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Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum Walzen von Rädern und Scheiben, mit einem Walzengestell, in das ein Rohling um eine Achse drehbar einsetzbar ist, und mit einer Hauptwalze, die um eine parallel zur Achse verlaufende Drehachse drehbar ist und mit der Umfangsfläche des Rohlings in Anlage bringbar ist.
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Um ein Rad oder eine Scheibe in einer Walzvorrichtung aus einem stählernen, kreisscheibenförmigen Rohling herauszuarbeiten, ist es vorteilhaft, den Rohling aufrechtstehend in ein Walzengestell einzusetzen, in dem der Rohling an seiner Umfangfläche und seinen Seitenfläche durch Lagerwalzen schwimmend gelagert ist. Die Walzvorrichtung besitzt eine sogenannte Hauptwalze, die um eine parallel zur Drehachse des Rohlings verlaufende Drehachse drehbar ist und mit der Umfangsfläche des Rohlings in Anlage steht und diese während des Walzvorgangs ausformt. Zusätzlich sind üblicherweise sogenannte Kegelwalzen vorgesehen, die im Randbereich des Rohlings mit dessen Seitenflächen auf entgegengesetzten Seiten in Anlage treten und insbesondere den radial äußeren Radkranz oder Scheibenkranz ausformen. Der zwischen der radial inneren Nabe und dem radial äußeren Radkranz des Rades liegende Stegbereich wird üblicherweise von sogenannten Stegwalzen ausgeformt, die von entgegengesetzten Seiten mit den Seitenflächen des Rohlings in Anlage treten.
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Um die Umfangsfläche des Rohlings mittels der Hauptwalze mit hoher Genauigkeit auszuformen, muss die Hauptwalze relativ zu dem Rohling korrekt ausgerichtet sein. Zu diesem Zweck ist die Hauptwalze mit Spannschrauben, die jeweils ein Langloch durchgreifen, gelagert, so dass sie manuell längs ihrer Drehachse eingestellt und anschließend durch Anziehen der Spannschrauben fixiert werden kann. Wenn sich während des Walzvorgangs herausstellt, dass die Hauptwalze relativ zu dem Rohling nicht mehr richtig positioniert ist, muss vor dem nächsten Walzvorgang die Hauptwalze neu eingestellt werden. Zu diesem Zweck müssen die Spannschrauben gelöst werden, so dass die Hauptwalze nachjustiert werden kann. Nach erneuter Fixierung der Hauptwalze durch Festziehen der Spannschrauben kann der nächste Walzvorgang gestartet werden.
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Diese Verstellung oder Justierung der Hauptwalze ist einerseits sehr aufwändig und andererseits ist damit ein großer Zeitaufwand verbunden, was unwirtschaftlich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung der genannten Art zu schaffen, mit der sich eine Verstellung oder Justierung der Hauptwalze schnell und in einfacher Weise erreichen lässt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Walzvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dabei ist eine Verstellvorrichtung vorgesehen, die zumindest eine eine Antriebsvorrichtung aufweisende Verstelleinheit umfasst und mittels der die Hauptwalze längs ihrer Drehachse verstellt werden kann. Zur Verstellung oder Justierung der Hauptwalze muss der Benutzer lediglich die Antriebsvorrichtung aktivieren, woraufhin die Hauptwalze in gewünschter Weise verstellt wird.
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In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist eine Regelung vorgesehen, mit der die Hauptwalze in ihrer SOLL-Position gehalten oder in diese gebracht wird. Zu diesem Zweck kann zumindest ein Sensor zur Erfassung der IST-Position der Hauptwalze vorgesehen sein, der entsprechend der IST-Position Signale an eine Steuervorrichtung abgibt. In der Steuervorrichtung wird die IST-Position der Hauptwalze mit der SOLL-Position verglichen und gegebenenfalls wird die Verstelleinheit von der Steuervorrichtung in Abhängigkeit von dem vom Sensor erhaltenen Informationen angesteuert, so dass die Hauptwalze verstellt und die IST-Position mit der SOLL-Position in Übereinstimmung gebracht wird.
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Mittels einer entsprechenden Regelung kann auch sichergestellt werden, dass die Hauptwalze während des gesamten Walzvorgangs eine gewünschte SOLL-Position beibehält.
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Die Verstelleinheit umfasst die Antriebsvorrichtung und vorzugsweise ein Getriebe, mittels dessen die Antriebsbewegung der Antriebsvorrichtung in eine Verstellbewegung der Hauptwalze umgesetzt wird. Bei dem Getriebe kann sich in einer ersten Ausführungsform der Erfindung um eine von der Antriebsvorrichtung angetriebene Spindel, d. h. einen Spindeltrieb handeln. In diesem Fall kann die Antriebsvorrichtung vorzugsweise von einem Elektromotor und insbesondere einem Servomotor gebildet sein.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verstelleinheit zumindest eine hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit aufweist, die aus einem Vorrat an Hydraulikflüssigkeit in üblicher Weise gespeist wird. Vorzugsweise ist die Hauptwalze auf ihren entgegengesetzten Seiten jeweils mit einer Kolben-Zylinder-Einheit versehen, die die Hauptwalze bei Aktivierung längs der Drehachse verschieben können.
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In einer weiteren alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verstelleinheit einen Exzenter oder ein Exzenter-Getriebe besitzt, mit dem die Hauptwalze längs ihrer Drehachse verstellt werden kann.
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Die Verstelleinheit kann direkt auf die Hauptwalze einwirken, d. h. diese alleine längs der Drehachse verschieben, in alternativer Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Hauptwalze in einem Gestell gelagert ist und dass die Hauptwalze zusammen mit dem Gestell längs der Drehachse der Hauptwalze verstellbar ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung können zumindest zwei Verstelleinheiten vorgesehen sein. Diese Verstelleinheiten können vorzugsweise unabhängig voneinander angesteuert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Hauptwalze entweder rein translatorisch zu bewegen, d. h. ohne Drehung oder Kippung längs der Drehachse zu verschieben, alternativ ist es jedoch auch möglich, die Hauptachse aus der senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene zu neigen oder zu kippen, was bei außergewöhnlichen Walzvorgängen sinnvoll sein kann.
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Um dem Bediener während des Walzvorgangs einen guten Überblick über die aktuelle IST-Position der Hauptwalze zu geben, können entsprechende Informationen von der Steuervorrichtung auf einer Anzeigevorrichtung, insbesondere einem Display, angezeigt werden.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Walzvorrichtung,
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2 eine Aufsicht auf die Walzvorrichtung gemäß 1,
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3 eine Aufsicht auf die Hauptwalze mit einer Verstellvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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4 eine der 3 entsprechende Darstellung mit einer abgewandelten Ausführung,
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5 eine Aufsicht auf die Hauptwalze mit einer Verstellvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
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6 eine der 5 entsprechende Darstellung mit einer abgewandelten Ausführung,
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7 eine Aufsicht auf die Hauptwalze mit einer Verstellvorrichtung mit zwei Verstelleinheiten und
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8 eine der 7 entsprechende Darstellung mit einer alternativen Antriebsvorrichtung.
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Eine in den 1 und 2 dargestellte Walzvorrichtung 10 zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben besitzt ein nur angedeutetes Walzengestell 11, in das ein kreisscheibenförmiger Rohling R aufrechtstehend so eingesetzt ist, dass er um eine senkrecht zur Zeichenebene von 1 verlaufende Achse D2 drehbar ist. Neben dem Rohling R ist eine Hauptwalze 15 angeordnet, die um eine senkrecht zur Zeichenebene von 1 verlaufende Drehachse D1 drehbar ist und mittels einer verstellbaren Halterung 14 in Richtung des Rohlings R verschoben und von diesem zurückgezogen werden kann, wie es durch den Doppelpfeil Z angedeutet ist. Auf diese Weise ist es möglich, eine Umfangsfläche U des Rohlings R wahlweise mit der Umfangsfläche der Hauptwalze 15 in Anlage oder außer Anlage zu bringen.
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Im Umfangsbereich des Rohlings R ist auf dessen entgegengesetzten Seiten jeweils eine Kegelwalze 12 angeordnet, die mit den Seitenflächen des Rohlings R in Anlage bringbar sind und drehangetrieben sein können, wie es durch den Pfeil in 1 angedeutet ist. Die Kegelwalzen 12 dienen zur Ausbildung des radial außenliegenden, umlaufenden Radkranzes des durch Walzen herzustellenden Rades.
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Der zwischen einem nahe der Achse D2 gebildeten Nabenabschnitt und dem äußeren Radkranz liegende Stegbereich des Rohlings R wird von Stegwalzen 13 ausgeformt, wobei auf jeder Seite des Rohlings R zumindest eine Stegwalze 13 angeordnet ist. Die Stegwalzen 13 sind üblicherweise drehangetrieben, wie es durch den Pfeil in 1 angedeutet ist.
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Die Erfindung betrifft die Verstellbarkeit der Hauptwalze 15 entlang ihrer Drehachse D1, d. h. senkrecht zur Zeichenebene in 1, wie es in 2 durch den Doppelpfeil E angedeutet ist.
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3 zeigt eine erste mögliche Ausführungsform einer entsprechenden Verstellvorrichtung 16. Die Hauptwalze 15 sitzt in einem rahmenartigen Gestell 24, das Teil der verstellbaren Halterung 14 ist. Längs der Drehachse D1 erstreckt sich eine Spindel 23, die mittels einer Antriebsvorrichtung 17 in Form eines Elektromotors 18 drehbar ist. Bei Drehung der Spindel 23 kann die Hauptwalze 15 längs der Drehachse D1 verstellt werden, wobei die Richtung der Verstellung von der Drehrichtung der Spindel 23 anhängig ist.
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Ein Sensor 20 erfasst die IST-Position der Hauptwalze 15 und gibt über eine Leitung 26 ein entsprechendes Signal an eine Steuervorrichtung 22, in der die IST-Position mit einer SOLL-Position verglichen wird. Wenn die Abweichung zwischen der IST-Position und der SOLL-Position oberhalb eines vorgegeben Grenzwertes liegt, wird der Elektromotor 18 von der Steuervorrichtung 22 über eine Leitung 31 entsprechend aktiviert, um die Hauptwalze 15 zu verstellen und die IST-Position auf die SOLL-Position zu bringen.
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Falls der Bediener während des Walzvorgangs die Hauptwalze 15 verstellen möchte, kann er entweder direkt auf den Elektromotor 18 einwirken und eine entsprechende Verstellung herbeiführen, alternativ ist es möglich, dass er eine gewünschte SOLL-Position in die Steuervorrichtung 22 eingibt, woraufhin die Steuervorrichtung 22 die Hauptwalze 15 auf die SOLL-Position bringt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 wird die Hauptwalze 15 innerhalb des rahmenartigen Gestells 24 und somit auch relativ zu diesem verstellt.
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4 zeigt eine alternative Ausgestaltung, bei der die Hauptwalze 15 in dem rahmenartigen Gestell 24 gelagert ist und über die Spindel 23 zusammen mit diesem in Richtung der Drehachse D1 verstellt wird. Dabei kann mittels des Sensors 20 entweder die Position der Hauptwalze 15 oder – wie dargestellt – die Position des Gestells 24 erfasst werden. In funktionaler Hinsicht entspricht diese Ausgestaltung dem Ausführungsbeispiel gemäß 3.
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5 zeigt eine dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 sehr ähnliche Ausgestaltung, wobei jedoch die Antriebsvorrichtung 17 von einer von beiden Seiten auf die Hauptwalze 15 einwirkenden Kolben-Zylinder-Einheit 19 gebildet ist. Die Kolben-Zylinder-Einheit 19 steht über zwei Hydraulikleitungen 27, 28 unter Zwischenschaltung eines Ventils 30 mit einem nur angedeuteten Vorrat 29 eines unter Druck stehenden Hydraulikfluids in Verbindung. Mittels der Steuervorrichtung 22 kann das Ventil 30 geschaltet werden, so dass das unter Druck stehende Hydraulikfluid wahlweise durch die Hydraulikleitung 27 zu der einen Seite der Kolben-Zylinder-Einheit 19 oder durch die Hydraulikleitung 28 zu der auf der entgegengesetzten Seite der Hauptwalze 15 angeordneten anderen Seite der Kolben-Zylinder-Einheit 19 transportiert wird, wodurch eine Verstellung der Hauptwalze 15 längs der Drehachse D1 bewirkt wird. Wie bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 erläutert, ist die Hauptwalze 15 verschieblich in dem Gestell 24 aufgenommen und der Sensor 20 erfasst die IST-Position der Hauptwalze 15 und gibt über die Leitung 26 ein entsprechendes Signal an die Steuervorrichtung 22.
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Das Ausführungsbeispiel gemäß 6 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 lediglich dadurch, dass hier wiederum die Hauptwalze 15 in dem rahmenartigen Gestell 24 gelagert ist und zusammen mit diesem durch Aktivierung der Kolben-Zylinder-Einheit 19 verschoben wird. Hinsichtlich weiterer Merkmale dieses Ausführungsbeispiels wird auf die Beschreibung der 5 sowie der vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwiesen.
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Bei den bisher dargestellten Ausführungsbeispielen ist immer eine einzelne Verstelleinheit 25 vorgesehen, die vorzugsweise an oder in unmittelbarer Nähe der Drehachse D1 auf die Hauptwalze 15 einwirkt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 7 umfasst die Verstellvorrichtung 16 zwei voneinander unabhängige Verstelleinheiten 25, die unabhängig voneinander ansteuerbar sind und an unterschiedlichen Abschnitten an dem Gestell 24 angreifen und dieses zusammen mit der Hauptwalze 15 verstellen. Dabei sind zwei Sensoren 20 und 21 vorgesehen, die die IST-Position des Gestells 24 und damit auch der Hauptwalze 15 an unterschiedlichen Stellen erfassen und somit auch eine Schrägstellung oder Kippung der Hauptwalze 15 aus ihrer senkrecht zur Drehachse D1 verlaufenden Ebene feststellen können. Die Steuervorrichtung 22 kann eine entsprechende Kippung durch selektives Aktivieren der entsprechenden Verstelleinheit 25 ausgleichen oder auch eine entsprechende Kippung der Hauptwalze 15 einstellen, falls dies vom Benutzer vorgegeben ist.
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Die in 7 dargestellten Verstelleinheiten 25 umfassen jeweils eine durch eine Antriebsvorrichtung 17 in Form eines Elektromotors 18 angetriebene Spindel 23.
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8 zeigt eine Abwandlung der Ausgestaltung gemäß 7, die sich im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass als Antriebsvorrichtung 17 nunmehr zwei Kolben-Zylinder-Einheiten 19 vorgesehen sind, die in genannter Weise jeweils mit einem Vorrat 29 an unter Druck stehender Hydraulikflüssigkeit verbunden sind. Jeder Kolben-Zylinder-Einheit 19 ist ein Ventil 30 zugeordnet, das von der Steuervorrichtung 22 ansteuerbar ist.
