AT390572B - Vorrichtung zum befestigen eines walzringes auf einer walzenwelle - Google Patents

Description

Nr. 390 572

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf dem frei vorragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle, bestehend aus zwei den Walzring zwischen sich axial einspannenden Druckringen, von denen einer an der Walzenwelle und der andere an einer Spanneinrichtung axial abgestützt sind, und aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschiebbaren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (AT-PS 313 839) trägt das freie Ende der Walzenwelle eine Endkappe mit einem Außengewinde zur Aufnahme einer Varspannmutter, mit deren Hilfe der zur Herstellung von Profildrähten mit einem entsprechenden Walzkaliber versehene, aus Hartmetall bestehende Walzring zwischen zwei Druckringen einer axialen Druckvorspannung unterworfen wird. Durch diese axiale Druckvorspannung werden die beim Walzvorgang auftretenden Kerbwirkungen im Bereich des Walzkalibers erheblich herabgesetzt. Um den Einfluß der beim Walzvorgang auftretenden radialen Druckspannungen herabzusetzen, wird der Hartmetall-Walzring zusätzlich in radialer Richtung einer Vorspannung unterworfen, und zwar mit Hilfe einer Keilhülse zwischen dem Wälzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle. Diese Keilhülse wird über in der Endkappe schraubverstellbar gehaltene Stellschrauben in den Ringspalt zwischen dem Walzring und dem konischen Teil der Walzenwelle eingetrieben.

Die Drehmomentübertragung von der Walzenwelle auf den Walzring erfolgt kraftschlüssig einerseits über die Keilhülse und anderseits über die beiden den Walzring zwischen sich axial einspannenden Druckringe und ist demzufolge von den jeweils aufgebrachten Spannkräften abhängig. Da jedoch Hartmetall-Walzringe spannungsempfindlich sind, kann die Vorspannung der Walzringe nicht ohne weiteres auf ein Maß vergrößert werden, das eine sichere Drehmitnahme der Walzringe auch bei den auftretenden Stoßbelastungen sicherstellt, ohne die Gefahr von Walzringbrüchen zu vergrößern.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt (US-PS 3 727 957), an Stelle des von der Spanneinrichtung beaufschlagten Druckringes einen Druckbügel zu verwenden, der die Walzenwelle in einer Querbohrung durchsetzt und mit seinen über die Walzenwelle voiragenden Schenkelenden in radiale Mitnehmemuten auf der Stirnseite des Walzringes eingreift. Durch eine solche Konstruktion wird zwar eine sichere Drehmitnahme des Walzringes durch eine Formschlußverbindung erreicht, doch ist hiefür eine besondere Ausgestaltung des Walzringes erforderlich, was als erheblicher Nachteil angesehen werden muß, weil der Walzring einen Verschleißteil darstellt und aufgrund seines Hartmetall-Werkstoffes einer besonderen Bearbeitung bedarf. Dazu kommt noch, daß durch zusätzliche Nuten oder Verzahnungen die Bruchanfälligkeit des Hartmetall-Walzringes vergrößert wird, zumal über den Druckbügel keine gleichmäßig über den Umfang verteilte axiale Druckspannung auf den Walzring aufgebracht werden kann.

Um eine sichere Drehmitnahme eines auf einer Walzringhülse zwischen einem Hülsenflansch und einer auf der Hülse schraubverstellbaren Spannmutter axial eingespannten Einsatzringes sicherzustellen, ist es außerdem bekannt (US-PS 3 435 499), den aus Hartmetall bestehenden Einsatzring an seiner dem Hülsenflansch zugekehrten Stirnseite mit einem körnigen Belag zu versehen, dessen harte Körner sich in den Hülsenflansch eindrücken und dadurch den Reibungsschluß erhöhen. Nachteilig ist wiederum, daß der Hartmetall-Einsatzring mit einem entsprechenden Belag versehen werden muß und daß vergleichsweise hohe Axialkräfte für das Eindrücken der Belagskömer in den Hülsenflansch erforderlich sind.

Schließlich ist es bekannt (DD-PS 211288), Walzringe mit Hilfe von Klemmringen an einem Wellenflansch anzuklemmen, und zwar unter Zwischenlage eines Gleitringes, der gewissermaßen eine Rutschkupplung darstellen soll, um Überlastungen des Walzringes zu vermeiden. Abgesehen davon, daß durch diese lediglich an einer Walzringschulter angreifenden Klemmringe keine die auftretenden Kerbwirkungen herabsetzenden Vorspannungen auf den Walzring aufgebracht werden können, verhindert der Gleitring eine Drehmitnahme auch bei den zu erwartenden Stoßbelastungen, so daß eine solche Konstruktion für die bei einer Vorrichtung der gattungsgemäßen Art bestehenden Schwierigkeiten keine Lösung bieten kann.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß eine sichere Drehmitnahme des Walzringes durch die Walzenwelle gewährleistet werden kann, ohne eine unzulässige Spannungsbeanspruchung des Walzringes in Kauf nehmen zu müssen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwischen dem Walzring und wenigstens einem der beiden Druckringe ein Reibring vorgesehen ist und daß der reibringseitige Druckring auf der Walzenwelle vorzugsweise über eine Vielnutverbindung drehfest sitzt.

Durch die Anordnung eines Reibringes zwischen dem Walzring und zumindest einem Druckring kann bei einer gleichbleibenden axialen Vorspannkraft das zwischen dem Druckring und dem Walzring übertragbare Drehmoment erheblich gesteigert bzw. bei einem vorgegebenen maximal übertragbaren Drehmoment die axiale Vorspannkraft entsprechend herabgesetzt werden, so daß die Gefahr einer Überbeanspruchung des Walzringes zufolge der für eine Drehmitnahme notwendigen Einspannung des Walzringes ausgeschlossen werden kann. Voraussetzung hiefür ist allerdings, daß der über den Reibring auf den Walzring einwirkende Druckring drehfest mit der Walzenwelle verbunden ist, was in vorteilhafter Weise durch eine Vielnutverbindung sichergestellt werden kann. Diese Vielnutverbindung ist dabei zwischen nicht verschleißanfälligen Konstruktionsteilen vorgesehen, die überdies aus einem vergleichsweise einfach zu bearbeitenden Stahlwerkstoff bestehen, so daß der durch diese Vielnutverbindung gegebene Mehraufwand kaum ins Gewicht fallt. -2-

Nr. 390 572

Die Belastung des Walzringes durch die eine Drehmitnahme sichernden Vorspannkräfte kann zusätzlich herabgesetzt werden, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die geschlitzte Keilhülse aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen Reibbelag aufweist und mit der Welle vorzugsweise über eine Vielnutverbindung drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist. In einem solchen Fall kann auch über die Keilhülse ein beträchtliches Drehmoment von der Walzenwelle auf den Walzring übertragen werden, ohne unzulässige radiale Spannungen im Walzring befürchten zu müssen, weil eben durch die werkstoffbedingte Erhöhung der Reibung der Kraftschluß entsprechend verbessert wird. Dabei ist es für die Funktion der Vorrichtung unerheblich, ob die Keilhülse, die zum besseren Aufspreizen geschlitzt ausgeführt werden soll, selbst aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen geeigneten Reibbelag trägt. Als Reibwerkstoff für die Keilhülse kommt beispielsweise ein faserverstärkter Kunststoff mit einem hohen Reibwert in Frage.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfmdungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf dem frei voiragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle in einem vereinfachten Axialschnitt gezeigt

Die in üblicher Weise fliegend gelagerte Walzenwelle (1) trägt im Bereich ihres frei vorragenden Endes (2) einen Walzring (3) aus Hartmetall mit entsprechenden Walzkalibem (4) zur Herstellung von Profildrähten oder stangenförmigen Profilen. Zwischen diesem Walzring (3) und der Walzenwelle (1), die im Bereich des Walzringes (3) einen konischen Abschnitt (5) aufweist, ist eine mit axialen Schlitzen (6) versehene Keilhülse (7) vorgesehen, die einerseits für eine Zentrierung und anderseits für eine radiale Vorspannung des Walzringes (3) sorgt. Diese Keilhülse (7) bildet einen Ringansatz (8), auf den über den Umfang verteilte Druckstößel (9) einwirken, die über einen durch einen Ringkolben (10) gebildeten Stelltrieb beaufschlagt werden können, um die Keilhülse (7) mit einer vorbestimmten Kraft in den Ringspalt zwischen der Walzenwelle (1) und dem Walzring (3) einzutreiben.

Die axiale Halterung des Walzringes (3) erfolgt zwischen zwei Druckringen (11) und (12), von denen sich der eine Druckring (11) an einer Wellenschulter (13) abstützt, während der andere Druckring (12) an einer durch einen Ringkolben (14) gebildeten Spanneinrichtung angeschlossen ist Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die voneinander gesondert beaufschlagbaren Ringkolben (10) und (14) in zwei konzentrische Ringnuten (15) und (16) eines auf dem Walzenwellenende (2) befestigten Trägers (17) eingesetzt sind, der als aufschraubbare Endmutter (18) ausgebildet isL

Wie der Zeichnung entnommen werden kann, sind die Druckstößel (9) für die axiale Beaufschlagung der Keilhülse (7) in Durchtrittsführungen (19) des Druckringes (12) anschlagbegrenzt verschiebbar gehalten, weil sie einen die Durchtrittsführungen überragenden Kopf (20) aufweisen, der von einem anschlagbegrenzt im Druckring (12) axial verschiebbaren Druckübertragungsring (21) abgedeckt wird. Zur Anschlagbegrenzung der Verschiebbarkeit dieses Druckübertragungsringes (21) ist dieser mit einer Umfangsnut (22) versehen, in die über den Umfang verteilte, im Druckring (12) gehaltene Anschlagschrauben (23) eingreifen. Durch diese Maßnahme wird eine Baueinheit erreicht, die das Auswechseln des Walzringes (3) erheblich erleichtert, weil mit dem Abziehen des Druckringes (12) nicht nur der Walzring (3), sondern auch die Keilhülse (2) frei zugänglich wird. Trotzdem kann der Walzring (3) unabhängig voneinander in radialer und in axialer Richtung vorgespannt werden, weil die Ringkolben (10) und (14) unabhängig voneinander auf den Druckring (12) und den Druckübertragungsring (21) einwirken.

Um bei einer zulässigen größten axialen Vorspannung des Walzringes (3) zwischen den beiden Druckringen (11) und (12) eine sichere Drehmitnahme zu erhalten, ist zwischen dem Druckring (12) und dem Walzring (3) ein Reibring (24) vorgesehen, der bei einem entsprechenden axialen Anpreßdruck für den gewünschten Kraftschluß zwischen dem Druckring (12) und dem Walzring (3) sorgt. Voraussetzung für die gewünschte Drehmomentübertragung ist jedoch, daß zwischen dem Druckring (12) und dem Ende (2) der Walzenwelle (1) eine drehfeste Verbindung herrscht Zu diesem Zweck kann zwischen dem Druckring (12) und der Walzenwelle (1) eine Vielnutverbindung (25) vorgesehen sein.

In ähnlicher Weise kann auch die Keilhülse (7) über eine Vielnutenverbindung (26) auf dem Wellenende (2) drehfest aber axial verschiebbar gelagert werden, wobei sich insbesondere der Anschlußring (8) für die Anordnung dieser Vielnutverbindung empfiehlt. Wird die Keilhülse (7) aus einem Reibwerkstoff, beispielsweise einem faserverstärkten Polyamid, hergestellt so kann auch über die Keilhülse (7) ein erheblicher Drehmomentanteil auf den Walzring (3) übertragen werden, ohne eine Überschreitung der zulässigen radialen Vorspannung des Walzringes (3) befürchten zu müssen.

Aufgrund der Anordnung eines Reibringes zwischen dem Walzring und wenigstens einem der anliegenden Druckringe (11,12) und gegebenenfalls der Ausbildung der Keilhülse (7) aus einem Reibwerkstoff wird eine sichere Drehmitnahme des Walzringes (3) durch die Walzenwelle (1) gewährleistet, wobei weder eine unzulässige Vorspannung auf den Walzring (3) aufgebracht noch für einen Formschluß zwischen dem Walzring (3) und einem anschließenden Konstruktionsteil gesorgt werden muß. -3-

Claims (2)

1. Nr. 390 572 PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf dem frei vorragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle, bestehend aus zwei den Walzring zwischen sich axial einspannenden Druckringen, von denen einer an der Walzenwelle und der andere an einer Spanneinrichtung axial abgestützt sind, und aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschiebbaren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Walzring (3) und wenigstens einem der beiden Druckringe (11, 12) ein Reibring (24) vorgesehen ist und daß der reibringseitige Druckring (12) auf der Walzenwelle (1) vorzugsweise über eine Vielnutverbindung (25) drehfest sitzt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Keilhülse (7) aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen Reibbelag aufweist und mit der Walzenwelle (1) vorzugsweise über eine Vielnutverbindung (26) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-