DE1283182B

DE1283182B - Drive for a multi-frame universal rolling mill, in particular wire or reducing mill

Info

Publication number: DE1283182B
Application number: DEK49298A
Authority: DE
Inventors: Helmut Holthoff
Original assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Current assignee: Friedrich Kocks GmbH and Co
Priority date: 1963-03-26
Filing date: 1963-03-26
Publication date: 1968-11-21
Also published as: US3299685A

Description

Antrieb für ein vielgerüstiges Universalwalzwerk, insbesondere Draht- oder Reduzierwalzwerk Vielgerüstige Universalwalzwerke zum Walzen von z. B. Draht- oder Rohrmaterial werden vielfach zentral angetrieben. Die Walzgerüste erhalten ihre Antriebsleistung und Drehzahl von einem z. B. neben den Gerüsten angeordneten mechanischen Getriebe, wobei die Drehzahl von Gerüst zu Gerüst in Walzrichtung entsprechend der Ouerschnittsabnahme des Walzgutes steigt. Der Drehsinn der Abtriebswellen muß in Walzwerken mit Zwei-Walzenkalibern für alle Gerüste gleich sein; in Walzwerken mit Drei-Walzenkalibern dagegen von Gerüst zu Gerüst wechseln. Um auf einen den Vorstraßen angemessenen Durchsatz zu kommen, sind bei dem geringen Metergewicht des Walzgutes die Walzenumfangs-Qeschwindigkeiten in den letzten Gerüsten sehr hoch.Drive for a multi-stand universal rolling mill, especially wire rod or reducing mill Multi-stand universal mills for rolling z. B. wire or pipe material are often driven centrally. Preserved the rolling stands their drive power and speed of a z. B. arranged next to the scaffolding mechanical transmission, the speed of rotation from stand to stand in the rolling direction accordingly the decrease in cross-section of the rolled stock increases. The direction of rotation of the output shafts must be the same for all stands in rolling mills with two-roll gauges; in rolling mills with three-roll calibers, on the other hand, you can switch from stand to stand. To one of the The low weight per meter means that roughing mills have adequate throughput of the rolling stock, the roller circumference speeds in the last stands are very high.

Bekannt sind als Antriebsgetriebe für Universalwalzwerke solche mit Längswelle. Die Längswelle mit einer Achsrichtung gleich der Walzrichtung erstreckt sich über das ganze Walzwerk. Sie wird von dem Hauptmotor mit einer mittleren Drehzahl angetrieben. Von ihr werden an jedem Gerüst über eine Kegelradgetriebestufe zur Änderung der Achsrichtung und zur Unter- oder Übersetzung in die Walzendrehzahl letztlich die Walzen angetrieben. Ein derartiges Getriebe enthält Kegelräder, die nicht so genau gefertigt werden können wie Stirnräder; entsprechend geringer ist die zulässige höchste Walzendrehzahl.Are known as drive gears for universal rolling mills with Propshaft. The longitudinal shaft extends with an axial direction equal to the rolling direction over the whole rolling mill. It is driven by the main engine at a medium speed driven. From her to each stand via a bevel gear stage to Change of the axis direction and for stepping down or stepping up the roll speed ultimately driven the rollers. Such a transmission contains bevel gears that cannot be manufactured as precisely as spur gears; is correspondingly lower the maximum permissible roller speed.

Bekannt sind auch schon Antriebsgetriebe für Universalwalzwerke mit Stirnrädern. Die Drehzahl für jedes folgende Gerüst wird bei diesen Ausführungen über eine Stirnradstufe von dem vorhergehenden abgenommen, so daß jeweils zwei benachbarte Gerüste über eine Getriebestufe mechanisch miteinander verbunden sind und im unterschiedlichen Drehsinn angetrieben werden. Da der Achsabstand der Getriebestufe durch den Gerüstabstand gegeben ist und dieser nicht kleiner als der Walzendurchmesser sein kann, ist die Walzgeschwindigkeit durch die äußerstenfalls zulässige Umfangsgeschwindigkeit der Zahnräder begrenzt.Drive gears for universal rolling mills are also known Spur gears. The speed for each subsequent stand is in these designs removed from the previous one via a spur gear stage, so that two adjacent Scaffolding are mechanically connected to each other via a gear stage and in different ways Direction of rotation are driven. Since the center distance of the gear stage is determined by the frame spacing is given and this cannot be smaller than the roller diameter, is the Rolling speed by the extreme permissible peripheral speed of the Limited gears.

Diese nachteiligen Beschränkungen hinsichtlich der maximal möglichen Walzgutauslaufgeschwindigkeit bestehen bei dem erfindungsgemäßen Antrieb für ein Universalwalzwerk nicht, da Kegelräder nicht benutzt werden und der Zahnraddurchmesser kleiner als der Walzendurchmesser sein kann. Der Antrieb besteht aus einem Getriebe, das von dem Antriebsmotor angetrieben wird und seinerseits über Abtriebszapfen für jedes Gerüst die Walzen antreibt, gegebenenfalls über ein Kammwalzgerüst und/oder ein Summengetriebe.These disadvantageous restrictions on the maximum possible Rolling material outlet speed exist in the drive according to the invention for a Universal rolling mill not because bevel gears and the gear diameter are not used can be smaller than the roller diameter. The drive consists of a gearbox, which is driven by the drive motor and in turn via output journals for each stand drives the rolls, if necessary via a comb mill stand and / or a sum gear.

Kernstück dieser Erfindung ist das neben, über oder unter den Walzgerüsten angeordnete, sich über die Länge des Walzwerkes erstreckende Getriebe, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Walzen eines jeden Walzgerüstes von einem durchgehenden, eine gleichbleibende Grunddrehzahl bildenden Getriebestrang mit 1:1 übersetzten Stirnradgetrieben über eine weitere Stirnradstufe mit einstufiger Geschwindigkeitsänderung angetrieben werden.The core of this invention is that next to, above or below the roll stands arranged, over the length of the rolling mill extending transmission, which thereby is characterized in that the rolls of each roll stand from a continuous, translate a gear train that forms a constant base speed with 1: 1 Spur gear drives via a further spur gear stage with one-stage speed change are driven.

Der durchgehende Getriebestrang mit 1 : 1 übersetzten Stirnradgetrieben ersetzt funktionsmäßig unter Vermeidung von Kegelrädern eine Längswelle, jedoch ändert sich in dem Getriebestrang der Drehsinn von Rad zu Rad. Dieser Umstand ist für Walzwerke mit Drei-Walzenkalibern vorteilhaft. Die Raddrehzahl in diesem Getriebestrang liegt etwa in der Mitte zwischen größter und kleinster Walzendrehzahl.The continuous gear train with 1: 1 geared spur gears Functionally replaces a longitudinal shaft while avoiding bevel gears, however the direction of rotation changes from wheel to wheel in the gear train. This fact is advantageous for rolling mills with three-roll gauges. The wheel speed in this gear train lies roughly in the middle between the highest and lowest roller speed.

Die Übersetzung der weiteren Stirnradstufen ist im allgemeinen von Gerüst zu Gerüst unterschiedlich und geht zur Einlaufseite des Walzwerkes zunehmend ins Langsame und zur Auslaufseite zunehmend ins Schnelle. Eine etwa in der Mitte des Walzwerkes liegende Stufe kann dabei eine Übersetzung 1 : 1 haben.The translation of the other spur gear stages is generally from Stand to stand different and increasingly goes to the entry side of the rolling mill slow and on the run-out side increasingly fast. One in the middle The stage lying on the rolling mill can have a ratio of 1: 1.

Der Antrieb erfordert einen größeren baulichen Aufwand, bedingt durch die größere Anzahl von Zahnrädern gegenüber einem wie oben beschriebenen Antrieb, in dem benachbarte Gerüstabtriebe über jeweils nur eine Getriebestufe mechanisch miteinander verbunden sind. Dieser Nachteil ist aber tragbar und wird bewußt in Kauf genommen, um die erstrebten kleinen Umfangsgeschwindigkeiten der Zahnräder und die dadurch erzielten Vorteile bei hohen Walzendrehzahlen zu erreichen.The drive requires a greater structural effort, due to the larger number of gears compared to a drive as described above, mechanically in the neighboring scaffold drives via only one gear stage each are connected to each other. However, this disadvantage is tolerable and is deliberate in Taken in order to achieve the sought-after small peripheral speeds of the gears and to achieve the advantages achieved thereby at high roller speeds.

Die Erfindung wird dadurch vorteilhaft ergänzt, daß die Wellen der Räder für die 1 : 1-Übersetzung und die Abtriebswellen in einer Ebene angeordnet sind, wodurch sich die technische Ausführung des Getriebegehäuses vereinfacht und dessen Herstellung und Wartung verbilligt. In diesem Fall wird zur Lösung der gestellten Aufgabe der Achsabstand benachbarter Wellen der 1 : 1-Übersetzung gleich dem Gerüstabstand und der Abstand jeder dieser Wellen von der von ihr über eine weitere Stirnradstufe angetriebene Abtriebswelle gleich dem halben Gerüstabstand gewählt.The invention is advantageously supplemented in that the waves of the Wheels for the 1: 1 ratio and the output shafts arranged in one plane are, which simplifies the technical design of the gear housing and its manufacture and maintenance cheaper. In this case, the solution will be asked Task of the center distance of adjacent shafts of the 1: 1 ratio equal to that Frame spacing and the distance of each of these shafts from that of it via a further spur gear stage driven output shaft chosen to be equal to half the stand spacing.

Für Walzwerke mit den Abtriebswellen auf zwei Ebenen im Abstand von einem Walzendurchmesser, wobei die in Walzrichtung aufeinanderfolgenden Abtriebswellen abwechselnd der einen oder der anderen Ebene zugeordnet sind, wie dies z. B. in Walzwerken von drei Walzen je Gerüst üblich ist, wird vorgeschlagen, jede Welle mit den Rädern für die 1: 1-Übersetzung senkrecht über oder unter der mit ihr über die weitere Stirnradstufe verbundenen Abtriebswelle anzuordnen. Der Achsabstand der weiteren Stirnradstufe kann gleich dem Walzendurchmesser gewählt sein.For rolling mills with the output shafts on two levels at a distance of a roll diameter, the output shafts following one another in the rolling direction are alternately assigned to one or the other level, as z. Am Rolling mills of three rolls per stand is common, each shaft is proposed with the wheels for the 1: 1 ratio vertically above or below the one with it above to arrange the further spur gear connected output shaft. The center distance the further spur gear stage can be chosen to be the same as the roller diameter.

Mit den vorstehenden speziellen Ausführungen der Erfindung gelingt es, den Erfindungsgedanken auf Universalwalzwerke mit den gebräuchlichsten Anordnungen der Antriebswellen anzuwenden. Weitere Anwendungsbeispiele sind nachfolgend erläutert.With the above special embodiments of the invention succeed es, the inventive idea on universal rolling mills with the most common arrangements of the drive shafts. Further application examples are explained below.

Werden die drei Walzen eines jeden Gerüstes jedoch ohne Umlenkung der Achsrichtung jede für sich angetrieben, so wird es für zweckmäßig erachtet, drei beschriebene Getriebe vorzusehen, die ihrerseits einzeln oder gemeinsam angetrieben werden.However, the three rolls of each stand are without deflection the axial direction each driven for itself, it is considered expedient, to provide three described gears, which in turn are driven individually or together will.

Bei Verwendung eines derartigen Getriebes in einem Walzwerk mit Zwei-Walzenkalibern ist es zweckmäßig, für die z. B. Horizontal- und Vertikalgerüste je ein besonderes Getriebe vorzusehen. Eine weitere Stirnradstufe ist dann nur an jedem zweiten Rad des Getriebezuges mit 1: 1 übersetzung vorhanden. Alle Walzen mit der einen Achsrichtung werden von dem einen Getriebe, jene mit der anderen Achsrichtung von dem anderen angetrieben. Die beiden Walzen jedes Gerüstes sind über Kammwalzen untereinander verbunden.When using such a gear in a rolling mill with two-roll gauges it is appropriate for the z. B. Horizontal and vertical scaffolding each have a special one Provide gear. A further spur gear stage is then only on every second gear of the gear train with 1: 1 ratio available. All rollers with one axis direction are from one gearbox, those with the other axis direction from the other driven. The two rolls of each stand are above one another via comb rolls tied together.

Sind dagegen nur z. B. Horizontalgerüste mit Zwei-Walzenkalibern vorhanden, die antriebsmäßig mit Kammwalzen untereinander verbunden sind, so ist es zweckmäßig, den oben beschriebenen Antrieb mit auf einer Zickzacklinie angeordneten Abtrieben mit weiterer Stirnradstufe an jedem Rad der 1:1-Übersetzung zu verwenden und von Gerüst zu Gerüst wechselnd die obere und die untere Kammwalze anzutreiben.Are, however, only z. B. Horizontal stands with two-roller gauges are available, which are connected to one another in terms of drive with comb rollers, so it is useful to the drive described above with output drives arranged on a zigzag line to be used with another spur gear stage on each gear of the 1: 1 ratio and from Alternating stand to stand to drive the upper and lower comb rollers.

Schließlich ist der Antrieb für Rohrreduzierwalzwerke geeignet, die ein Summengetriebe enthalten; dabei können ein oder zwei erfindungsgemäße Getriebe auf jedes Summengetriebe wirken, das seinerseits letztlich die Walzen treibt.Finally, the drive is suitable for tube reducing mills that a summation gear included; one or two gears according to the invention can be used act on every summation gear, which in turn drives the rollers.

Getriebe mit einer Teilung des Lagerabstandes in Richtung der Längsausdehnung des Walzwerkes, ungleich dem Gerüstabstand, sind ebenfalls möglich, aber für die zur Erläuterung der Erfindung genannten Walzwerkstypen im allgemeinen nicht so vorteilhaft.Gear with a division of the bearing distance in the direction of the longitudinal extension of the rolling mill, unequal to the stand spacing, are also possible, but for the for the explanation of the invention mentioned rolling mill types are generally not so advantageous.

Der Antrieb eines vielgerüstigen Universalwalzwerkes nach der Erfindung wird nachfolgend im Aufbau und an einigen typischen Anwendungen näher erläutert. In den Figuren sind dargestellt F i g. 1 Längsschnitt, F i g. 2 Ansicht in Richtung der Wellenachsen von einem Räderkasten mit in einer Ebene liegenden Lagerungen, F i g. 3 Querschnitt durch ein vielgerüstiges Universalwalzwerk mit drei ein Kaliber bildenden Walzen, F i g. 4 Ansicht in Richtung der Wellenachsen dazu, F i g. 5 Querschnitt durch ein vielgerüstiges Universalwalzwerk mit wechselnd angeordneten Zwei-Walzenkalibern, F i g. 6 in die Zeichenebene geklappte Ansicht der Wellenachsen dazu.The drive of a multi-stand universal rolling mill according to the invention is explained in more detail below in terms of its structure and some typical applications. The figures show F i g. 1 longitudinal section, F i g. 2 View towards the shaft axes of a gear case with bearings lying in one plane, F i g. 3 Cross-section through a multi-stand universal rolling mill with three one pass forming rollers, F i g. 4 view in the direction of the shaft axes, FIG. 5 cross section thanks to a multi-stand universal rolling mill with alternating two-roll gauges, F i g. 6 view of the shaft axes folded into the plane of the drawing.

In F i g. 1 und 2 ist der Räderkasten 1 mit dem Antriebsgetriebe dargestellt. Der Antrieb erfolgt über die Kupplung 2, der Abtrieb mit Welle 13 über die Kupplungen und/oder Kammwalzen 3 auf die Gerüste A bis E. In den Beispielen sind nur jeweils fünf Gerüste vorgesehen; praktisch ist die Anzahl der Gerüste meistens größer, bis etwa 26 Stück. Die Räder 5 mit 1 : 1-Übersetzung bilden eine Zahnradbahn und sind mit ihren Wellen 6 in den Lagern 7 und 8 gelagert. Auf den Wellen 6 ist außerdem das treibende Rad der weiteren Stirnradstufe drehfest befestigt, welches das Rad 10 dieser Stufe treibt. Rad 10 ist fest auf der Abtriebswelle 13 angeordnet, die in den Lagern 11 und 12 zwischen den Wellen 6 mit ihren Lagern 7 und 8 gelagert ist.In Fig. 1 and 2, the gear case 1 is shown with the drive gear. The drive takes place via the clutch 2, the output with shaft 13 via the clutches and / or comb rollers 3 on the stands A to E. In the examples are only in each case five scaffolding provided; in practice, the number of scaffolds is usually greater, up to about 26 pieces. The wheels 5 with 1: 1 translation form a cogwheel train and are mounted with their shafts 6 in the bearings 7 and 8. On the waves 6 is also the driving wheel of the further spur gear stage is non-rotatably attached, which the wheel 10 this stage drives. Wheel 10 is fixedly arranged on the output shaft 13, the mounted in the bearings 11 and 12 between the shafts 6 with their bearings 7 and 8 is.

Die weitere Stirnradstufe mit den Rädern 9 und 10 ist von Gerüst zu Gerüst unterschiedlich; sie untersetzt die Drehzahl des Rades 5 stark auf die Walzendrehzahl am Gerüst A. In Walzrichtung gesehen nimmt die Untersetzung ab und wechselt bei Gerüst D in eine Übersetzung ins Schnelle, die ihren Höchstwert am Auslaufgerüst E hat.The further spur gear stage with gears 9 and 10 is closed by the frame Framework different; it reduces the speed of the wheel 5 strongly to the roller speed on stand A. When viewed in the rolling direction, the reduction ratio decreases and changes at Stand D in a translation into high speed, which reaches its maximum value at the exit stand E has.

F i g. 2 läßt die Lagerung aller Wellen in einer Ebene erkennen. Die Abtriebswellen 13 sind als offene Kreise, die Wellen 6 der 1 :1-Übersetzung als volle Kreise gezeichnet. Die Bezeichnung stimmt mit der in F i g. 1 überein. Der Gerüstabstand 14 stimmt mit dem Achsabstand 15 der Räder 5 überein. Der Achsabstand der weiteren Stimradstufe mit den Rädern 9 und 10 ist etwa halb so groß.F i g. 2 shows the storage of all shafts in one plane. the Output shafts 13 are as open circles, shafts 6 of the 1: 1 ratio as drawn full circles. The designation agrees with that in FIG. 1 match. Of the Scaffolding distance 14 corresponds to the center distance 15 of the wheels 5. The center distance the other Stimradstufe with the wheels 9 and 10 is about half as big.

F i g. 3 und 4 zeigen den Antrieb für ein Walzwerk mit Drei-Walzenkalibem mit drei Walzen 18 im Gerüst 4 in der Schnittebene und den Walzen 19 hinter der Schnittebene. Die Lagerungen der Wellen 6 und 13 sind hier im Zickzack und um einen Gerüstabstand 14 versetzt in zwei Ebenen angeordnet. Der Achsabstand 16 der weiteren Stirnradstufe ist jetzt unabhängig von dem Gerüstabstand. Der Antrieb des Getriebes erfolgt vom Motor 17 über Kupplung 2 auf die Räder 5 der 1 : 1-Übersetzung.F i g. 3 and 4 show the drive for a rolling mill with three-roll calibers with three rollers 18 in the stand 4 in the cutting plane and the rollers 19 behind the Cutting plane. The bearings of the shafts 6 and 13 are here in zigzag and around one Scaffolding spacing 14 arranged offset in two levels. The center distance 16 of the other The spur gear stage is now independent of the stand spacing. The drive of the transmission takes place from the motor 17 via clutch 2 to the wheels 5 of the 1: 1 ratio.

In F i g. 5 und 6 ist eine beispielhafte Anwendung des erfindungsgemäßen Antriebes für ein vielgerüstiges Walzwerk mit zwei ein Kaliber bildenden Walzen dargestellt. Für die Walzen 18 und 19 mit derselben Achsrichtung ist jeweils ein besonderer Antrieb vorhanden. Die Lagerungen der 1:1-Übersetzung mit den Rädern 5 sind in einer Ebene angeordnet, die der weiteren Stirnradstufe mit den Rädern 9 und 10 in derselben Ebene oder, wie dargestellt, in einer zweiten. Der Achsabstand 14 der Übersetzungen mit den Rädern 5 ist hier gleich einem Gerüstabstand; der Achsabstand 16 der weiteren Stirnradstufe ist wieder vom Gerüstabstand unabhängig. Die Stirnradstufen werden in jedem Räderkasten nur von jedem zweiten Rad der 1: 1-Übersetzung abgenommen und über das Kammwalzgerüst 3 durch die Kupplungen 20 auf beide Walzen eines jeden Gerüstes übertragen.In Fig. 5 and 6 is an exemplary application of the invention Drive for a multi-stand rolling mill with two rolls forming one caliber shown. For the rollers 18 and 19 with the same axial direction there is one special drive available. The bearings of the 1: 1 ratio with the wheels 5 are arranged in a plane that of the further spur gear stage with the wheels 9 and 10 in the same plane or, as shown, in a second plane. The center distance 14 of the translations with the wheels 5 is here equal to a frame spacing; the center distance 16 of the further spur gear stage is again independent of the stand spacing. The spur gear stages are only removed from every second wheel of the 1: 1 ratio in each gear case and over the pin rolling stand 3 through the clutches 20 onto both rolls of each Transfer the framework.

Claims

Claims: 1. Drive for a multi-stand universal rolling mill, in particular . Wire or tube reducing mill, with several in the rolling direction one behind the other arranged Roll stands whose roll speeds are from one next to, above or below the roll stands arranged and removed over the length of the rolling mill extending transmission are, characterized in that the rolls of each roll stand from one Continuous gear train with 1: 1 that forms a constant base speed translated spur gears (5) via a further spur gear stage (9,10) with a single-stage Speed change are driven.

2. Drive for a universal rolling mill according to claim 1, characterized in that the shafts (6) of the wheels (5) for the 1: 1 ratio and the output shafts (13) driven via the further spur gear stages (9, 10) in a common Level are arranged, and the center distance (15) of adjacent shafts (6) is equal to the frame spacing (14) , the distance of each shaft (6) from the output shaft (13) is half the frame spacing (14) .

3. Drive for a universal rolling mill with output shafts to the roll stands in two planes at a distance of one roll diameter, the output shafts following one another in the rolling direction being assigned alternately to one or the other plane, characterized in that the shafts (6) with the wheels (5 ) for the 1: 1 ratio are arranged alternately vertically above and below the associated output shafts (13), the center distance (16) of the further spur gear stage (9, 10) being equal to the roller diameter. Considered publications: German Patent Nos. 1002 719, 976 308, 747 856; British Patent No. 714,737; French patent specification No. 1 241 600.