Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Anstellung einer Walze in einem Walzenständer eines Walzgerüstes. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein derartiges Walzgerüst zum Walzen von insbesondere metallischem Walzgut.

Vorrichtungen der genannten Art zum Anstellen einer Walze und damit zum Einstellen des Walzspaltes in einem Walzgerüst sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt, siehe beispielsweise CN 201855834 (U), CN 201692991 (U), JP 07218300 A, JP 08108204 A, CN 201969730 (U), DE 1 293 108, US 1 ,190,759, GB 1 221 979 oder DE 412920. Eine Vorrichtung zur Anstellung einer Walze in einem Walzgerüst gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ist bekannt aus der japanischen Patentanmeldung JP 63020107 A. Diese Schrift offenbart ein Walzgerüst mit einem Walzenständer und der besagten Vorrichtung zur Anstellung der Walze, hier zur Anstellung der oberen Stützwalze. Die Vorrichtung umfasst einen Motor in Form eines Hydraulikmotors, welcher über ein Schneckengetriebe eine Druckspindel in Drehung versetzt. Die Druckspindel ist an der Oberseite eines Walzenständers des Walzgerüstes mit senkrechter Drehachse drehbar gelagert. Während ihrer Drehung bewegt sich die Druckspindel in vertikaler Richtung und wirkt dabei auf das Einbaustück der oberen Stützwalze. Auf diese Weise kann die Anstellkraft auf die Stütz- und Arbeitswalzen und/oder deren Position und damit auch die Größe des Walzspaltes mit Hilfe des Motors wunschgemäß eingestellt werden. Das besagte Schneckengetriebe greift außen an der Druckspindel an; es ist kostenaufwendig, raumgreifend und bedarf einer separaten Ölschmierung. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung zum Anstellen einer Walze in einem

Seite 1 Walzenständer eines Walzgerüstes sowie ein entsprechendes bekanntes Walzgerüst dahingehend weiterzubilden, dass das Schneckengetriebe und dessen Ölschmierung eingespart werden können. Diese Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung zur Anstellung der Walze gelöst durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 . Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass die Druckspindel an ihrer motorseitigen Stirnseite einen axial ausgerichteten zylinderförmigen Aufnahmeraum aufweist, dass die Antriebswelle in den Aufnahmeraum der Druckspindel hineinragt und dass die Druckspindel und die Antriebswelle im Inneren des Aufnahmeraumes miteinander drehgekoppelt sind.

Der Begriff „motorseitige Stirnseite" bezeichnet diejenige Stirnseite der Druckspindel, welche dem Motor zugewandt ist. Der motorseitigen Stirnseite gegenüber liegt die Stirnseite, welche dem Einbaustück der Walze zugewandt ist.

Die beanspruchte Verwendung eines Hydromotors oder eines Torque-Motors bietet im Vergleich zu z. B. einem konventionellen Elektromotor, nicht Torque- Motor, den Vorteil, dass größere Drehmomente auch ohne zusätzliches Getriebe aufgebracht werden können. Außerdem kann vorteilhafterweise das ohnehin am Walzgerüst zur Walzspalteinstellung vorhandene Hydrauliksystem auch zum Betrieb des Hydraulikmotors verwendet werden.

Durch das Vorsehen des drehmoment-starken Motors in Verbindung mit der Drehkopplung zwischen Druckspindel und Antriebswelle im Inneren des zylinderförmigen Aufnahmeraumes der Druckspindel kann vorteilhafterweise auf das kostenträchtige vorgelagerte Schneckengetriebe, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, verzichtet werden. Neben den Kosten für die Herstellung beziehungsweise den Kauf und die Wartung des Schneckengetriebes wird vorteilhafterweise auch der Bauraum für das vorgelagerte Schneckengetriebe eingespart.

Seite 2 Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist im Innern des Aufnahmeraumes eine formschlüssige Verbindung zwischen der Druckspindel und der Antriebswelle vorgesehen.

Gemäß einer ersten Alternative ist die formschlüssige Verbindung zwischen der Druckspindel und der Antriebswelle dadurch realisiert, dass der Aufnahmeraum der Druckspindel als Keilnabe mit einem Keilnabenprofil ausgebildet ist und dass die Antriebswelle in Form einer Keilwelle ausgebildet ist zum formschlüssigen Eingreifen in das Keilnabenprofil.

Gemäß einer zweiten Alternative ist die formschlüssige Verbindung dadurch realisiert, dass der Aufnahmeraum als Vielkantnabe mit einem Vielkantprofil und die Antriebswelle als Vielkantwelle mit jeweils gleicher Kantenzahl ausgebildet sind zum formschlüssigen Eingreifen der Vielkantwelle in die Vielkantnabe der Druckspindel.

Die Realisierung der Keilnabe oder der Vielkantnabe erfolgt vorteilhafterweise dadurch, dass an der motorseitigen Stirnseite der Druckspindel in axialer Richtung eine Keilnabenhülse oder eine Vielkantnabenhülse eingesetzt ist, welche drehfest und vorzugsweise auch in axialer Richtung verschiebesicher mit der Druckspindel verbunden ist und welche den Aufnahmeraum mit dem Keilnabenprofil oder dem Vielkantprofil ausbildet. Die Verwendung der Keilnabenhülse bietet zum einen den Vorteil, dass sie einfacher und preisgünstiger herstellbar ist als die Ausbildung des Keilnabenprofils direkt an der Innenseite des Aufnahmeraumes der Druckspindel. Zum anderen bietet die Keilnabenhülse den Vorteil, dass sie bei Verschleiß des Keilnabenprofils als Verschleißteil einfach ausgetauscht werden kann. Die gleichen Vorteile gelten analog auch für die Vielkantnabenhülse.

Seite 3 Zwischen dem Motor und der Antriebswelle ist vorteilhafterweise eine Kupplung vorgesehen, um den Motor - falls z. B. zu Wartungszwecken erforderlich - von der Antriebswelle abkoppeln zu können. Die oben genannte Aufgabe der Erfindung wird bezüglich des Walzgerüstes durch den Gegenstand des Patentanspruchs 8 gelöst. Die Vorteile dieses Walzgerüstes entsprechen den oben mit Bezug auf die beanspruchte Vorrichtung zum Anstellen einer Walze genannten Vorteilen. Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Walzgerüst ein Axiallager zum drehbaren Lagern der Antriebswelle und wird das Axiallager mit Hilfe einer auf der Oberseite des Walzenständers montierten ersten Abstützeinrichtung in einem fest vorgegebenen vertikalen Abstand zur Oberseite des Walzenständers gehalten. Durch diese konstruktive Maßnahme wird vorteilhafterweise gewährleistet, dass auch die drehbar gelagerte Antriebswelle in einer festen vertikalen Relativposition, insbesondere in einem fest vorgegebenen vertikalen Abstand zum Walzenständer gehalten wird. Die Ausbildung des Axiallagers als Pendelrollenlager ermöglicht der Antriebswelle vorteilhafterweise Freiheitsgrade in radialer Richtung, z. B. eine Taumelbewegung. Durch die Gewährung dieser Freiheitsgrade wird eine mechanische Überbelastung der Antriebswelle auch bei unrunder Drehbewegung der Druckspindel verhindert.

Das Axiallager ist in einer Schmiermittelkammer angeordnet, welche über einen Schmiermittelzulauf mit Schmiermittel versorgt wird. An der Unterseite der Schmiermittelkammer ist ein Überlauf für das Schmiermittel angeordnet, welcher gewährleistet, dass der Pegelstand des Schmiermittels im Inneren der Schmiermittelkammer einen vorbestimmten Pegelstand, vorgegeben durch die Höhe des Überlaufs, nicht übersteigt. Das durch den Überlauf ablaufende überschüssige Schmiermittel wird erfindungsgemäß von einem schalenförmigen Deckel an der motorseitigen

Seite 4 Stirnseite der Druckspindel aufgefangen und von dort durch einen ersten Ringspalt zwischen der Antriebswelle und dem Rand einer kreisförmigen Öffnung, durch welche die Antriebswelle hindurch geführt ist, in den zylinderförmigen Aufnahmeraum der Druckschraube geleitet. Aus dem zylinderförmigen Aufnahmeraum wird das Schmiermittel dann weiter über einen Schmiermittelablauf in einen zweiten Ringspalt zwischen der Druckspindel und der Innenseite einer Bohrung in dem Walzenständer geleitet zur dortigen Schmierung der Druckspindel. Der Beschreibung sind zwei Figuren beigefügt, wobei

Figur 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und

Figur 2 eine Detaildarstellung von Figur 1 . zeigt.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zur Anstellung einer Walze in einem Walzenständer 210 eines Walzgerüstes. Die Vorrichtung umfasst einen Motor 1 10, vorzugsweise einen Torque-Motor oder einen Hydraulikmotor, kurz Hydrometer genannt, zum Bereitstellen einer Anstellposition für die Walze. Der Motor 1 10 ist oberhalb des Ständers 210 angeordnet und wird dort von einer zweiten Abstützeinrichtung 250 gegenüber der Oberseite des Walzenständers 210 abgestützt, wobei sich die zweite Abstützeinrichtung ihrerseits wiederum auf einer ersten Abstützeinrichtung 240 abstützt. Mit Hilfe der Abstützeinrichtungen wird der Motor 1 10 in einem festen Abstand d2 zur Oberseite des Walzenständers 210 positioniert. Der Hydraulikmotor ist axial ausgerichtet zu einer Antriebswelle 120, welche von ihm drehangetrieben wird. Zwischen der Antriebswelle 120 und dem Motor ist vorzugsweise eine Kupplung 150 vorgesehen, welche innerhalb der zweiten Abstützeinrichtung angeordnet ist. Die Antriebswelle 120 wird in einem Axiallager 230, welches, wie in Figur 1 gezeigt, beispielhaft im Übergangsbereich

Seite 5 zwischen der ersten und der zweiten Abstützeinrichtung 240, 250 in einer vorbestimmten Höhe d1 über der Oberseite des Walzenständers 210 angeordnet ist, gehalten. Durch die Lagerung der Antriebswelle 120 in dem Axiallager wird auch die Antriebswelle in einer vordefinierten Relativposition bzw. Höhe zu dem Walzenständer 210 gehalten.

Die Antriebswelle 120 dient zum Übertragen eines durch den Motor 1 10 vorgegebenen Drehmomentes auf eine Druckspindel 130, welche ihrerseits zum Übertragen der Anstellkraft auf die Walze dient. Die Welle des Motors 1 10 auf einer Seite der Kupplung, die Antriebswelle 120 auf der anderen Seite der Kupplung und die Drehspindel 130 sind axial in Reihe angeordnet; das heißt ihre jeweiligen Mittellinien fluchten in axialer, hier senkrechter Richtung W.

Der Hydro- oder Torque-Motor ist vorzugsweise ausgebildet zum Aufbringen eines Nenndrehmoments bei Vorgerüsten einer konventionellen Warmbandstraße von > 4 kNm oder bei schweren Blechgerüsten von > 30 kNm. Diese Werte gelten unter der Annahme sehr günstiger, geringer Reibverhältnisse; aus Sicherheitsgründen sind diese Werte für die parktische Anwendung noch mit einem Sicherheitsfaktor zu beaufschlagen.

An der motorseitigen Stirnseite 132 der Druckspindel 130 ist ein axial ausgerichteter zylinderförmiger Aufnahmeraum 140 ausgebildet zur Aufnahme der Antriebswelle 120 in zusammengebautem Zustand der Vorrichtung. Zum Übertragen des von dem Motor vorgegebenen Drehmomentes auf die Druckspindel 130 ist die Antriebswelle 120 mit der Druckspindel 130 im Inneren des Aufnahmeraumes 140, vorzugsweise formschlüssig, drehgekoppelt. Beispielsweise ist die Druckspindel 130 an der Innenseite ihres Aufnahmeraumes 140 als Keilnabe, das heißt über den Umfang verteilt mit einem Keilnabenprofil ausgestattet, und gleichzeitig ist die Antriebswelle in Form einer Keilwelle ausgebildet zum Eingreifen in das Keilnabenprofil der Druckspindel 130. Alternativ kann die formschlüssige Verbindung auch durch Ausbildung des Aufnahmeraums

Seite 6 der Druckspindel als Vielkantnabe und der Antriebswelle als Vielkantwelle realisiert sein, wobei die Vielkantwelle mit der Vielkantnabe in Eingriff bringbar ist.

An ihrem motorfernen Ende wirkt die Druckspindel über einen sogenannten Drucktopf 160 auf das Einbaustück der Walze in dem Walzgerüst. Bei einem Duogerüst, welches nur zwei Arbeitswalzen aufweist, wirkt die Druckspindel 130 über den Drucktopf 160 auf die Lagerbuchsen, auch Einbaustücke genannt, der Arbeitswalzen, während sie bei einem Quartogerüst, aufweisend zwei Arbeits- und zwei Stützwalzen, auf die Einbaustücke der Stützwalzen wirkt. Der Drucktopf 160 dient dazu, die Drehbewegung der Spindel von deren gleichzeitiger Vertikalbewegung zu entkoppeln, so dass auf das jeweilige Einbaustück der anzustellenden Walze eine reine Vertikalbewegung ohne Rotationsanteil wirkt. Die Vertikalbewegung der Druckspindel 130 wird durch eine Druckmutter 170 bewirkt, welche drehfest in dem Walzenständer 210 eingebaut ist. Die Druckspindel 130 ist in die Druckmutter 170 eingeschraubt. Wenn die Drehspindel 130 mit Hilfe der Antriebs- bzw. Keilwelle 120 in Rotation versetzt wird, bewirkt die Druckmutter gleichzeitig auch die Vertikalbewegung der Druckspindel, wodurch sich die Anstellposition für das unterhalb des Drucktopfes 160 angeordnete Einbaustück der Walze einstellen lässt.

Figur 2 zeigt einige der bereits in Figur 1 gezeigten Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung detaillierter. Konkret ist beispielsweise das Keilnabenprofil 134 an der Innenseite des zylinderförmigen Aufnahmeraumes 140 zu erkennen, wobei dieses Keilnabenprofil in einer Keilnabenhülse 135 ausgebildet ist, welche in Figur 2 sowohl im Längsschnitt wie auch im Querschnitt gezeigt ist. Die Keilnabenhülse kann ihrerseits beispielsweise über Passfedern, in Figur 2 nicht gezeigt, verdrehsicher in dem Aufnahmeraum 140 angeordnet sein. Komplementär zu dem Keilnabenprofil ist die Keilwelle 120 ausgestaltet, welche zwecks Übertragung des Drehmomentes in die Keilnabe eingreift.

Seite 7 In Figur 2 ist weiterhin zu erkennen, dass zwischen der ersten Abstützeinrichtung 240 und der zweiten Abstützeinrichtung 250, welche jeweils auch als Laternen bezeichnet werden, eine Schmiermittelkamnner 245 angeordnet ist, welche über einen Schmiermittelzulauf 246 mit Schmiermittel versorgt wird. Das Schmiermittel dient insbesondere zum Schmieren des Axiallagers 230. An der Unterseite der Schmiermittelkammer 245 ist ein Überlauf 247 ausgebildet, welcher gewährleistet, dass Schmiermittel in der Schmiermittelkammer 245 einen durch die Höhe des Überlaufs definierten Pegelstand nicht überschreitet. Überschüssiges Schmiermittel fließt durch den Überlauf 247 aus der Schmiermittelkammer ab in einen darunter befindlichen schalenförmigen Deckel 136, welcher auf der motorseitigen Stirnseite der Druckspindel 130 angeordnet ist. Der Deckel 136 weist eine kreisförmige Öffnung auf zum Durchführen der Keilwelle 120. Zwischen der Keilwelle 120 und dem Rand der kreisförmigen Öffnung des Deckels ist ein Ringspalt 248 ausgebildet durch welchen das Schmiermittel weiter nach unten in den Aufnahmeraum 140 abfließt zum Schmieren des dort befindlichen Vielkant- oder Keilgetriebes, jeweils bestehend aus Nabe und Welle. Von dem Aufnahmeraum 140 fließt das Schmiermittel dann weiter über einen Schmiermittelablauf 249 in der Druckschraube in einen zweiten Ringspalt 270 zwischen der Druckspindel 130 und einer Bohrung in dem Walzenständer 210, in welcher die Druckspindel gelagert ist.

Wie in den Figuren 1 und 2 zu erkennen ist, sind sämtliche Komponenten der erfindungsgemäßen Vorrichtung, d. h. der Motor 1 10, die Kupplung 150, die Antriebs- bzw. Keilwelle 120 und die Druckspindel 130 axial zueinander ausgerichtet. Der Motor treibt die Antriebswelle - über die Kupplung - direkt an.

Oberhalb des Motors 1 10 kann ein Positionsgeber 180 ortsfest angeordnet sein zum Erfassen der jeweils aktuellen Position der Walze 260. Der Positionsgeber weißt beispielsweise eine Geberstange 182 auf, welche vorzugsweise in einer axialen Bohrung 192 geführt ist. Die Bohrung geht durch den Motor 1 10, durch die Kupplung 150, durch die Antriebswelle bzw. Keilwelle 120 und durch die

Seite 8 Druckspindel 130 bis auf den Drucktopf 160. Die Geberstange 182 ragt ein stückweit in die Bohrung der Druckspindel hinein und ist dort durch einen ringförmigen Magneten 190 hindurchgeführt, welcher fest mit der Druckspindel verbunden ist. Bei einer Vertikalbewegung der Druckspindel wird der Magnet relativ zu der ortsfesten Geberstange 182 vertikal verfahren. Aufgrund dieser Relativbewegung zwischen Magnet und Geberstange erfasst der Positionsgeber 180 die jeweils aktuelle Position der Druckspindel 130.

Seite 9 Bezugszeichenliste 100 Vorrichtung

1 10 Motor

120 Antriebswelle

122 Zähne der Keilwelle

130 Druckspindel

132 motorseit ^' ige Stirnseite der Druckspindel

134 Keilnabenprofil

135 Keilnabenhülse

136 Deckel

140 Aufnahmeraum

150 Kupplung

160 Drucktopf

170 Druckmutter

180 Positionssensor

182 Geberstange

190 Magnet ringförmig

192 Bohrung

210 Walzenständer

220 Einbaustück

230 Axiallager

240 erste Abstützeinrichtung

245 Schmiermittelkammer

246 Schmiermittelzulauf

247 Überlauf

248 erster Ringspalt

249 Schmiermittelablauf

Seite 10 250 zweite Abstützeinrichtung

260 Walze

270 zweiter Ringspalt zwischen Druckspindel und Walzenständer

Abstand des Axiallagers zur Oberseite des Walzenständers Abstand des Motors zur Oberseite des Walzenständers vertikale axiale Richtung

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