EP0137919A2 - Vorrichtung für die Anstellung von Einbaustücken in Walzgerüsten - Google Patents

Vorrichtung für die Anstellung von Einbaustücken in Walzgerüsten Download PDF

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EP0137919A2
EP0137919A2 EP84108262A EP84108262A EP0137919A2 EP 0137919 A2 EP0137919 A2 EP 0137919A2 EP 84108262 A EP84108262 A EP 84108262A EP 84108262 A EP84108262 A EP 84108262A EP 0137919 A2 EP0137919 A2 EP 0137919A2
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Schloemann Siemag AG
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    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19642—Directly cooperating gears
    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19828—Worm

Definitions

  • the invention relates to an adjusting device for in particular the horizontal adjustment of chocks in roll stands.
  • Such adjustment devices are required in particular if, for example, the profile of the roll gap is to be changed by setting work rolls, or if, for example, according to "Production of cold-rolled strip", part 1, Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1970, pages 309 and 310 , an additional support of a work roll of small diameter by horizontal displacement, against which the axes of the support rolls have plane.
  • a number of demands must be made of such a horizontal displacement of the chocks, in particular of devices which effect work rolls: for example, the placement in the stand window of a rolling mill should be compact and compact due to the structure, and there should be the possibility of precisely determinable adjustment paths using simple means to cover or to actuate adjusting devices in the same direction or in opposite directions, and it is essential to provide the chocks of the cylinders to be displaced with precisely aligned contact surfaces, so that displacements of these contact surfaces are to be carried out strictly parallel as pure translatory movements.
  • Wedge adjustments are known for this purpose, in which, however, the adjusting stroke and thus the size of the adjusting device increase with an increasing useful stroke, so that such drives have proven themselves for a relatively small useful stroke, but require undesirably large adjusting movements at higher displacements to be demanded.
  • Another disadvantage is that a pure shifting actuating movements are avoided anyway because of the large space requirement of the actuators in this case, and therefore a rotating actuating movement is recommended, which is transmitted to the wedge surfaces via a screw spindle encompassed by nuts.
  • Hydraulic adjusting devices have proven to be relatively complex in practice, since the desired compact design requires high pressures, the control and control of which are already difficult, and in general an encoder which monitors the travel path is also required without a purely translational movement is secured.
  • the invention is therefore based on the object of creating a compact actuating device, the actuating stroke of which can be easily monitored or determined and specified, which executes predetermined actuating paths largely rigidly without elastic compliance, and which is capable of being practically purely translational Perform positioning movements.
  • a worm shaft the worm of which engages in an axially defined supported worm wheel which engages with a nut thread in a threaded section of a non-rotatable, longitudinally displaceable adjusting spindle. Due to the double reduction via the screw connection and the threaded connection, easily manageable adjusting movements with high angle adjustments at low torque are required in order to specify exactly definable settings within a wide stroke range.
  • Relief of the worm shaft in connection with the possibility of a further exact alignment of the positioning plate to be shifted is achieved if the worm engages in two worm wheels arranged opposite one another and arranged symmetrically to the worm shaft.
  • a further secured translational movement with further load distribution is achieved if the worm shaft 2 has worms engaging in worm gears. It has proven useful to additionally support the worm shaft between the two worms by a further bearing that allows axial play.
  • the predetermined, defined support of the worm wheels can be achieved if they are held on both sides by an axial and a radial bearing.
  • the desired defined employment combined with a simple construction of the adjusting device, can be achieved if the adjusting spindles support a common pressure plate, with which they are connected in a rotationally fixed manner, so that a separate longitudinal guidance of the individual adjusting spindles is unnecessary.
  • the adjusting device can be permanently and safely supplied with lubricant and protected against dirt and combined into a compact, possibly easily replaceable device if the worm shaft, the worm wheels and the adjusting spindle are provided in a closed housing which has the recesses in which the adjusting spindles are guided sealed.
  • a housing 2 which is reinforced by ribs 1 and which, according to FIG.
  • Rolling bearings 5 to 7 are used in openings of the flanks and a web connecting ribs 1, of which the bearing 5, which is formed by two symmetrical tapered roller bearings, acts as a thrust bearing, while the cylinder bearings 6 and 7 act as radial bearings.
  • a worm shaft 8, which is equipped with two worms 9 and 10, runs in these bearings, also supported in the center. In each of these worms, two worm wheels mounted opposite one another engage in one of the worms, so that the normal forces which are caused during the actuation processes and which are normal to the worm shaft compensate one another.
  • worm wheels 11 are mounted in a defined manner;
  • Two conventional radial bearings 13 and 14 each hold a worm wheel 11 in its axis and in defined engagement with the associated worm 10, while two axial bearings 12 and 15 exclude axial movements of the worm wheel and support the actuating forces transmitted to the worm wheels.
  • the worm gears have a continuous bore, within which a section of a nut thread is provided.
  • the bores of the worm wheels 11 are penetrated by adjusting spindles 17 which are guided in recesses 16 of the housing 1 and which engage with a threaded section 18 in the nut thread of the worm wheel 11.
  • Defined displacements of the adjusting spindles 17 are secured by their threaded section 18, which is supported in the worm wheel 11, as well as by their exact guidance in the recess 16 securing guide rind 19 and 20, which are each equipped with seals for secure closure in the housing.
  • An end face of the adjusting spindles 17 designed as a hollow shaft is in each case with Grooved pins 21 are provided, which engage in flanges 23, which in turn are connected to a common pressure plate 24 executing the adjusting device.
  • An additional securing of this connection is brought about by the adjusting spindles 17 penetrating and engaging in the flanges 23 bolts.
  • the adjusting spindles 17 are secured against rotation.
  • the direction of rotation of the drive can be taken into account without further ado: opposite worm wheels 11 rotate under the influence of the drive assigned snail in opposite direction of rotation.
  • this is taken into account in that the worm wheels and adjusting spindles provided on a common side of the worm shaft have threaded sections 18 or nut threads formed in the same direction, while the worm wheels and adjusting spindles provided on the opposite side of the worm shaft are equipped with threads running in opposite directions.
  • a symmetrical drive of two gears is easily possible if the respective thread senses are exchanged for those of the adjusting device working with it.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anstellvorrichtung in Walzgerüsten, die insbesondere für die Horizontalanstellung von Einbaustücken von Arbeitswalzen Verwendung findet. Diese Anstellvorrichtung soll kompakt ausgeführt und so ausgebildet sein, daß ihr Stellhub leicht zu überwachen bzw. ermitteln und vorzugeben ist, und daß sie vorgegebene Stellwege starr ohne elastische Nachgiebigkeit ausführt und in der Lage ist, rein translatorische Stellbewegungen durchzuführen. Erreicht wird dieses durch eine Schneckenwelle, deren Schnecke in ein axial definiert abgestütztes Schnekkenrad angreift, das seinerseits mit einem Muttergewinde in einen Gewindeabschnitt einer drehfest gehaltenen, längsverschiebbaren Anstellspindel eingreift, wobei zur Sicherung vorgegebener Bewegungen und zur weitgehenden Entlastung die Schnecke vorzugsweise in zwei einander gegenüberliegende, symmetrisch zur Schneckenwelle angeordnete Schneckenräder mit gegenläufigen Muttergewinden eingreift und zweckmäßig die Schneckenwelle mit zwei in Schneckenräder eingreifenden Schnecken ausgestattet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Anstellvorrichtung für insbesondere die Horizontalanstellung von Einbaustücken in Walzgerüsten. Derartige Anstellvorrichtungen werden insbesondere dann benötigt, wenn bspw. durch Schränken von Arbeitswalzen das Profil des Walzspaltes geändert werden soll, oder wenn, bspw. gemäß "Herstellung von kaltgewalztem Band", Teil 1, Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1970, Seiten 309 und 310, eine zusätzliche Abstützung einer Arbeitswalze geringen Durchmessers durch horizontales Versetzen-, gegen die die Achsen der Stützwalzen aufweisenden Ebene erfolgt.
  • An eine derartige horizontale Verschiebung der Einbaustücke insbesondere von Arbeitswalzen bewirkende Vorrichtungen sind eine Reihe von Forderungen zu stellen: So soll bspw. der Unterbringung im Ständerfenster eines Walzwerkes wegen der Aufbau kompakt und gedrungen sein, es soll die Möglichkeit bestehen, mit einfachen Mitteln exakt bestimmbare Stellwege zurückzulegen oder Anstellvorrichtungen gleichsinnig oder gegensinnig synchron zu betätigen, und wesentlich ist es, den Einbaustücken der zu verschiebenden Zylinder exakt ausgerichtete Anlageflächen zu bieten, so daß Verschiebungen dieser Anlageflächen streng parallel als reine translatorische Bewegungen durchzuführen sind.
  • Bekannt für diesen Zweck sind Keilanstellungen, bei denen jedoch der Stellhub und damit die Größe der Verstellvorrichtung mit wachsendem Nutzhub zunehmen, so daß dergleichen Antriebe sich zwar für relativ geringe Nutzhube bewährt haben, bei höheren zu fordernden Verschiebungen jedoch unerwünscht große Stellbewegungen bedingen. Als nachteilig macht sich fernerhin bemerkbar, daß eine reine Verschiebung bewirkende Stellbewegungen ohnehin des in diesem Falle großen Raumbedarfes der Stellantriebe wegen vermieden werden und sich daher eine rotierende Stellbewegung empfiehlt, die über eine von Muttern umfaßte Schraubspindel auf die Keilflächen übertragen wird. Hydraulische Anstellvorrichtungen haben sich in der Praxis als relativ aufwendig erwiesen, da des angestrebten kompakten Aufbaues wegen hohe Drucke einzusetzen sind, deren Beherrschung und Steuerung bereits Schwierigkeiten bereitet, und im allgemeinen ist zusätzlich ein den Stellweg überwachender Geber erforderlich, ohne daß hierbei ein rein translatorischer Bewegungsverlauf gesichert ist.
  • Die Erfindung geht daher von der Aufgabe aus, eine kompkate Anste-lvorrichtung zu schaffen, deren Stellhub leicht zu überwachen bzw. zu ermitteln und vorzugeben ist, der vorgegebene Stellwege weitgehend starr ohne elastische Nachgiebigkeit ausführt, und der in der Lage ist, praktisch rein translatorische Stellbewegungen durchzuführen.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schneckenwelle, deren Schnecke in ein axial definiert abgestütztes Schneckenrad eingreift, das mit einem Muttergewinde in einen Gewindeabschnitt einer drehfest gehaltenen, längsverschiebbaren Anstellspindel eingreift. Durch die doppelte Untersetzung über die Schneckenverbindung und die Gewindeverbindung werden leicht beherrschbare Stellbewegungen mit hohen Winkelverstellungen bei geringem Moment benötigt, um innerhalb eines weiten Hubbereiches exakt definierbare Anstellungen vorzugeben.
  • Eine Entlastung der Schneckenwelle in Verbindung mit der Möglichkeit einer weitergehend exakten Ausrichtung der zu .verschiebenden Stellplatte wird erreicht, wenn die Schnecke in zwei einander gegenüberliegende, symmetrisch zur Schnekkenwelle angeordnete Schneckenräder eingreift. Eine weitergehend gesicherte translatorische Bewegung unter weitergehender Lastverteilung wird erreicht, wenn die Schneckenwelle 2 in Schneckenräder eingreifende Schnecken aufweist. Bewährt hat es sich, die Schneckenwelle hierbei zwischen den beiden Schnecken zusätzlich durch ein weiteres, ein axiales Spiel zulassendes Lager abzustützen. Die vorgegebene definierte Abstützung der Schneckenräder läßt sich erreichen, wenn diese beidseitig jeweils durch ein Axial- sowie ein Radiallager gehalten werden.
  • Die gewünschte definierte Anstellung läßt sich, verbunden mit einem einfachen Aufbau der Anstellvorrichtung, erreichen, wenn die Anstellspindeln eine gemeinsame Druckplatte abstützen, mit der sie drehfest verbunden sind, so daß eine gesonderte Längsführung der einzelnen Anstellspindeln sich erübrigt.
  • Die Anstellvorrichtung läßt sich dauerhaft und sicher mit Schmierstoff versorgen und gegen Verschmutzungen schützen und zu einem kompakten, gegebenenfalls leicht tauschbaren Gerät zusammenfassen, wenn die Schneckenwelle, die Schneckenräder und die Anstellspindel in einem geschlossenen Gehäuse vorgesehen sind, das die Ausnehmungen aufweist, in denen die Anstellspindeln abgedichtet geführt sind.
  • Im einzelnen sind die Merkmale der Erfindung anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit dieses darstellenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen hierbei:
    • Figur 1 einen mittig geführten Längsschnitt durch eine Anstellvorrichtung, und
    • Figur 2 einen entlang der Symmetriefläche zweier Schnekkenräder der Fig. 1 geführten Querschnitt.
  • In den Figuren ist ein durch Rippen 1 verstärktes Gehäuse 2 gezeigt, das gemäß Fig. 2 durch Dichtungsscheiben 3 übergreifende Deckel 4 geschlossen ist. In öffnungen der Flanken sowie eines Rippen 1 verbindenden Steges sind Wälzlager 5 bis 7 eingesetzt, von denen das Lager 5, das durch zwei symmetrische Kegelrollenlager gebildet ist, als Drucklager wirkt, während die Zylinderlager 6 und 7 als Radiallager wirken. In diesen Lagern läuft, auch mittig abgestützt, eine Schneckenwelle 8, die mit zwei Schnecken 9 und 10 ausgestattet ist. In diese Schnecken greifen jeweils zwei einander gegenüberliegend gelagerte Schneckenräder in eine der Schnecken ein, so daß die bei Stellvorgängen bewirkten, normal zur Schneckenwelle gerichteten Normalkräfte einander kompensieren. Wie die Fig. 2 zeigt, sind die Schneckenräder 11 definiert gelagert; jeweils zwei übliche Radiallager 13 und 14 halten ein Schnekkenrad 11 in seiner Achse und in definiertem Eingriff mit der zugehörigen Schnecke 1o, während zwei Axiallager 12 und 15 axiale Bewegungen des Schneckenrades ausschließen und die auf die Schneckenräder übertragenen Stellkräfte abstützen.
  • Die Schneckenräder weisen eine durchgehende Bohrung auf, innerhalb deren ein Abschnitt eines Muttergewindes vorgesehen ist. Durchgriffen werden die Bohrungen der Schneckenräder 11 durch in Ausnehmungen 16 des Gehäuses 1 geführte Anstellspindeln 17, die mit einem Gewindeabschnitt 18 in das Muttergewinde des Schneckenrades 11 eingreifen. Definierte Verschiebungen der Anstellspindeln 17 sind durch ihren sich im Schnekkenrad 11 abstützenden Gewindeabschnitt 18 ebenso gesichert, wie durch ihre exakte Führung in der Ausnehmung 16 sichernde Führungsrinde 19 und 20, die jeweils mit Dichtungen zum sicheren Abschluß im Gehäuse ausgestattet sind. Eine Stirnseite der als Hohlwelle ausgeführten Anstellspindeln 17 ist jeweils mit Kerbstiften 21 versehen, die in Flansche 23 eingreifen, die ihrerseits mit einer gemeinsamen, die Stellvorrichtung ausführenden Druckplatte 24 verbunden sind. Eine zusätzliche Sicherung dieser Verbindung wird durch die Anstellspindeln 17 durchgreifende und in die Flansche 23 eingreifende Schraubbolzen bewirkt. Durch diese Schraubbolzen 22, insbesondere aber die Kerbstifte 21, werden die Anstellspindeln 17 gegen Drehungen gesichert.
  • Die Zusammenfassung der Getriebeelemente im Gehäuse 2 ergibt ebenso wie die Unterteilung der Getriebeelemente in vier parallele Triebe einen trotz hoher Belastungsfähigkeit kompakten aufbau, der gewährleistet, daß die Anstellvorrichtung ohne weiteres im Ständerfenster eines Walzgerüstes unterbringbar ist. Werden zusätzliche Stellmittel aufweisende Blöcke mit der Druckplatte 24 verbunden, so kann es sich als zweckmäßig erweisen, in die Ständerholme zusätzliche Ausnehmungen geringer Tiefe einzuarbeiten, die einen Teil des Gehäuses aufzunehmen vermögen.
  • Durch den Einsatz von vier separat und zwangsläufig synchron betriebenen Anstellspindeln 17 wird zwangsläufig eine exakte translatorische Führung der Druckplatte 24 erreicht, und durch Bewegungen, Anstellungen und/oder Verschiebungen der Einbaustücke auftretende überlagerte wandernde Kräfte können ohne weiteres durch Änderung der Kraftverteilung von der Anstellvorrichtung übertragen werden, ohne daß die Druckplatte 24 auch nur geringen Schwenkbewegungen unterworfen wird. Gleichzeitig bietet sich der Vorteil, daß bei nur teilweise genutzter Breite die Anstellvorrichtung ohne Abänderung wesentlicher Teile für beide Gerüstseiten und für beide Fensterseiten nutzbar ist.
  • Eine Berücksichtigung der Antriebs-Drehrichtung läßt sich ohne weiteres durchführen: Einander gegenüberliegende Schnekkenräder 11 drehen sich unter Einfluß des Antriebes durch die zugeordnete Schnecke in entgegengerichtetem Drehsinne. Beim Aufbau der Anstellvorrichtung ist dies dadurch berücksichtigt, daß die auf einer gemeinsamen Seite der Schneckenwelle vorgesehenen Schneckenräder und Anstellspindeln gleichsinnig ausgebildete Gewindeabschnitte 18 bzw. Muttergewinde aufweisen, während die auf der gegenüberliegenden Seite der Schneckenwelle vorgesehenen Schneckenräder und Anstellspindeln mit gegensinnig verlaufenden Gewinden ausgestattet sind. Ein symmetrischer Antrieb zweier Getriebe ist ohne weiteres möglich, wenn die jeweiligen Gewindesinne gegenüber denen der mit ihm zusammenarbeitenden Anstellvorrichtung ausgetauscht sind. So können bspw. durch entgegengerichteten Antriebssinn zweier Anstellvorrichtungen die gleiche Anstellrichtung bewirkt werden, wenn in einem Falle oberhalb der Schneckenwelle Links-und unterhalb der Schneckenwelle Rechtsgewinde der Schneckenräder 11 und der Anstellspindeln 17 vorgesehen sind, während bei der anderen Anstellvorrichtung oberhalb der Schneckenwelle Rechts- und unterhalb derselben Linksgewinde angeordnet sind. Damit aber ergibt sich der weitere Vorteil, daß auch im Falle eines inversen Stellantriebes die Anstellvorrichtungen mit gleichen Teilen aufgebaut sind, so daß bereits die Herstellung, aber auch die Ersatzteilhaltung und gegebenenfalls Instandsetzung durch Reduzierung der zu bevorratenden bzw einzubauenden Teile rationalisiert sind. Nute 25 in Verbindung mit Federn sichern das Einhalten vorgegebener Lagen bzw. Stellungen im Ständerfenster oder einer Ausnehmung desselben.

Claims (7)

1. Anstellvorrichtung für insbesondere die Horizontalanstellung von Einbaustücken in Walzqerüston,
gekennzeichnet durch eine Schneckenwelle (8), deren Schnecke (9, 10) in ein axial definiert abgestütztes Schneckenrad (11) eingreift, das mit einem Muttergewinde in einen Gewindeabschnitt (18) einer drehfest gehaltenen, längsverschiebbaren Anstellspindel (17) eingreift.
2. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schnecke (9, 10) in zwei einander gegenüberliegende, symmetrisch zur Schneckenwelle (8) angeordnete Schneckenräder (11) eingreift.
3. Anstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Schneckenwelle (8) zwei in Schneckenräder (11) eingreifende Schnecken (9, 10) aufweist.
4. Anstellvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schneckenwelle (8) zwischen den beiden Schnecken (9, 10) zusätzlich durch ein weiteres, ein axiales Spiel erlaubendes Lager (6) abgestützt ist.
5. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß die Schneckenräder (11) beidseitig jeweils durch ein Axiallager (12, 15) und ein Radiallager (13, 14) abgestützt sind.
6. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet , daß die freien Enden der Anstellspindeln (17) eine gemeinsame Druckplatte (24) abstützen, mit der sie drehfest (Kerbstifte 21) verbunden sind.
7. Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet , daß die Schneckenwelle (8), die Schneckenräder (11) und die Anstellspindeln (17) in einem gemeinsamen geschlossenen Gehäuse (2) vorgesehen sind, das die Ausnehmungen (16) aufweist, in denen die Anstellspindeln (17) abgedichtet geführt sind.
EP84108262A 1983-10-03 1984-07-13 Vorrichtung für die Anstellung von Einbaustücken in Walzgerüsten Expired EP0137919B1 (de)

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