DD160214A3 - Drueckrollenaufnahme - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf die konstruktive Loesung des Problems der Befestigung des Rollenkoerpers auf der Achse der Rollenlagerung. Die Erfindung loest das Problem einer absolut drehfesten und zugleich leicht loesbaren Verbindung zwischen Rollenkoerper und Achse der Rollenlagerung. Die Forderung nach beidseitiger Nutzung des Rollenkoerpers, die aus oekonomischen Gruenden zweckmaessig ist, wird erfuellt. Der Drueckrollenkoerper wird auf der Achse der Rollenlagerung durch einen kegligen Sitz befestigt. Um beidseitige Nutzung zu gewaehrleisten, ist die Rollenbohrung als Doppelkegel gestaltet. Eine Ausgleichsbuchse, die zumindest mit einem Aussenkegel versehen ist, stuetzt die freiliegende Kegelflanke des Rollenkoerpers gegen die Achse ab. Die Erfindung wird an Drueck- und Fliessdrueckmaschinen verwendet.

Description

219 815

Titel der Erfindung Drückrollenauf nähme

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung wird in Drück- und Fließdrückmaschinen verwendet.

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

An die Befestigung von Rollenkörpern auf der zugehörigen Achse, so wie sie als Umformwerkzeuge auf Drück- und Fließdrückmaschinen benutzt werden, sind verschiedene Forderungen zu stellen. Zum einen maß gewährleistet sein, daß der Rundlauf und der Planlauf des Rollenkörpers sehr genau sind. Durch Lauffehler werden Schwingungen erzeugt, die sich auf die Oberflächenqualität des Werkstückes auswirken und sogar zu Versagenskriterien führen können. Zum anderen müssen über die Berührungsflächen zwischen Rollenkörperbohrung und Achse die mitunter erheblichen Umformkräfte in die Lagerung übertragen werden, bei angetriebenen Rollen auch Drehmomente. Schließlich soll eine einfache Montage und Demontage des Rollenkörpers möglich sein, um diesen bei Verschleiß an den Arbeitsflächen nacharbeiten zu können.

In der technischen Praxis haben sich überwiegend zwei Varianten herausgebildet· Es ist danach zum einen üblich, den Sitz zwischen Rollenkörgpr und Achse zylindrisch zu gestalten, zum anderen wird er keglig ausgeführt» Beiden bekannten Ausführungsformen haften Vor- und Nachteile an. Der zylindrische Sitz des Rollenkörpers auf der Achse läßt sich mit relativ einfachen werkstattüblichen Mitteln herstellen·

219 815

Sein überragender Vorteil liegt in der Möglichkeit, den Rollenkörper mit zwei Arbeitsflächen zu versehen· Er kann deshalb bei Verschleiß einer Arbeitsfläche zunächst erst einmal auf der Achse gedreht, um dann nach Verschleiß auch der zweiten Arbeitsfläche schließlich nachgearbeitet zu werden· Neben der zeitlichen Einsparung bringt diese Verfahrensweise auch eine gute Ausnutzung des Rollenwerkstoffes mitsich. Diese Verfahrensweise ist besonders bei relativ großen Rollenkörpern aus ökonomischen Gründen von wesentlicher Bedeutung* Rollenkörper werden in der Regel aus hochwertigen Stahllegierungen hergestellt und unterliegen aufwendigen technologischen Prozessen der Wärmebehandlung bei der Herstellung« Diesen offensichtlichen Vorteilen des zylindrischen Paßsitzes des Rollenkörpers auf der Achse stehen jedoch auch Nachteile gegenüber» Unter dem Einfluß der Umformkräfte verformt sich der Rollenkörper elastisch und es kommt zu einer Relativbewegung zwischen ihm und der Achse/Welle. Der Rollenkörper wandert um die Rotationsachse auf seinem Sitz· Dieser Effekt tritt auch auf, wenn die Rolle nicht angetrieben wird· Dadurch kommt es zu trockener Reibung an den Paßflächen und zur schließlichen Zerstörung derselben·

Ein weiterer wesentlicher Nachteil der zylindrischen Drückrollenaufnahme wird durch den Umstand gekennzeichnet, daß für die ^L qualitative Ausbildung der Paßflächen von Rolle und Welle ein fertigungstechnischer Kompromiß eingegangen werden muß· Dieser ist derart, daß Rollen und Wellen durch eine Übergangspassung miteinander verbunden sind. Der technische Widerspruch besteht darin, daß diese Passung einerseits zur besseren Kraftaufnahme absolut spielfrei sein muß, andererseits die notwendige Austauschbarkeit der Rollen ein gewissesPaßspiel erzwingt, da auf Grund der sehr hohen Umformkräfte,Verbindungen zwischen Rolle und Welle im Preßpassungsbereiob. nicht mehr oder nur noch mit sehr hohem Aufwand lösbar sind* Dieses Lösen ist aber in den Meisten Fällen mit einer i^ehxpde^ minder starken Beschädigung ftfll } der fellenpaßflache yerbunden^|sQl^aß]^;naoh.^? einmaligen* erschwer-Ι|Η?^Λ| j tem Rolleowechse^ de» Jieiieι Ve2?ba|i4,i sptelbehaf tet ist* ^?' - ^; ''' Dieses Spiel stellt die wesentlichste-Verschleißursache von Drückrollenaufnahmen dar.

219 815

Der progressive Anstieg des "Verschleißes, der durch diese Verschleißquelle verursacht wird, hängt dabei von mehreren Umständen ab. Als Ursache dieses Verschleißes sind ganz allgemein alle Stöße anzusehen, die die Rolle während ihrer Berührung mit dem Werkstück aufnehmen muß und dabei über ihre gemeinsame Paßfläche mit der Welle auf diese überträgt,- Ist diese Passung mit Spiel behaftet, so entsteh/t? durch einen Stoß auf die Rolle eine Relativbewegung zwischen Rolle und Welle, die auf Grund der sehr hohen Umformkräfte mit einem Schlag beim Schmieden vergleichbar ist. Dieser Effekt, auch als Schmiedeeffekt bezeichnet, tritt verstärkt in der Anlaufphase des Umformvorganges auf, d.h. in der Phase des Anlegens und Eintauohens der Rollen an bzw· in die Werkstückoberfläche, aber auch bei jeder Wanddickenschwankung im Ausgangsmaterial muß ein solcher Stoß angenommen werden·

Das Ergebnis dieses Schmiedeeffektes sind mehr oder weniger aufgeweitete (aufgeschmiedete) Aufnahmebohrungen der Rollen bzw· durchmesserrediizierte Wellensitze, die jeweils eine Wiederverwendbarkeit dieser Teile ausschließen·

Die Folge davon ist die Notwendigkeit häufigen Nacharbeitens des Achsensitzes· Die dadurch notwendige Anpassung der Maße der Aufnahmebohrung von Ersatzrollen führt im Laufe der Zeit zur völligen maßlichen Änderung des Paßsitzes und endet mit der Neuanfertigung der Achse· Gegenmaßnahmen sind nur im begrenzten Rahmen möglich· Es ist z_#B. möglich, den Rollenkörper auf den Sitz aufzuschrumpfen. Zu dieser Maßnahme entschließt man sich . jedoch nur, wenn der Werkstoff der zu bearbeitenden Drück*· bzw· Fließdrückteile sehr viel weicher als der Werkstoff des Rollenkörpers ist und somit dessen Nutzungsdauer lang· Bei sohließlichem Verschleiß werden in der Regel Achse und Rollenkörper neu gefertigt· - ·* ·* .*··,··

Weit verbreitet ist eine lösung derart« daß eine formschlüssige Bindung von Rollenkörper und Aphs© mittels Paßfeder oder Mit- , nehmer geschaffen wird*; 3©dopl|,;,k9pr| es auch hierbei im Laufe der Zeit wegen des unumgänglichen lloütagespiels zwischen Rollenkörper und Achse zu einer Relativbewegung und somit zu Verschleißreibung· Nachteilig ist bei dieser Lösung außerdem die sehr aufwendige Fertigung der entsprechenden Nuten im Rollenkörper, da dieser in den meisten Anwendungsfällen durch eine entsprechende Wärmebehandlung sehr hart ist*

219 815

Der keglige Sitz des Rollenkörpers auf der Achse wird analog den im Werkzeugmaschinenbau bekannten Formen ausgeführt· Der Rollenkörper und der Sitz auf der Achse sind an den korrespondierenden Flächen keglig gestaltet· Der Rollenkörper wird durch geeignete Mittel in axialer Richtung auf den Kegel gepreßt· Die dadurch erzeugten Radialspannungen erzeugen einen so hohen Anpreßdruck, daß ein Wandern des Rollenkörpers auf seinem Sitz ausgeschlossen wird· Der bestehende technische Widerspruch zwischen der Forderung nach einem leicht lösbaren Festsitz einerseits und hohem Ausnutzungsgrad des Rollenmaterials beim produktionsbedingten Verschleiß andererseits kann jedoch auch mit dieser Variante nicht gelöst werden· Bei den bekannten Ausführungen dieser Art läßt sich zwangsläufig der Rollenkörper nur einseitig nutzen· Es sind doppelkeglige Aufnahmen aus der Technik bekannt, wie sie ζ·Β· in der HS -Patentschrift 2502512 dargestellt werden« Sie dienen im angeführten Fall ζ·Βφ der Befestigung von Propellern oder Rädern auf Wellen oder Achsen· Für den vorliegenden Fall der Drückrollenbefestigung sind sie jedoch ungeeignet, da der keglige Achs-/ Wellenstumpf nur eine der kegligen Flanken des Gegenstückes trägt· Weitere doppelkeglige Spanneinrichtungen sind aus der Werkzeugmaschinenbranche bekannt und dienen dort beispielsweise zum Zentrieren von Werkstücken mit zylindrischer Bohrung· Für die relativ großen Kräfte, die bei Drückpressen auftreten, sind sie jedoch ebenfalls nicht verwendbar, weil zwischen Spanndorn und zylindrischer Bohrung des Werkstückes nur Linienberührung vorliegt«,

Ziel der Erfindung

Mit der Erfindung soll eine Verbindung zwischen DrückrcflLenkörper und Achse an Fließdrückma^chinen geschaffen werden, so \ daß sie einerseits drehfest, zum anderen jedoch leicht lösbar gestaltet ist und eine zweiseitige Nutzung des Rollenkörpers gestattet·

- 5 Darlegung des Wesens der Erfindung

2 19 815

Erfindungsgemäß wird der Rollenkörper auf einem kegligen Sitz der Aohse aufgenommen· Charakteristisch ist, daß der keglige Sit ss der Welle durch den Rollenkörper hindurch-reicht»

Die erfinderischen Merkmale bestehen hierbei darin, daß ein Abstützen des Rollenkörpers einmal unmittelbar auf dem Eegelsitz der Welle erfolgt, während auf der anderen Seite der Rolle eine mittelbare Berührung durch eine entsprechende Ausgleichsbuchse erzielt wird· Der erfinderische Vorteil liegt in der Tatsache begründet, daß durch den durchreichenden Wellenstumpf, dem Doppelkegel im Rollenkörper und einer entsprechend eingepaßten evtl· elastisch verformbaren Ausgleichsbuchse beidseitig gleiche Traganteile der kontaktierenden Flächen und außerdem absolute Spielfreiheit erzielt werden kann·

Ausführungsbeispiel

In den Figuren 1 und 2 sind die wesentlichen Merkmale und einige der möglichen Ausführungsformen dargestellt· In Figur 1 ist die Achse 1 der Rollenlagerung mit Aufnahmekegel und Gewinde versehen. Der Rollenkörper 2 ist in seiner Bohrung doppelkegelstumpfförmig ausgebildet· Über den Gewindering 3 wird eine Ausgleichsbuchse 4 zwischen Aufnahmekegel und Rollenkörper gedrückt· Sie ist wechselweise von beiden Stirnseiten her am Umfang geschlitzt·

In Figur 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Rollenkörper 2 mittels zweier Ausgleichsbuchsen 4 und 5 auf einem zylindrisch ausgebildeten Sitz befestigt ist· Beide Ausgleichsbuchsen sind geschlitzt. Der bei dieser Ausführung gegebenenfalls auftretende Planschlag des Rollenkörpers 2 wird durch entsprechende Verstellschrauben 6, die sich im Flansch der Ausgleichsbuchse 5 befinden, beseitigt.

Claims (1)

1. - 6 Erfindungsanapruch s

   219 815

   Drückrollenaufnähme für Fließdrückmaschinen, bestehend aus mit doppelkegliger Aufnahmebohrung versehener Drückrolle, der mit einem der Aufnahmebohrung entsprechend ausgebildeten kegligen Ende versehenen Achse und einer Ausgleichsbuchse, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kegelflanken der doppelkegligen Aufnahmebohrung einerseits unmittelbar und andererseits mittels der Ausgleichsbuchse kraftschlüssig und kräfteübertragend mit dem durch die Druckrolle hindurchreichenden kegligen Ende der Achse verbunden sind.

   Drückrollenaufnahme gemäß Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keglige Ende der Achse durch zwei keglige Spannbuchsen gebildet wird, die auf einem zylindrischen Endstück der Achse gegenüber der Drückrolle axial verspannt werden und daß eine der Spannbuchsen mit auf eine Stirnfläche der Druckrolle wirkenden Druckschrauben versehen ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnung