP-A-53-71663 beschreibt ein spezielles Duo-Walzgerüst, in dem ein Walzband unter Spannung die beiden Walzen S-förmig umschlingt. Ein Betriebserfordernis dieses Walzgerüstes liegt darin, daß beide Walzen mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben werden müssen. In einer ersten Ausführung ist daher dem Antriebsmotor ein Leistungsverteiler mit zwei Zahnrädern zur Drehmomentteilung zugeordnet, wobei je ein Reduziergetriebe abtriebsseitig an jedes Verteilerzahnrad angekoppelt ist. Eines dieser Reduziergetriebe ist als Planetenradgetriebe ausgebildet, dessen äußeres Zentralrad über ein Spurritzel von einem zusätzlichen drehzahlgeregelten Antriebsmotor mit angetrieben wird, um die Drehzahldifferenz zwischen den beiden Arbeitswalzen feinfühlig steuern zu können. Der notwendige Drehzahlunterschied der beiden Arbeitswalzen kann auch durch ein abgezweigtes Getriebe statt eines zusätzlichen Sekundärmotors erzielt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsvorrichtung zu schaffen, welche eine Verkleinerung der Baugröße des gesamten Antriebssystems für ein Walzenpaar unter Einsatz eines einzigen Antriebsmotors ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patent anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Beschreibung der Zeichnungen:

Fig. 1 zeigt die Anordnung einer Walzenantriebsvorrichtung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 2 ist eine halbgeschnittene Darstellung eines Planeten-Reduziergetriebes;
Fig. 3 zeigt die Eingriffsverhältnisse der Zahnräder des Reduziergetriebes nach Fig. 2;
Fig. 4 zeigt die Anordnung einer anderen erfindungsgemäßen Walzen-Antriebsvorrichtung.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung:

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Fig. 1 hat ein Quarto-Walzgerüst einen äußeren Rahmen mit rechten und linken Ständern 45, 47, die durch Traversen 46, 49 miteinander verbunden sind. Im Rahmen sind zwei in Lagerböcken 42, 48 gelagerte Stützwalzen 22, 18 sowie zwei in Lagerböcken 41, 80 gelagerte Arbeitswalzen 73, 74 vorgesehen, die das Walzgut 34 einfassen. Ein Hydraulikzylinder 43 und ein Anstellblock 44 zur Steuerung der Walzbanddicke sind am oberen Teil jedes Lagerbocks 42 der Stützwalze 22 montiert.

Die Arbeitswalzen 73, 74 dieses Walzgerüstes werden wie folgt angetrieben:

Die Leistung eines einzigen Motors 62 wird über eine Kupplung 61 auf ein Verteilergetriebe 70 übertragen, welches diese Leistung auf zwei Wellen aufteilt. Das Verteilergetriebe 70 enthält ein Gehäuse 70a, in dem zwei Zahnräder 71, 72 enthalten sind.
Die vom Verteilergetriebe 70 auf die obere Welle übertragene Leistung wird über eine Kupplung 54 zu einem Drehzahl-Reduziergetriebe 53 zur Drehmomenterhöhung übertragen. In gleicher Weise erfolgt die Leistungsübertragung der unteren Welle über eine Kupplung 59 zu einem Drehzahl-Reduziergetriebe 60. Die auf die beiden Wellen verteilten und in den Drehzahl-Reduziergetrieben erhöhten Drehmomente werden jeweils auf die beiden Arbeitswalzen 74, 73 über Spindeln 50, 51 übertragen. Das Verteilergetriebe und die beiden Drehzahl-Reduziergetriebe 53, 60 sind auf einer Basis 52 montiert.
Planeten-Reduziergetriebe der inneren Bauart gemäß Fig. 2 werden als Drehzahl-Reduziergetriebe 53, 60 des Walzenantriebssystems verwendet. Die Eingangswelle 1 des jeweiligen Drehzahl-Reduziergetriebes 53, 60 ist in Lagern 3, 14 gelagert und mit einem inneren Sonnenrad 8 versehen. Mehrere Planetenräder 5 kämmen mit dem Sonnenrad 8 und ebenso mit einem Zahnkranz 13, der in einem Gehäuse 4 befestigt ist. An einer Ausgangswelle 9 vorgesehene Zapfen 7 greifen mittig in die Planetenräder 5 ein, wobei Lager 6 eine Rotation der Planetenräder 5 um die Zapfen 7 ermöglichen. Die Eingangswelle 1 ist in dem im Gehäuse 2 festgelegten Lager 3 gelagert und das Lager 14 stützt die Ausgangswelle 9. Die Eingriffsverhältnisse der jeweiligen Zahnräder in diesem Drehzahl-Reduziergetriebe sind schematisch in Fig. 3 gezeigt. Die drei Planetenräder 5 kämmen mit dem Ritzel 8 der Eingangswelle und mit dem innengezahnten Rad 13. Durch die sich ergebenden drei Eingriffsstellen kann ein großes Drehmoment von kleinen Zahnrädern übertragen werden, so daß die Baugröße des Drehzahl-Reduziergetriebes gering sein kann.
Da die beiden Reduziergetriebe an der Ausgangsseite des Verteilergetriebes positioniert sind, ergibt sich das Problem, daß der Abstand zwischen der oberen und der unteren Welle häufig groß ist. In diesen Fällen, wie in Fig. 4 gezeigt, wird eine das Walzgut an einer Seite haltende Arbeitswalze 19 nicht angetrieben und eine Zwischenwalze 20 wird zwischengeordnet und angetrieben, wodurch der Abstand zwischen den angetriebenen Walzen 20, 21 vergrößert werden kann. Mit einem derartigen Quinto-Walzgerüst kann gleichzeitig der vorteilhafte Effekt erreicht werden, daß die nicht angetriebene und in den Lagerböcken 14 gelagerte Arbeitswalze 19 einen kleineren Durchmesser zur Reduktion der Walzkraft haben kann (vgl. JP-A-112249/1978).
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 enthält ein Verteilergetriebe 55 zur Verteilung der Leistung des Motors 62 drei Zahnräder 56, 57, 58 in einem gemeinsamen Gehäuse 55a. Dadurch sind die Drehrichtungen der angetriebenen Walzen einander angepaßt.
Der interaxiale Abstand der angetriebenen Walzen kann erheblich vergrößert werden durch einen Verzicht auf den Antrieb der Arbeitswalze 21 ebenso wie der Zwischenwalze 20 und durch Antreiben der beiden Stützwalzen 20, 28.
Zur Verminderung des zwischenaxialen Abstands der beiden Drehzahl-Reduziergetriebe können diese beiden Reduziergetriebe 53, 60 axial gegeneinander versetzt angeordnet werden, wie dies in den Fig. 1 und 4 dargestellt ist.
Obwohl in den Ausführungen nach Fig. 1 oder 4 das Verteilergetriebe 70 oder 55 direkt an der Ausgangs seite des Antriebsmotors angeordnet ist, können Reduziergetriebe oder auch Übersetzungsgetriebe mit einem geeigneten Drehzahlregelungsverhältnis zwischen dem Antriebsmotor und dem Verteilergetriebe angeordnet werden, falls die Konstruktion dies verlangt. Auch in diesem Fall werden bei einem Ausführungsbeispiel die erfindungsgemäßen Konzepte erzielt, bei welchem die beiden Drehzahl-Reduziergetriebe für die Drehmomenterhöhung hinter dem Verteilergetriebe angeordnet sind.
Bei den Ausführungsbeispielen ist jedes Drehzahlreduziergetriebe zur Drehzahlerhöhung hinter dem Verteilergetriebe als Planetenradgetriebe nach Fig. 2 ausgebildet, so daß ein kleineres Drehzahl-Reduziergetriebe wirtschaftlich wird.
Die beiden Drehzahl-Reduziergetriebe sind hintereinander versetzt angeordnet, wobei der axiale Zwischenabstand verkürzt werden kann und zumindest eine der beidseitig auf das Walzgut einwirkenden Arbeitswalzen nicht angetrieben werden muß, vgl. Fig. 4, so daß ein Raum für einen vergrößerten zwischenaxialen Abstand der Drehzahl-Reduziergetriebe erhalten werden kann.

Mit der Erfindung werden folgende Effekte erzielt:

1. Da das Verteilergetriebe für die Leistungsverteilung aus einem einzigen Motor im Leistungszug vor den Drehzahl Reduziergetrieben angeordnet ist, bleibt sein übertragenes Drehmoment schmal und damit kann ein kleineres Verteilergetriebe eingesetzt werden.
2. Da Planetenrad-Getriebe vom Innentyp als Drehzahl- Reduziergetriebe eingesetzt werden, erfolgt eine Aufteilung der für die Drehmomentübertragung miteinander käminenden Bauteile und ein großes Drehmoment-kann von kleinen Zahnrädern übertragen werden.
3. Die Planetenrad-Getriebe sind in einer axialen Ver-Setzung gegeneinander angeordnet, wodurch der Abstand zwischen den Wellen verkleinert werden kann.

Claims

1. Walzen-Antriebsvorrichtung zum synchronen Antreiben eines Walzenpaars eines ein Arbeitswalzenpaar (19, 21; 73, 74) und mehrere Stützwalzen (18, 20, 21) aufweisenden Walzgerüsts, mit

- einem Motor (62) zum Antreiben eines Walzenpaars,

- einem Verteilergetriebe (55, 70) zur Verzweigung der Motorleistung,

- einem Paar mit dem Verzweigungsgetriebe (55, 70) gekuppelter Drehzahl-Untersetzer (53, 60) und

- einem Paar mit dem Walzenpaar verbundene Antriebsspindeln (50, 51),

wobei

- jede Antriebsspindel (50, 51) mit der Ausgangswelle (9) eines separaten, hinter dem Verteilergetriebe (55, 70) angeordneten, Drehzahl-Untersetzers (53, 60) gekuppelt ist,

- jeder Drehzahluntersetzer (53, 60) als ein jeweils in einem ortsfesten Gehäuse (2, 4) montiertes Reduktionsgetriebe vom inneren Planetentyp ausgebildet ist,

- die beiden Drehzahluntersetzer (53, 60) in Axialrichtung der Antriebsspindeln (50, 51) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

2. Walzen-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Planeten-Untersetzungs-Getriebe (53, 60) einen an der Innenseite des Gehäuses (4) befestigten Innen-Zahnkranz (13), ein auf der mit der Abtriebsseite des Verteilergetriebes (70) verbundenen Eingangswelle (1) befestigtes Sonnenrad (8) und mehrere Planetenräder (5) aufweist, die an einer mit der Antriebsspindel (50, 51) verbundenen Ausgangswelle (9) befestigt sind und mit dem Sonnenrad (8) sowie mit dem inneren Zahnkranz (13) kämmen.

3. Walzen-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der Ausgangswellen (9) der Planeten- Reduktions-Getriebe (53, 60) mit der Spindel (50) einerZwischenwalze (20) verbunden ist, die zwischen einer nicht angetriebenen Arbeitswalze (19) und einer Stützwalze (21) angeordnet ist, und daß das Verteilergetriebe (55) ein zentrales Antriebs-Zahnrad (57) sowie zwei seitliche angetriebene Zahnräder (56, 58) aufweist.

4. Walzen-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangswellen (1) der Drehzahluntersetzer (53, 60) in einem ersten im Gehäuse (2) montierten Lager (3) und in einem zweiten im Endteil der Abtriebswelle (9) montierten Lager (14) gelagert sind.

5. Walzen-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beide Planeten-Reduktions-Getriebe (53, 60) und das Verteilergetriebe (55; 70) auf einer gemeinsamen Basis (52) montiert sind.