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Dokumentenidentifikation DE69913519T2 30.09.2004
EP-Veröffentlichungsnummer 0001082183
Titel LAGER FÜR WALZGERÜSTE MIT GEKREUZTEN WALZEN
Anmelder SMS Demag Innse S.p.A., Mailand/Milano, IT
Erfinder ROSSI, Antonino, I-20060 Cassina de Pecchi, IT;
MAIANDI, Cesare, I-20137 Milano, IT
Vertreter Schneiders & Behrendt Rechts- und Patentanwälte, 44787 Bochum
DE-Aktenzeichen 69913519
Vertragsstaaten AT, BE, DE, ES, FR, GB, IT, NL, SE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.04.1999
EP-Aktenzeichen 999206592
WO-Anmeldetag 08.04.1999
PCT-Aktenzeichen PCT/EP99/02492
WO-Veröffentlichungsnummer 0099056895
WO-Veröffentlichungsdatum 11.11.1999
EP-Offenlegungsdatum 14.03.2001
EP date of grant 10.12.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 30.09.2004
IPC-Hauptklasse B21B 13/02
IPC-Nebenklasse B21B 31/02   F16C 23/10   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet des Walzens von Flachprodukten wie Blechen, Platten, Streifen und ähnlichem unter Verwendung von gekreuzten Walzen.

Wie bekannt, wird diese spezielle Art des Walzens mit Walzstraßen durchgeführt, wobei die verschiedenen sie bildenden Gerüste mit einem Paar sich gegenüberstehender Arbeitswalzen ausgestattet sind, zwischen denen das zu walzende Material fortschreitet, und die jeweils auf die obere und die untere Seite des Materials einwirken.

Die Rotationsachsen der Arbeitswalzen sind nicht parallel wie in konventionellen Walzstraßen, sondern weisen eine Anordnung auf, die in der Draufsicht eine „X"-Konfiguration hat, was exakt der Ursprung der Bezeichnung „mit gekreuzten Walzen" ist, der diese Art des Walzens und die entsprechenden Walzstraßen kennzeichnet.

Die technischen Gründe, die der speziellen Anordnung der gerade erwähnten Walzen zugrundeliegen, sind in mehreren wissenschaftlichen Publikationen und Patenten, die dieses Gebiet betreffen, ausführlich erläutert worden; zur weiteren Verdeutlichung sei daher auf diese Dokumente Bezug genommen, während hier lediglich ergänzt sei, daß international die gekreuzte Anordnung der Walzen mit dem Adjektiv „crossing" („gekreuzt") gekennzeichnet wird, welches ebenfalls im Rahmen dieser Beschreibung verwendet wird.

Es sei ebenfalls angemerkt, daß angesichts der erheblichen Kräfte, die während des Walzprozesses auftreten (in der Größenordnung von 2 × 103 bis 4 × 103 t) es zur Verhinderung der Biegung der Arbeitswalzen bekannt ist, sie strukturell gezielt durch den Gebrauch von Stützwalzen zu verstärken.

Üblicherweise sind zwei Stützwalzen vorhanden, jeweils gekoppelt zu den Arbeitswalzen in einer Weise, daß sie sich auf ihren äußeren Oberflächen entlang einer Kontaktgeneratrix drehen, die sich auf der gegenüberliegenden Seite zu der befindet, die auf das zu walzende Material einwirkt; solch eine Anordnung der Walzen ist auch bekannt unter der Bezeichnung „paarweise gekreuzt" („pair crossing").

Es sei jedoch angemerkt, daß es für die Stützwalzen nicht notwendig ist, mit den Arbeitswalzen entlang einer gemeinsamen Generatrix in Kontakt zu sein; in gleicher Weise sei ebenfalls angemerkt, daß Beispiele für Walzstraßen bekannt sind, bei denen zwei oder mehr Stützwalzen den Arbeitswalzen jedes Gerüsts zugeordnet sind. Es ist ersichtlich, daß aus den unterschiedlichen Kombinationen, die auf der Basis der Lehre des Walzens mit gekreuzten Walzen konstruiert werden können, viele Varianten resultieren; es wird im folgenden und in den beigefügten Ansprüchen hierauf Bezug genommen, obgleich im Sinne der Einfachheit und Klarheit eine Beschreibung im wesentlichen für das paarweise gekreuzte Walzen gegeben wird.

Im Rahmen der Suche nach neuen technischen Lösungen, um zu Walzstraßen mit jeweils höherer Leistung zu kommen, wird derzeit ein Hauptaugenmerk auf die Einstellung der Winkelposition der Arbeitswalzen unter Last gelegt, d. h. auf die Neigung ihrer Achsen mit Bezug auf die Richtung des Fortschreitens des zu bearbeitenden Materials oder auf eine Richtung transversal hierzu, entweder horizontal oder vertikal.

Die Einstellung findet statt während des Walzens (d. h. wenn die Walzen unter Last sind) und ist insbesondere geeignet für kontinuierliche Walzstraßen, die auch als Endlos-Walzstraßen bekannt sind, für die der Bedarf zur Zeit steigt.

Ein Beispiel für ein Walzgerüst, das so konstruiert ist, daß die Neigung der Walzen eingestellt werden kann, ist aus dem US-Patent 4 453 393 vom 12.06.1984 im Namen von Mitsubishi bekannt.

Dieses Dokument offenbart ein Walzgerüst des paarweise gekreuzten Typs, d. h. ein Gerüst mit zwei Arbeitswalzen jeweils mit einer dieser zugeordneten Stützwalze, wobei jedes Walzenpaar in einem geeigneten Stützgehäuse montiert ist, welches in einer lasttragenden Struktur des Gerüsts untergebracht ist, die aus zwei sich gegenüberstehenden Rahmen besteht, in einer Weise, daß es relativ zu einer vertikalen Achse einstellbar ist.

Die Neigung der Walzen wird eingestellt, indem das zugeordnete Gehäuse mit Schubgliedern, die sich senkrecht auf der lasttragenden Struktur des Gerüsts befinden, veranlaßt wird, sich um die obengenannte vertikale Achse zu drehen. Solch ein Walzgerüst ist jedoch nicht geeignet, die Einstellung während des Walzens vorzunehmen, d. h. wenn die Walzen unter Last sind. Es sollte in der Tat berücksichtigt werden, daß die Arbeitswalzen, wenn sie das Material walzen, in einer vorbestimmten Distanz gehalten werden müssen; mit anderen Worten ist es zusätzlich zur Neigung notwendig, während des Walzens den Abstand zwischen den Achsen der Arbeitswalzen zu kontrollieren (weil die Dicke des bearbeiteten Materials davon abhängt).

Das im oben genannten US-Patent beschriebene Walzgerüst ist daher mit zwei Stellgliedern ausgestattet, die in den oberen Teil der Rahmen der Struktur eingegliedert sind, und entlang zweier paralleler vertikaler gerader Linien arbeiten, die durch die Stützblöcke der Walzen verlaufen.

Es sei jedoch angemerkt, daß während des Walzens wegen der starken Belastungen, die von den Lagern der Walzen auf die Stellglieder übertragen werden, die Reibung zwischen den Stellgliedern und den Oberflächen, auf die sie einwirken, sehr erheblich ist und deshalb die Drehung der Gehäuse, die für die Einstellung der Neigung der Walzen nötig ist, nicht einfach ist.

Aus diesem Grund wurde in letzter Zeit ein spezielles Axialwiderlager entwickelt, welches den Gegenstand eines anderen US-Patents Nr. 5 320 434 vom 14.06.1994 bildet, dessen Inhaber das japanische Unternehmen NSK ist.

Dieses Lager ist vom Walzkontakttyp (rolling-contact) und befindet sich zwischen den oben genannten Stellgliedern und den Oberflächen, auf die sie einwirken, die sich in verschiedenen Positionen befinden können, abhängig von den unterschiedlichen möglichen Konfigurationen der Walzgerüste, wie später genauer gesehen wird.

In der Praxis ist das fragliche Lager durch eine Serie von drehbaren Körpern gebildet (zylindrische Walzen oder Kugeln), die Seite an Seite entlang der Kreisbögen angeordnet sind, die konzentrisch zur vertikalen Achse sind, um die die Arbeitswalzen des Gerüsts veranlaßt werden, sich zu drehen, um ihre Winkelposition einzustellen.

Genauer gesagt, sind die drehbaren Körper in entsprechenden Teilen untergebracht, die sich in einem Gerüsttyp befinden, der bewegbar entlang eines Sitzes in der Basisplatte ist; darüber hinaus steht jedes Gerüst unter dem Einfluß der elastischen Kraft einiger Federn, die es zurück in eine neutrale zentrale Position mit Bezug auf das Lager bewegen.

Anhand dieser kurzen und unvollständigen Beschreibung kann gesehen werden, daß das aus dem zweiten US-Patent bekannte Lager sicherlich nicht einfach hinsichtlich des Aufbaus ist und deshalb seine industrielle Herstellung offensichtlich schwierig sein muß, da es sich nicht um ein Standarddrucklager vom kommerziell erhältlichen Typ handelt.

Es sollte ebenfalls berücksichtigt werden, daß die Befestigung dieser Lager sehr exakt erfolgen muß, da anderenfalls, wenn sie nicht korrekt positioniert werden, die Kreisbögen, entlang derer die drehbaren Körper angeordnet werden, nicht länger konzentrisch zur vertikalen Achse sind, um die die Rotation der gekreuzten Walzen erfolgt. Es kann gefolgert werden, daß ein falscher Abstand zwischen den Lagern und der vertikalen Achse ein Rutschen zwischen den drehbaren Körpern und den hiermit in Kontakt befindlichen Oberflächen bewirken würde, was Probleme bei der Funktion der Lager zur Folge hätte.

Dieser letzte Aspekt umfaßt ebenfalls den wichtigen Nachteil, daß Variationen in der Länge der gekreuzten Walzen des Gerüsts es notwendig machen, die Axiallager auszutauschen, um das Zentrum ihrer Bögen korrekt positioniert entlang der vertikalen Achse zu halten, um die die Winkeleinstellung der Walzen stattfindet.

Mit anderen Wort bedeutet dieser Punkt, daß lediglich ein Walzgerüst mit vorbestimmten Dimensionen (der gekreuzten Walzen) mit einem speziellen Typ eines Lagers entsprechend dem NSK-Patent korrespondiert, so daß aus dem Gesichtspunkt der Wirtschaftlichkeit eine solche Situation gewiß nicht die vorteilhafteste ist, da offensichtlich ist, daß die Kostenersparnisse durch Massenproduktion, die mit Standardserien von Lagern erreichbar sind, sicherlich nicht zu erzielen sind.

Dieselbe Situation tritt auch bei dem Walzgerüst auf, das in der japanischen Patentanmeldung Nr. 04361802 offenbart ist, während in einer weiteren japanischen Anmeldung Nr. 5087128 ein exzentrisches Walzenlager zur Rotation von Achsen beschrieben ist.

In Anbetracht der obigen Ausführungen wird anerkannt werden, daß Bedarf besteht für ein Lager für Walzgerüste, die gekreuzte Walzen aufweisen, mit strukturellen und funktionellen Merkmalen zur Überwindung der Nachteile die mit dem obigen Stand der Technik und insbesondere mit dem Axialwiderlager des US-Patents Nr. 5 320 434 verbunden sind.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Lager zur Verfügung zu stellen, das diese Anforderungen erfüllt.

Dieses Ziel wird erreicht durch ein Lager, dessen Merkmale in den an die Beschreibung angefügten Ansprüchen dargelegt sind.

Die Erfindung wird im ganzen besser verstanden werden auf der Basis der folgenden detaillierten Beschreibung, die sich auf eine ihrer bevorzugten, nicht ausschließlichen Ausführungsformen bezieht, die in den beigefügten Zeichnungen verdeutlicht ist:

1 ist eine perspektivische Ansicht eines Walzgerüsts gemäß der Erfindung, wobei einige Teile weggelassen sind;

2 ist eine partielle Schnittdarstellung des Walzgerüstes aus 1 von vorne;

3 ist eine Schnittdarstellung des Walzgerüstes entlang der Linie III-III aus 2;

3a ist eine Schnittdarstellung entlang der Linie A-A aus 3;

4 ist ein detaillierter Ausschnitt durch eines der Lager gemäß der Erfindung;

5 zeigt schematisch eine erste Abwandlung des Walzgerüstes aus den vorhergehenden Figuren;

6 zeigt eine zweite Abwandlung des Walzgerüstes.

Mit Bezug auf die oben erwähnten Zeichnungen wird ein Walzgerüst mit gekreuzten Walzen generell mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Das Gerüst umfaßt eine äußere lasttragende Struktur, geformt aus zwei seitlichen Schultern der Rahmen 2 und 3, die oben fest miteinander durch einen Querträger 4 verbunden und unten an einer Basis, die in den Figuren nicht numeriert ist, gesichert sind.

Wie in den Zeichnungen gezeigt, ist das Gerüst 1 vom paarweise gekreuzten Typ, d. h. es verfügt über zwei Paare von Walzen, wobei jedes durch eine Arbeitswalze 10, 12 und eine Stützwalze 11, 13 gebildet wird und die jeweils oberhalb und unterhalb des zu walzenden Materials angeordnet sind.

Genauer gesagt sind die Paare von Walzen 10, 11 und 12, 13 in entsprechenden äquivalenten Gehäusen 14, 15 untergebracht, die in der lasttragenden Struktur des Gerüsts in einer Weise gehalten werden, daß sie relativ zur vertikalen Achse ausgerichtet werden können, die in der Draufsicht durch den Schnittpunkt der Rotationsachsen der gekreuzten Walzen verläuft; wie später genauer gesehen wird, ist die vertikale Achse V relativ zur Struktur des Gerüsts nicht festgelegt, sondern kann in Abhängigkeit von der Einstellung der Neigung der Walzen leicht bewegt werden.

Um die Distanz oder den interaxialen Abstand zwischen den Arbeitswalzen 10 und 12 einzustellen, sind an jedem Gehäuse 14, 15 zwei Stellglieder 20 angeordnet, die sich vertikal entlang gerader Linien befinden, die durch die Halteblöcke 16 für die Stützwalzen 11, 13 verlaufen, welche auf den Halteblöcken arbeiten.

Die Stellglieder umfassen einen festgelegten Teil 20a, der eine Einheit mit dem Gehäuse bildet und der an einen bewegbaren Abschnitt 20b gekoppelt ist, der relativ zum festgelegten Teil entlang der obengenannten geraden Linie der vertikalen Richtung vor- und zurückgleitet; die Stellglieder 20 können vom elektromechanischen Typ sein (sog. „Schraube, screw"), welcher nicht der in den beigefügten Zeichnungen gezeigte ist, oder vom hydraulischen Typ (sog. „Kapsel, capsule") und sind den an sich aus dem Stand der Technik bekannten ähnlich.

Im Gegensatz zur Offenbarung des US-Patents 4 453 393 von Mitsubishi, das hier weiter oben betrachtet wurde, sind die Stellglieder jedoch an dem walzentragenden Gehäuse angebracht (d. h. nicht an der lasttragenden Struktur des Gerüsts); des weiteren wird der festgelegte Teil 20a zusammen mit dem entsprechenden Gehäuse während des Walzens gegen die Rahmen 2, 3 der genannten Struktur gedrückt: zwischen jedem Gehäuse 14, 15 und den Rahmen 2, 3 befinden sich die Lager 30 der vorliegenden Erfindung, die später genauer diskutiert werden.

Wie in den Figuren gezeigt, sind die Gehäuse 14 und 15 eins am oberen und eins am unteren Ende des Walzgerüstes angebracht und durch zwei sich gegenüberstehende Wände ausgebildet, die quer zur Vorschubrichtung des zu walzenden Materials liegen, und die auf der Seite der Stellglieder 20 miteinander verbunden sind.

Naturgemäß sind die Gehäuse 14, 15 zu dem Teil hin offen, wo sich die Arbeitswalzen 10 und 12 befinden, so daß der Walzvorgang durchgeführt werden kann, aber sie müssen auch von der Außenseite des Gerüsts zugänglich sein, um die Verbindung der Arbeitswalzen mit einer entsprechenden Antriebswelle (nicht gezeigt) zu erlauben und auch um es möglich zu machen, sie durch axiales Ziehen in einer Position gegenüber der Antriebswelle zu entfernen.

Schließlich beherbergen die Gehäuse 14, 15 auch die Vorrichtungen 25, 26 zum Biegen und zur Unterstützung der Arbeitswalzen 10, 12; diese Vorrichtungen, die an sich bekannt sind, sind Hydraulikzylinder, die auf die Halteblöcke der Arbeitswalzen einwirken und die Arbeitswalzen gegen die entsprechenden Stützwalzen 11 und 13 zwingen, wodurch diese in Kontakt miteinander gehalten werden, wobei die genannten Arbeitswalzen vorgebogen werden.

Im Anschluß an das zuvor Ausgeführte wird nun eine detaillierte Betrachtung zur Struktur der Lager 30 der Erfindung gegeben; es ist lediglich eine Sache der Kürze der Beschreibung, daß hierbei Bezug genommen wird auf das Gehäuse 14 und die angegliederten Lager 30, doch was erklärt wird, sollte so verstanden werden, daß es mit den entsprechenden Abänderungen auch für das Gehäuse 15 und die anderen Lager 30 gilt.

Wie in 4 gezeigt, besteht jedes Lager 30 für sich aus zwei Rollwiderlagern 31, 32, die konische Walzen aufweisen und als normale übereinanderliegende Widerlager konstruiert sind.

Genauer gesagt ist das obere Widerlager 31, das eine entsprechende Achse A1 hat, in einem Gehäuse 34 untergebracht, das an seiner Oberseite an den Rahmen 2, 3 der Struktur des Gerüstes gesichert ist, und am Boden an einem Träger 33 befestigt (z. B. durch Bolzen, die, wie in 4 gezeigt, den Lagerblock durchdringen); das untere Widerlager 32 mit seiner entsprechenden Achse A2, die exzentrisch relativ zur Achse A1 ist, ist in einem zweiten Gehäuse 35 untergebracht, das oben (z. B. durch Bolzen, wie in 4 gezeigt) mit dem Träger 33 verbunden ist, und am Boden an dem Gehäuse 14 angebracht.

Schließlich verfügt das Walzgerüst 1 auch über eine Vielzahl von Schubgliedern 40 zur Änderung der Winkelposition der Gehäuse 14, 15 und daher, zusammen mit den Gehäusen auch der Positionen der Walzen 10 bis 13 relativ zur vertikalen Referenzachse V.

Die Schubglieder (vgl. 3) umfassen einen Hydraulikzylinder mit einem Ende, das drehbar an den Rahmen 2, 3 des Gerüsts angebracht ist, und einem anderen Ende, das mit einem Hebel 43 verbunden ist, welcher wiederum drehbar am Gehäuse 14 (oder 15 wie ebenfalls möglich) drehbar angebracht ist; der Hebel 43 hält auch den Bolzen 44, auf dem ein kleines Rad 45 freilaufend angebracht ist. Das kleine Rad 45 bewegt sich wie ein Gleitstein in einer Nut im Ansatz 46, der an den Rahmen 2 und 3 gesichert ist: auf diese Weise werden die durch die verschiedenen Schubglieder 40 ausgeübten Kräfte zur Drehung des entsprechenden Gehäuses 14 oder 15 ausgeglichen, selbst dann, wenn die Winkelposition des Gehäuses sich aufgrund der Einstellung verändert hat.

Auf Basis der bisher gegebenen Beschreibung ist es nun möglich, die Funktionsweise des Gerüsts 1 in bezug auf die Winkeleinstellung der gekreuzten Walzen 10, 11 und 12, 13 unter Last zu verstehen.

Wenn es erforderlich ist, die Neigung der Paare der obengenannten Walzen zu ändern, werden die Schubglieder 40 aktiviert; als Resultat werden die Gehäuse 14, 15 dazu veranlaßt, sich um die Achse V zu drehen.

Die Drehung wird durch die Unterstützungsarbeit erleichtert, die durch die Lager 30 in bezug auf die Gehäuse 14, 15 hervorgerufen wird.

In der Tat ist es nicht schwierig einzusehen, daß die Winkelbewegung des Gehäuses 14, 15 auch an jedes daran befestigte Widerlager 32 übertragen wird: Jedes Lager 32 wird deshalb dazu veranlaßt, sich um die Achse A1 des entsprechenden, exzentrisch übereinander gelagerten Widerlagers 31 zu drehen, wobei sich das Gehäuse 34 nicht bewegt, da es an einem der Rahmen 2 und 3 des Gerüsts gesichert ist.

In der Praxis wird wegen des exzentrischen Einbaus der übereinander gelagerten axialen Widerlager 31 und 32 ein gegliedertes Viereck erhalten, dessen Verbindungsachse durch jedes Gehäuse 14, 15 dargestellt wird und worin die Hebel durch die oben genannte Exzentrizität definiert werden.

Um das Kräftespiel der Winkeleinstellung besser zu verstehen, zeigt 3 mit einer durchbrochenen Linie die Kontur der Lager 30, wobei die obengenannte Exzentrizität zusammen mit der Neigung des Gehäuses 14 hervorgehoben wird.

Als Konsequenz der gerade beschriebenen Einstellung geht jedes Gehäuse 14 und 15 eine Drehung um die vertikale Achse V ein, verbunden mit einer Translation in einer Ebene senkrecht hierzu (d. h. die Ebene aus 3); das Ausmaß dieser beiden Bewegungen hängt von der Exzentrizität zwischen dem oberen Widerlager 31 und dem unteren Widerlager 32 ab.

Es sei jedoch auch ausgeführt, daß die Drehung der Gehäuse, die notwendig ist, um die Winkeleinstellung der Arbeitswalzen zu bewirken, in der Größenordnung von +/– 1 bis 2° liegt und daher die obengenannte Translation sehr klein ist.

Mit Bezug auf das oben gemachte einleitende Statement wird nun verstanden, warum in dem Walzgerüst 1 die vertikale Achse V, die durch den Schnittpunkt der Achsen der gekreuzten Walzen 10, 11 und 12, 13 in der Draufsicht verläuft, nicht festgelegt ist in bezug auf die lasttragende Struktur des Gerüsts, sondern leichte Translationen in Abhängigkeit von der Winkeleinstellung der Walzen eingeht. Die Translationen sind in der Tat verbunden mit denen, die gerade erklärt wurden und die die Walzen zusammen mit den entsprechenden Gehäusen eingehen.

Es wird daher verstanden werden aus der obigen Beschreibung, daß wegen der Lager 30 dieser Erfindung das in der Einleitung gesetzte Ziel voll erreicht wird.

Erstens sei ausgeführt, daß die Lager leicht erhältlich sind durch Benutzung normaler runder Rollwiderlager, so daß es nicht notwendig ist, Rückholfedern oder andere komplizierte Systeme zur korrekten Repositionierung ihrer drehbaren Körper zu haben, nachdem die Neigung der gekreuzten Walzen eingestellt wurde, anders als bei der Situation gemäß US-Patent 5 320 434.

Zweitens sei angemerkt, daß die hier benutzten Rollenlager aus kommerziell verfügbaren Lagern ausgewählt werden können, mit allen offensichtlichen Vorzügen; dieses Ergebnis wird möglich durch die Tatsache, daß industrielle Lager heutzutage mit solchen Leistungen verfügbar sind, daß sie sogar die hohen axialen oben diskutierten Kräfte bewältigen.

Darüber hinaus sei insbesondere betont, daß die Lager gemäß der Erfindung auch in Gerüsten mit verschiedenen Dimensionen verwendet werden können.

Mit anderen Worten werden die Lager wegen ihrer Struktur und Funktionsweise nicht durch ihre Positionierung hinsichtlich der vertikalen Achse beeinflußt, um die die gekreuzten Walzen des Gerüsts angeordnet sind, um ihre Winkelposition einzustellen: Entsprechend sind die Lager gemäß der Erfindung kompatibel zu Walzen (und Gerüsten) mit verschiedenen Dimensionen.

Allgemeiner gesagt, erlauben es die spezifischen Merkmale der Lager gemäß der Erfindung, sie in beliebigen Arten von Walzgerüsten zu verwenden; d. h. weder die Unterschiedlichkeit hinsichtlich der Dimension noch die strukturellen und funktionellen Unterschiede der Gerüste stellen einen Hinderungsgrund für die Anwendung der Erfindung dar.

Beispielsweise ist es nicht schwer, sich eine vorteilhafte Anwendung der oben genannten Lager in Walzgerüsten des Typs vorzustellen, der im US-Patent 4 453 393 betrachtet wird, auf das mehrfach Bezug genommen wurde, indem sie zwischen die Stellglieder (die als elektromechanische Vorrichtungen 11 mit Schrauben 4 gezeigt werden) und der Oberfläche, auf die sie einwirken, eingebracht werden.

In ähnlicher Weise wäre es möglich, die Lager gemäß der Erfindung in einem Zusammenhang zu verwenden, wie er in der britischen Patentanmeldung beschrieben wird, die unter der Nummer 2 141 959 im Namen von Davy McKee veröffentlicht wurde.

Das letzte Dokument zeigt schematisch ein Walzgerüst, das keine Stellglieder aufweist, die vertikal auf die gekreuzten Walzen einwirken, und worin keine walzentragenden Gehäuse vorhanden sind, aber die Halteblöcke für die Stützwalzen an die Rahmen der lasttragenden Struktur des Gerüsts angrenzen.

Zwischen den obengenannten Halteblöcken und Rahmen befinden sich Mittel zur Reduktion der Gleitreibung, um die Winkeleinstellung der Walzen unter Last zu erlauben: Es ist einzusehen, daß es möglich wäre, die Lager gemäß der vorliegenden Erfindung anstelle dieser Mittel zu verwenden.

Es folgt ebenfalls als logische Konsequenz dieser Betrachtungen, daß die Lager gemäß der Erfindung auch in Walzgerüsten verwendet werden könnten, wo die Arbeitswalzen und die Stützwalzen nicht in speziellen Gehäusen untergebracht sind, sondern stattdessen sich in der Gerüststruktur mit ihren Halteblöcken in einem Stapel befinden und die hydraulischen (oder elektromechanischen) Justierungsstellglieder direkt auf diese gestapelten Halteblöcke einwirken.

Es ist somit offensichtlich, daß die Prinzipien der Erfindung auch im Falle von Walzgerüsten gelten, in denen lediglich eine der Arbeitswalzen (d. h. nur die am oberen oder am unteren Ende) hinsichtlich des Winkels einstellbar ist; in gleicher Weise ist es offensichtlich, daß die Erfindung nicht nur im Falle von paarweiser Kreuzung, sondern auch in Walzgerüsten ohne Stützwalzen oder in Walzgerüsten mit zwei oder mehr Stützwalzen für jede Arbeitswalze eingesetzt werden kann.

Naturgemäß dürfen andere Ausführungsformen der Erfindung hinsichtlich des vordem gegebenen Beispiels nicht ausgeschlossen werden.

Gewiß darf in Anbetracht des Trägers 33 der Lager 30 ausgeführt werden, daß er die Anbringung zweier kommerzieller Widerlager 31, 32 übereinander erlaubt:

Mit anderen Wort wirkt der Träger 33 in der Praxis als angleichendes Element zwischen diesen beiden Lagern.

Als alternative Ausführungsform zu solch einer Lösung ist es jedoch möglich, ein spezielles Lager bereitzustellen, in dem der Träger 33 statt dessen als ein Teil mit den Lagerblöcken des unteren und des oberen Rollwiderlagers 31 und 32 ausgebildet ist, die an den Träger 33 angrenzen.

Darüber hinaus könnten die Widerlager sich von denen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, unterscheiden; z. B. könnten sie drehbare Körper aufweisen, die auf zwei oder mehr Serien koaxialer Kreise angeordnet sind: Solch eine Lösung würde in der Tat vorteilhaft erscheinen im Hinblick auf die erheblichen Kräfte, die die Lager auszuhalten haben.

Auf diese Weise ist es dann nicht notwendig, daß die drehbaren Körper konische Walzen sind, sondern es könnten z. B. auch Kugeln oder zylindrische Walzen verwendet werden; im Falle von Widerlagern, die verschiedene Serien von drehbaren Körpern aufweisen, ist es möglich, Kombinationen der verschiedenen Formen dieser Körper (konisch, zylindrisch, kugelförmig) zu haben.

In Anbetracht der Lehre, die aus dem bisher Beschrieben folgt, ist offensichtlich, daß es auch möglich wäre, kompliziertere Ausführungsformen der Lager bereitzustellen, wie z. B. solche, die durch Anordnung von drei oder mehr Rollwiderlagern übereinander erhalten werden.

Zusätzlich sind hinsichtlich der Art der Anwendung der Lager in den Walzgerüsten Modifikationen bezüglich der oben gemachten Ausführungen möglich.

Eine erste Möglichkeit ist schematisch von oben in 5 gezeigt, die eine vereinfachte und teilweise Schnittdarstellung eines Walzgerüstes ähnlich dem zuvor beschriebenen zeigt, von dem es sich nur durch die Verwendung eines einzelnen Lagers 30 für jedes Gehäuse 14 und 15 unterscheidet.

In diesem Beispiel wird anstelle eines zweiten Lagers 30 eine Rollgleitschiene 50 verwendet, auf der drehbare Körper (Walzen oder Kugeln) angeordnet sind, um Rollreibung dazwischen zu haben, und der Rahmen 3 des Gerüsts ist an dem Gehäuse 14 (oder 15, wie es ebenfalls möglich ist) angebracht.

Solche eine Lösung ahmt praktisch die Konstruktion des typischen Stangenhebelmechanismus nach, der wie bekannt, ebenfalls eine entartete Form eines gegliederten Vierecks darstellt.

Mit anderen Worten wirkt das Lager 30 wie im vorherigen Beispiel, wenn das Gehäuse 14 durch die Schubglieder 40 gedreht wird, während die Rollgleitschiene 50 sich wie das kleine Ende einer Verbindungsstange in einem Hebelarmsystem verhält, und deshalb vollführt es Hin- und Herbewegungen, um die Drehungen um die Achse A2, die exzentrisch bezüglich A1 ist, zu unterstützen; 5 zeigt die Drehwinkel des Gehäuses 14 in Verbindung mit zwei Positionen der Achse A2.

Naturgemäß könnte dieses Beispiel auch verbessert werden, indem beispielsweise die Rollgleitschiene oberhalb eines Widerlagers des zuvor betrachteten Typs gelagert wird; eine solche Alternative könnte nützlich sein, wenn die drehbaren Körper 51 zylindrische Walzen sind.

Mit Bezug auf 6 schließlich wird eine andere Ausführungsform des oben beschriebenen Walzgerüstes 1 betrachtet.

Diese Figur zeigt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform (wo ein Teil des Gerüstes aus Gründen der Klarheit weggelassen wurde und wo die Bezugszeichen, die mit den bisher gesehenen übereinstimmen, die entsprechenden Elemente bezeichnen), die sich von der ersten unterscheidet, weil jedes Gehäuse 14, 15 durch zwei hydraulische Zylinder 60 veranlaßt wird, sich um die vertikale Achse V zu drehen, die mit entsprechenden Armen 61, die aus dem Träger 33 jedes Lagers 30 radial bezüglich der Achse A1 hervorstehen, verbunden sind.

Mit anderen Worten wurden in dieser Ausführungsform die Schubglieder 40 entfernt und durch hydraulische Zylinder 60 ersetzt, die eine Kraft auf den entsprechenden Arm 61 ausüben, wodurch eine Drehung des zugehörigen Trägers 33 um die Achse A1 (mit Bezug auf 4) und dann auch des unteren Widerlagers 32, das hiermit einheitlich ist, hervorruft.

Es ist sicherlich anzuerkennen, daß die Exzentrizität zwischen den Achsen A1 und A2 es wiederum erlaubt, eine kombinierte Bewegung von Rotation des Gehäuses 14 (oder 15) um die Achse V und Translation quer zu dieser Achse zu erzielen, im Einklang mit der Erklärung, die bereits oben gegeben wurde (in 6 zeigt die durchbrochene Linie die Positionen der Arme 61 und des Gehäuses 14 in Folge der oben genannten Drehung).

Sämtliche obigen Ausführungsformen und andere mögliche fallen jedoch in den Bereich der folgenden Ansprüche.


Anspruch[de]
  1. Lager für ein Walzgerüst mit gekreuzten Walzen mit einem ersten und einem zweiten Rollwiderlager (31, 32), die exzentrisch eins über dem anderen gelagert sind,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß dieses erste und zweite Widerlager voneinander getrennt und auf gegenüberliegenden Seiten eines Trägers (33) befestigt sind.
  2. Lager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Widerlager (31) auf der Oberseite dieses Trägers (33) befestigt und abnehmbar durch Befestigungsmittel hieran gesichert ist, während das zweite Widerlager (32) an der Unterseite dieses Trägers befestigt und in einem Gehäuse (35) untergebracht ist, das an seiner Oberseite abnehmbar an dem Träger mit Befestigungsmitteln gesichert ist.
  3. Walzgerüst mit einer lasttragenden Struktur (2, 3), einer oberen Arbeitswalze (10) und einer unteren Arbeitswalze (12), die eine über der anderen in der Struktur angeordnet sind, wobei zumindest eine dieser Arbeitswalzen hinsichtlich des Winkels relativ zu einer vertikalen Referenzrichtung (V), die durch die Rotationsachse derselben Walze führt, verstellbar ist, Mitteln (30, 40, 50, 60) zur Einstellung der Winkelposition dieser verstellbaren Arbeitswalze um die vertikale Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Mittel zur Einstellung ein erstes und ein zweites exzentrisches Lager (30) umfassen, die jeweils dort angeordnet sind, wo die Walzkräfte durch die verstellbare Arbeitswalze auf die lasttragende Struktur übertragen werden, wobei jedes dieser exzentrischen Lager ein erstes und ein zweites Widerlager (31, 32) umfaßt, die exzentrisch eins über dem anderen, getrennt voneinander und auf gegenüberliegenden Seiten eines Trägers (33) befestigt sind, so daß dieses erste und zweite exzentrische Lager ein gegliedertes Viereck bilden, was die Bewegung der verstellbaren Arbeitswalze erlaubt.
  4. Walzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß diese zumindest eine hinsichtlich des Winkels einstellbare Arbeitswalze (10, 12) mit einer oder mehreren Stützwalzen (11, 13) gekoppelt ist.
  5. Walzgerüst nach Anspruch 4 mit zwei Stellgliedern (20), die den Abstand zwischen dieser zumindest einen verstellbaren Arbeitswalze (10, 12) und der gegenüberliegenden Arbeitswalze einstellen und die längs zugehöriger Geraden arbeiten, die auf gegenüberliegenden Seiten auf der vertikalen Richtung (V) jede auf einem entsprechenden exzentrischen Lager (30) liegen.
  6. Walzgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Winkelposition dieser zumindest einen Arbeitswalze (10, 12) Schubglieder (40) umfassen, die in Ebenen transversal zur obengenannten vertikalen Richtung (V) wirken.
  7. Walzgerüst nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Änderung der Winkelposition dieser zumindest einen Arbeitswalze (10, 12) einen Mechanismus (60) umfassen, der auf jedes Widerlager (32) einwirkt, das exzentrisch relativ zu dem anderen (31) ist, um eine Rotation um dessen zugehörige Achse (A1) zu bewirken.
  8. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die hinsichtlich des Winkels einstellbare Arbeitswalze (10, 12) und die genannten ein oder mehreren hiermit gekoppelten Stützwalzen (11, 13) in einem Gehäuse (14, 15) untergebracht sind, das in der lasttragenden Struktur (2, 3) des Walzgerüsts so gestützt ist, daß es um die vertikale Richtung (V) drehbar ist.
  9. Walzgerüst nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (20) zur Einstellung des Abstandes der im Winkel verstellbaren Arbeitswalze (10, 12) in dem die Walzen tragenden Gehäuse (14, 15) untergebracht sind.
  10. Walzgerüst mit einer lasttragenden Struktur (2, 3), einer oberen Arbeitswalze (10) und einer unteren Arbeitswalze (12), die in der Struktur eine über der anderen angeordnet sind, wobei zumindest eine dieser Arbeitswalzen (10, 12) relativ zu einer vertikalen Referenzrichtung (V) im Winkel verstellbar ist, die durch die Rotationsachsen derselben Walze verläuft, Mitteln (30, 40, 50, 60) zur Einstellung der Winkelposition dieser verstellbaren Arbeitswalze (10, 12) um die vertikale Richtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Einstellung ein exzentrisches Lager (30) und eine Rollgleitschiene (50) umfassen, die jeweils dort angeordnet sind, wo die Walzkräfte durch die verstellbare Arbeitswalze auf die lasttragende Struktur übertragen werden, wobei das exzentrische Lager ein erstes und ein zweites Widerlager (31, 32) umfaßt, die eins über dem anderen, getrennt voneinander und auf gegenüberliegenden Seiten des Trägers (33) befestigt sind, so daß das exzentrische Lager und die Gleitschiene ein kinematisches System bilden, das die Bewegung der verstellbaren Arbeitswalze erlaubt.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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