CN103511477B - 用于工件的成型的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于工件的成型的装置(1)，包括可围绕旋转轴线(a)旋转的驱动轴(2)和固定在该驱动轴处的工具(3)尤其轧辊，其中，在驱动轴(2)与工具(3)之间存在形状配合的连接部(4)尤其齿轴连接部，利用该连接部可将转矩从驱动轴(2)传递到工具(3)上。为了实现减小磨损，本发明设置成形状配合的连接部(4)延伸越过第一轴向区段(5)，其中，在第一轴向区段(5)之外存在第二轴向区段(6)，在该第二轴向区段中驱动轴(2)和工具(3)具有共同作用的、构造成用于传递径向力的第一柱状的配合面(7,8)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于工件的成型(Umformen)的装置，包括可围绕旋转轴线旋转的驱动轴和固定在该驱动轴处的工具尤其轧辊(Walze)，其中，在驱动轴与工具之间存在形状配合的连接部(Verbindung)尤其齿轴连接部(Zahnwellenverbindung)，利用该连接部可将转矩从驱动轴传递到工具上。
背景技术
在这种类型的装置中涉及可松开地固定在驱动轴处的工具(即轧辊)。在使用期间必须将很高的转矩从驱动轴传递到轧辊上。在此已知的是在驱动轴与轧辊之间使用齿轴连接。这种齿轴连接在机械制造中是充分已知和常见的。参考给出关于该形状配合的连接的构造的信息的标准DIN 5480和DIN 5466。
在驱动轴与轧辊之间使用齿轴连接时以有利的方式获得以下结果：一方面可传递转矩，而另一方面齿轴连接部基于其概念还可传递径向力，这当前在工件的轧制中非常重要。
在这种类型的变型工具的情况中，因此现在在驱动轴与轧辊之间通过配合齿部(Passverzahnung)来建立连接部。轧制力和轧制转矩经由很小的结构空间来传递。此外快速和简单地更换轧辊意义重大，以便可确保加工的高的经济性。就此而言使用齿轴连接部已经很多地证实。
然而不利的是在将轧辊连接在驱动轴上的所谓的应用情况中存在连接部的很高的磨损，使得在一定的使用时间后必须更换构件以便可可靠地实现传递径向力和转矩。即在相对很窄的结构空间上不仅必须传递径向力而且必须传递转矩，这在易磨损性方面引起相应的问题。
发明内容
因此本发明的目的在于如此改进开头所提及的类型的装置使得对此提供补救。因此应实现明显降低在驱动轴与轧辊之间的连接部的磨损，由此应得出装置的使用时间提高以便相应地减少运行成本。
通过本发明，该目的的解决方案的特征在于形状配合的连接部尤其齿轴连接部延伸越过第一轴向区段，其中，在第一轴向区段之外存在第二轴向区段，在该第二轴向区段中，驱动轴和工具具有共同作用的、构造成用于传递径向力的第一柱状的配合面。
因此，齿轴连接部摆脱受径向力加载；齿轴连接部现在仅必须传递转矩。
在此形状配合的连接部布置成与旋转轴线成径向间隔，其小于第一柱状的配合面与旋转轴线的径向间隔。
在第一轴向区段之外和在第二轴向区段之外可以相当优选的方式存在第三轴向区段，在该第三轴向区段中驱动轴和工具具有共同作用的、构造成用于传递径向力的第二柱状的配合面。在此优选设置成第一轴向区段布置在第二轴向区段与第三轴向区段之间，可以有利的方式在可处于第二与第三轴向区段之间的空间(在其中存在带有齿轴连接部的第一轴向区段处)中引入润滑剂以便最优地为齿轴连接部供给润滑材料。
工具的第二柱状的配合面可由布置在工具中的套筒来形成。套筒在此优选地以压配合(Presspassung)布置在工具的孔中。上述压配合优选地通过收缩来建立。
形状配合的连接部优选地布置成与旋转轴线成径向间隔，其大于第二柱状的配合面与旋转轴线的径向间隔。安装和拆除因此可以简单的方式来实现。
形状配合的连接部、第一柱状的配合面中的至少一个或第二柱状的配合面中的至少一个有利地设有耐磨的覆层。
在驱动轴的中间螺纹部中可拧入有系杆，该系杆为了将工具轴向地固定在驱动轴处以凸缘状的扩张的区段压到工具的布置在端侧的贴靠面上。该端侧的贴靠面可尤其为套筒的端侧。在凸缘状的扩张的区段中可布置有旋紧在位于凸缘状的扩张的区段中的螺纹孔中的许多螺栓尤其埋头螺钉，其中，螺栓以其一轴向端部压到工具的布置在端侧的贴靠面上，尤其压到套筒的端侧上。
利用提出的用于轧件的成型的轧制装置的设计方案以相当有利的方式获得可明显降低在驱动轴与工具之间的连接部的磨损。一方面转矩传递的功能和另一方面传递径向力的功能相分离。通过免除(Entlastung)径向力使齿轴连接部可处于这样的状态中，即还可以明显更少的磨损来传递很高的转矩。
配备耐磨的表面覆层和使用最优的润滑剂有利于磨损的降低。
此外有利地设置成无间隙的轴向的固定，其同样负责最小化装置的磨损。
因此获得磨损的明显降低和由此获得装置或装置的部件的显著使用寿命提高或使用时间的提高。
提出的工具尤其使用在热成型中(Warmumformung)，因为此处所提及的优点以特别的方式发生作用。
根据本发明的提议允许经由现在分离的配合面来传递横向力(即径向力)。轴向力从中隔离地经由系杆(螺柱)来传递。同时仅通过齿轴连接部(当然其根据本发明仅必须传递转矩且免于保持其它的力尤其径向力)在驱动轴与轧辊之间进行转矩的传递，这导致使用时间的力争达到的明显的提高。
装置的润滑应也归于一重要的方面。通过选择合适的润滑剂－尤其结合装置的很高受载的区域的表面覆层－可进一步以显著的程度减少磨损。
附图说明
在
图
1中示出了本发明的实施例。唯一的附图在部分的径向截面中显示用于工件的成型的、带有驱动轴和固定在该驱动轴处的轧辊的装置。
附图标记清单
1. 用于工件的成型的装置
2. 驱动轴
3. 工具
4. 形状配合的连接部(齿轴连接部)
5. 第一轴向区段
6. 第二轴向区段
7. 驱动轴的第一柱状的配合面
8. 工具的第一柱状的配合面
9. 第三轴向区段
10. 驱动轴的第二柱状的配合面
11. 工具的第二柱状的配合面
12. 套筒
13. 孔
14. 中间螺纹部
15. 系杆
16. 凸缘状的扩大的区段
17. 布置在端侧的贴靠面
18. 螺栓
a 旋转轴线
r1 径向间隔
r2 径向间隔
r3 径向间隔。
具体实施方式
在附图中显示一种用于工件或轧件(未示出)的成型的装置1。该装置1包括可围绕旋转轴线a旋转的驱动轴2。在驱动轴2的轴向端部处固定有呈轧辊的形式的工具3。固定以可松开的方式来实施使得轧辊可从驱动轴2分离和可通过另一个来代替。
在驱动轴2与轧辊3之间的连接部如此实施使得不仅可将转矩从驱动轴2传递到轧辊3上而且可关于驱动轴线a传递径向和轴向的力。在此上述连接部如此设计使得首先围绕旋转轴线a的转矩、然后在驱动轴2与轧辊3之间的径向力和最后在驱动轴2与轧辊3之间的轴向力可分别彼此分离和隔离地来传递。
为了传递转矩即驱动轴2和轧辊3具有呈齿轴连接部的形式的形状配合的连接部4。齿轴连接部4在此延伸越过第一轴向区段5，该区段在其延伸方面如此选择使得可可靠地传递所需的转矩。齿轴连接部在此完全免于保持径向和轴向力。
径向力经由另外的两个轴向区段来传递，亦即经由第二轴向区段6和第三轴向区段9来传递。在这两个区段中相应的柱状的配合面(其彼此规定公差)不仅布置在驱动轴2处而且布置在轧辊3处使得可实现径向力的受限定的传递。
因此驱动轴2在第二轴向区段6中具有第一柱状的配合面7，该配合面与工具3的第一柱状的配合面8共同作用。同时驱动轴2在第三轴向区段9中具有第二柱状的配合面10，该配合面与工具3的第二柱状的配合面11共同作用。
在第三轴向区段9的区域中可识别出第二柱状的配合面11由插入在轧辊2中的孔13中的套筒12形成。更准确的说，套筒12通过热收缩过程固定在孔13中。
最后轴向力的传递－再次从转矩传递中且从径向力的传递中隔离－通过系杆15来实现，该系杆在驱动轴2的中间螺纹部14中利用螺纹区段来拧入。系杆15在其轴向端部中具有凸缘状地扩大的区段16，该区段构造成贴靠在轧辊3的布置在端侧的贴靠面17处。端侧的贴靠面具体由套筒12的一端侧形成。
为了实现轧辊3无间隙地沿轴向固定在驱动轴2处，凸缘状地扩大的区段16在其周缘上具有许多螺纹孔，将埋头螺钉18拧入到螺纹孔中。旋紧螺栓被拧紧直到其一轴向端部以足够的预紧贴靠在套筒12的端侧处。
如可进一步识别出的那样，在第一轴向区段5中齿轴连接部4的径向间隔r1小于柱状的第一配合面7、8的径向间隔r2。
同时在第三轴向区段5中齿轴连接部4的径向间隔r1大于柱状的第二配合面10、11的径向间隔r3。
通过收缩套筒12在轧辊3中完成齿轴连接部4的齿廓时获得无问题的可能性。即在套筒12的收缩之前可以简单的方式来制造(例如铣削和磨削)轮廓，因为在没有套筒12的情况下会发生为此必需的工具的自由的惯性运动(Auslauf)。因此才插入(收缩)套筒12且轧辊3由此可处于可使用状态中。
在装置1的运行中处在负载下的所有的平面可被涂覆，从而可实现很长的使用时间。在第二轴向区段6与第三轴向区段9之间的空间中可引入润滑剂使得齿轴连接部可在最优的润滑条件下工作。
Claims (17)
1.一种用于工件的成型的装置(1)，包括可围绕旋转轴线(a)旋转的驱动轴(2)和固定在该驱动轴处的工具(3)，其中，在所述驱动轴(2)与所述工具(3)之间存在形状配合的连接部(4)，利用该连接部可将转矩从所述驱动轴(2)传递到所述工具(3)上，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)延伸越过第一轴向区段(5)，其中，在所述第一轴向区段(5)之外存在第二轴向区段(6)，在该第二轴向区段中所述驱动轴(2)和所述工具(3)具有共同作用的、构造成用于传递径向力的第一柱状的配合面(7,8)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)布置成与所述旋转轴线(a)成径向间隔(r1)，其小于所述第一柱状的配合面(7,8)与所述旋转轴线(a)的径向间隔(r2)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的装置，其特征在于，在所述第一轴向区段(5)之外和在所述第二轴向区段(6)之外存在第三轴向区段(9)，在该第三轴向区段中所述驱动轴(2)和所述工具(3)具有共同作用的、构造成用于传递径向力的第二柱状的配合面(10,11)。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一轴向区段(5)布置在所述第二轴向区段(6)与所述第三轴向区段(9)之间。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述工具的第二柱状的配合面(11)由布置在所述工具(3)中的套筒(12)形成。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述套筒(12)以压配合的方式处在所述工具(3)的孔(13)中。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)布置成与所述旋转轴线(a)成径向间隔(r1)，其大于所述第二柱状的配合面(10,11)与所述旋转轴线(a)的径向间隔(r3)。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)和/或所述第一柱状的配合面(7，8)中的至少一个设有耐磨损的覆层。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在所述驱动轴(2)的中间螺纹部(14)中拧入有系杆(15)，该系杆为了将所述工具(3)轴向地固定在所述驱动轴(2)处以凸缘状地扩张的区段(16)压到所述工具(3)的布置在端侧的贴靠面(17)上。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，在所述凸缘状地扩张的区段(16)中布置有旋紧在处于所述凸缘状地扩张的区段(16)中的螺纹孔中的多个螺钉(18)，其中，所述螺钉(18)以其一轴向端部压到所述工具(3)的布置在端侧的贴靠面(17)上。
11.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述工具(3)为轧辊。
12.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)为齿轴连接部。
13.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一轴向区段(5)布置在所述第二轴向区段(6)与所述第三轴向区段(9)之间，其中，在所述第二轴向区段(6)与所述第三轴向区段(9)之间的区域中引入有润滑剂。
14.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述套筒(12)以压配合的方式处在所述工具(3)的孔(13)中，其中，所述压配合通过收缩过程来建立。
15.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，在所述驱动轴(2)的中间螺纹部(14)中拧入有系杆(15)，该系杆为了将所述工具(3)轴向地固定在所述驱动轴(2)处以凸缘状地扩张的区段(16)压到所述套筒(12)的端侧上。
16.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述螺钉(18)为埋头螺钉。
17.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述形状配合的连接部(4)和/或所述第一柱状的配合面(7，8)中的至少一个和/或所述第二柱状的配合面(10,11)中的至少一个设有耐磨损的覆层。
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