DD286977A5

DD286977A5 - Walzvorrichtung mit einem auf einer welle angeordneten walzring

Info

Publication number: DD286977A5
Application number: DD89328910A
Authority: DD
Inventors: Uwe Kark
Original assignee: ��@��k��
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1991-02-14
Also published as: DE8806968U1; US4932111A; ES2026288T3; US4841612A; JPH0517405B2; DE58900255D1; EP0343440B1; SU1715199A3; ATE66836T1; JPH0235213A; EP0343440A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit mindestens einem auf einer Welle (1) angeordneten Walzring * welche eine Anordnung zum Sichern einer gleichbleibenden Betriebsstellung des Walzrings (3) auf der Welle (1) durch im wesentlichen axiale Betriebsspannkraft besitzt. Diese Anordnung umfaszt zwei beiderseits des Walzrings (3) axial fest mit der Welle (1) verbundene Halteringe (2; 6), eine hydraulische Kraftspannvorrichtung (7) zum UEberfuehren der Walzvorrichtung aus dem ungespannten Zustand in eine vorlaeufige Spannstellung, in der der Walzring (3) sich stirnseitig an dem einen der beiden Halteringe (2) abstuetzt, und einen Zwischenring zwischen dem anderen der beiden Halteringe (6) und dem Walzring * Der Ausgleichsring (10) und der ihm benachbarte Haltering (6) weisen an ihren Stirnflaechen komplementaere, saegezahnfoermige, ueber den Umfang verteilte Schraegflaechen (11) mit gegenueber der Umfangsrichtung geringer, weit unter der Selbsthemmungsgrenze liegender Steigung auf. In der durch die hydraulische Kraftspanneinrichtung herbeigefuehrten, vorlaeufigen Spannstellung wird der Ausgleichsring (10) zum Ausgleich des vorhandenen axialen Spiels verstellt. Nach dem Loesen der Kraftspanneinrichtung uebertraegt er die Betriebsspannkraft. Figur{Walzvorrichtung; Welle; Walzring; Anordnung; Sichern; hydraulische Kraftspannvorrichtung; Halteringe; Stirnflaechen; Selbsthemmungsgrenze; Ausgleichsring; Betriebsspannkraft}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit einer Welle, einem auf der Welle angeordneten Walzring und einer Anordnung zum Sichern einer gleichbleibenden Betriebsstellung des Walzrings auf der Welle.

Charakteristik .^J·« bekannten Standes der Tech. Jk

Es ist bekannt, Walzringe (insbesondere solche aus Hartmetall) kraftschlüssig durch eine radial und/oder axial wirkende Betriebsspannkraft derart festzuklemmen, daß eine gleichbleibende Betriebsstellung gewährleistet ist. Bei einer bekannten Walzvorrichtung (US-A 4208147 Fig. 2) wird der Walzring teils radial über eine Konushülse und teils axial über eine starke Ringfeder mittels einer auf einem Gewinde der Welle vorgesehenen Mutter gespannt. Die Mutter wirkt auf einen zwischen der Konushülse und der Feder angeordneten Ring, der außerdem von einer hydraulischen Kraftspanneinrichtung vorgespannt werden kann, die auf derdem Walzring abgewandten Seite der Mutterauf dem Wellengewinde sitzt und deren Kraft mittels einer Hülse radial außerhalb der Mutter auf den Ring übertragen werden muß. Diese Anordnung ist aufwendig und in Axialrich'.ung plauraubcnd. Außerdem ist es nachteilig, eine Mutter, deren tragende Zahl von Gewindewinduiigen bekanntlich ist, als verstellbares Spannelement zu verwenden.

Bei einer anderen bekannten Walzvorrichtung (DE-A 1948424) wird gleichfalls eine Gowindemutter zum Spannen des Walzrings verwendet. Zum Erzeugen einer hydraulischen Vorspannkraft wird eine hydraulische Spannvorrichtung benutzt, die gesondert montiert werden muß und dine den Walzring umgebende Spannhülse umfaßt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die hydraulische Spannvorrichtung aufwendig und in der Benutzung umständlich ist. Ferner hat sie den Nachteil, daß die Spannhülse den Walzring außen abdeckt und daher eine optische Kontrolle des Walzrings während des Spannvorgangs nicht möglich ist. Außerdem kann sie nur bei fliegend gelagerten Walzringanordnungen verwendet werden. Hinzu kommen auch hier die Probleme, die durch die Verwendung einer Gewindemutter eis Ringanschlag begründet sind, nämlich die Tatsache, daß die tragende Zahl von Gewindewindungen begrenzt ist.

Der Nachteil, der in der Verwendung einer Mutter als Spannelement liegt, wird bei einer weiteren bekannten Walzringanordnung vermieden (US-A 4117705; Ztschr. .Iron and Steel Engineer", Spt. 1978, S. 39-43), bei der ein wellenfester Haltering mit einem hydraulischen Ringkolben zusammenwirkt, durch dessen axiale Spannkraft ein Ringspalt zwischen der Walzringanordnung und dem Haltering erzeugt wird, der durch Einfügen eines Ausgleichsrings geschlossen wird. Dadurch soll der durch die hydraulische Spannkraft erreichte Spannzustand der Walzringanordnung nach Beendigung des hydraulischen Drucks als Betriebsspannkraft fixiert werden. Dieses Ergebnis läßt sich aber nur dann erreichen, wenn die axiale Breite des Ausgleichsrings genau ier Weite des Spalts gleicht. In der Praxis muß jedoch die Breite des Ausgleichsrings geringer sein als die Weite des Spalts, weil der Ausgleichsring sonst nicht montiert wäre: außerdem können Ausgleichsringe nicht mit stufenlos unterschiedlichen axialen Abmessungen vorrätig gehalten werden. Daher ist die erzielbare axiale Betriebsspannkraft stets beträchtlich geringer als bei solchen Vorrichtungen, die eine stufenlose Fixierung des durch die hydraulische Spannkraft erreichten Spannzustands erlauben.

In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß eine Walzringanordnung bekannt ist (JP-A 60-127010), die zum Walzen von H-förmigen Stahlprofilen zwei Walzringe umfaßt, deren Abstand voneinander verstellbar ist.

Bei wieder einer anderen Walzvorrichtung (US-A 4008598) ist ausschließlich eine hydraulisch* Spannvorrichtung zur Fixierung der Walzringe vorgesehen. Dafür ist es erforderlich, den Hydraulikdruck auch im Betriebszustand aufrechtzuerhalten, was nicht mit der erforderlichen Sicherheit möglich ist.

Die Brandung betrifft den bskannten Typ einer Walzvorrichtung, bei der die Sicherung einer gleichbleibenden Betriebsstellung des Walzrings auf der Welle im wesentlichen durch eine axiale Betriebsspannkraft erfolgt und in welcher die Anordnung im wesentlichen umfaßt; zwei beiderseits des Walzrings axial fest mit der Welle verbundene Halteringe; eine hydraulische Kraftspannvorrichtung zum Überführen der Walzvorrichtung aus dem ungespannten Zustand in eine vorläufige Spannstellung, in der der Walzring sich stirnseitig ai; dem einen der beiden Halteringe abstützt; einen Aufnahmeraum für einen Ausgleichsring zwischen dem anderen der beiden Hai;?ringe und dem Walzring; einen Ausgleichsring in dem Aufnahmeraum, der in der vorläufigen Spannstellung der Anordnung in eine Betriebsstellung bringbar ist, in der seine axiale Abmessung größer ist als die axiale Abmessung des Aufnahmeraums im ungespannten Zustand, derart, daß nach dem Lösen der hydraulischen Kraftspanneinrichtung die Betriebsspannkraft zwischen den beiden Halteringen über den Walzring und den in Betriebsstellung befindlichen Ausgleichsring übertragen wird.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, eine Walzvorrichtung der gattungscamäßen Art zur Anwendung zu bringen, wel· he verbesserte Funktionseigenschaften aufweist, und einfach herzustellen ist.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung mit einer Welle, mindestens einem auf der Welle angeordneten Walzring und einer Anordnung zum Sichern einer gleichbleibenden Betriebsstellung des Walzrings auf dar Welle im

wesentlichen durch eine axiale Betriebsspannkraft zu schaffen, welche hinsichtlich des Platzbedarfs, des Herstellungs- und

Bedienungsaufwands und der Spannsicherheit verbesserte Eigenschaften aufweist. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Ausgleichsring und ein ihm benachbarter Ring an ihren Stirnflächen

mit sägezahnförmigen, über den Umfang verteilten, komplementären Schrägflächen mit gegenüber der Umfangsrichtunggeringer, weit unter der Selbsthemmungsgrenze liegender Steigung zusammenwirken.

Auf der einander zugewendeten Stirnseiten weisen sie sägezahnförmige, über den Umfang verteilte Schrägflächen auf, die mit

komplementären Schrägflächen eines zwischen ihnen angeordneten Verstellringe zusammenwirken. Dieser ist mittels eines inder Anordnung enthaltenen hydraulischen Motors verdrehbar, wodurch die Walzringe entweder axial auseinandergeschobenwerden oder ihnen He Möglichkeit zu gegenseitiger Näherung unter dem Einfluß eines weiteren hydraulischen Antriebsgegeben wird. Die Steigung der Schrägflächen ist verhältnismäßig groß und vermutlich nicht unter der Selbsthemmungsgrenze.

Dies ist möglich, weil sie nicht dazu vorgesehen sind, die Aufrechterhaltung der Betriebsstellung der Walzringe zu gewährleisten. Dazu sind vielmehr Konushülsen zwischen den Spannringen und der Welle vorgesehen, die durch eine Feder gespannt sind, um

die Betriebsverbindung zwischen der Welle und den Walzringen zu gewäh. leisten, und durch einen hydraulischen Antrieb gelöstwerden können, wenn die Walzringe gegeneinander verstellt werden sollen. Dieser Schrift läßt sich nicht die Lehre entnehmen,daß die Betriebsspannkraft für Walzringe unter den sehr speziellen konstruktiven Vorausselzungan der Erfindung durch einen

Ring mit stirnseitigen Schrägflächen erzeugt werden kann. Beim Spannen des Walzrings bzw. der Walzringe wird zunächst der eine Haltering, der von einer Gewindemutter auf einem Weilengewinde gebildet sein kann, so weit wie möglich Jnd spielfrei gegen den Walzring angestellt, wobei sich die

komplementären Sägezahnflächen des Halterings und dev Ausgleichsrings in tiefstem Eingriff befinden. Sodann wird die

Walzringanordnung durch die hydraulische Kraftspannein'.chtung unter Spannung gesetzt. Dabei lockert sich die gegenseitige Anlage der Ringe, und es entsteht axiales Spiel. Nun wird der Ausgleichsring gegenüber dem Haltering verdreht, bis das axfale Spiel verschwunden ist. Danach kan'i die hydraulisch*} Spannung gelöst werden. Die Anordnung ist höchst einfach, v/eil dio hydraulische Kraftspanneinrichtuns an oder in dem einen Haltering enthalten sein

kann, und zwar zweckmäßigerweise radial innerhalb des Ausgleichsrings, so daß dieser von außen ohne weiteres und .ohne die

Notwendigkeit einer ihn umgebenden, kraftübertragenden Hülse zugänglich Ist. Da dabei die Kraftspanneinr'chtung in den

verstellbaren Haltering integriert ist, ist der axiale Platzbedarf gering. Irr Gegensatz zu einer Mutter, die bei einer gegebenen

Belastung verhältnismäßig groß sein muß, kann der Ausgleichsring hohe Axialkräfte auch bei geringen Abmessungen

übertragen, weil die gesamte Anlagefläche der komplementären Schrägflächen als tragend betrachtet werden kann.

Da der wellenfeste, als Mutter ausgebildete Haltering mit Rücksicht auf die Kraftübertragung über das Gewinde auf die Welle

eine beträchtliche Quorschnittsausdehnung haben muß, kann nicht nur die hydraulische Kraftspanneinrichtung, sondern auchder Ausgleichsring in ihrem Querschnitt untergebracht werden, wodurch der Raumbedarf weiter verringert und die Anordnungvereinfacht wird. Die Kraftspanneinrichtung und der Ausgleichsring können dann parallel zueinander auf ein und denselben,dem Haltering benachbarten Ring, vorzugsweise sogar auf dieselbe Stirnfläche diesos Rings, einwirken.

Da die erfindungsgemäße Vorrichtung die Übertragung ungewöhnlich großer Axialkräfte gestattot, ist sie insbesondere für

solche Anordnungen geeignet, bei denen der Walzriny bzw. die Walzringe überwiegend oder gar ausschließlich axial gespanntwerden.

Die Anwendung der Erfindung kann sowohl bei beidseitig vom Walzring gelagerten Walzgerüsten als auch bei fliegend

gelagerten Verwendung finden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert

werden, die ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel in einer Figur veranschaulicht, die in der oberen Hälfte einen Längsschnitt undin dor unteren Hälfte eine Seitenansicht zeigt.

Eine Weiie 1 bildet oder trägt einen wellenfesten Bund 2, der als Haltering auf einer Seite des Walzenrings 3 ein Widerlager für die Walzringspannung bildet und einstückig mit der Welle 1 ausgebildet sein kann aber nicht sein muß. Auf die Welle 1 sind die Walzringe 3 mit Zwischenringen 4 aufgezogen und entweder direkt auf dem Wellenumfang oder durch weitere, nicht dargestellte Mittel zentriert.

Jenseits ihres die Walzringe 3 tragenden Abschnitts ist die Welle 1 mit einem Gewinde 5 versehen, auf dem eine Mutter 6 sitzt, die den anderen Haltering bildet. Obwohl sie verstellbar und lösbar ist, ist sie im erfindungsgemäßen Zusammenhang insofern axial fest mit der Welle verbunden, als sie während und nach einer hydraulischen Vorspannung nicht verstellt wird. Zwischen dem Haltering 2 und der Mutter 6 werden die Walzringe 3 axial fe'stgespannt.

Die Mutter 6 enthält einen Ringkolben 7, der über Leitungen 8 mit Hydraulikmedium beaufschlagt werden kann. Außerdom enthält die Mutter β außen und an ihrer der Walzringanordnung 3,4 zugewandten Stirnseite eine Ausdrehung 9, die den Aufnghmeraum für den Ausgleichsring 10 bildet. Sowohl die hydraulische Kraftspanneinrichtung 7 als auch der Ausgleichsring sind somit platzsparend In der Längsschnittfläche der Mutter 6 untergebracht. Außerdem ist die Form der beteiligten Elemente, insbesondere auch des benachbarten Zwischenrings 4, auf den die Kraftspanneinrichtung und der Ausgleichsring 10 einwirken, sehr einfach. Die zusammenwirkenden Sägezahnflächen 11 der Mutter 6 und des Ausgleichsrings 10 sind, wie in der unteren Hälfte der Zeichnung zu erkennen ist, sägezahnförmig mit sehr geringer Flankenneigung ausgeführt. Die Flankenneigung muß sehr gering sein, d. h. sehr weit unter der Selbsthemmungsgrenze liegen, damit die Spannanordnung nicht durch drehend auf den Walzring 3 einwirkende Kräfte gelockert werden kann. In extremen Fällen kann es zweckmäßig sein, die Richtung der Schrägung so zu wählen, daß die Axialspannung erhöht wird, wenn der Ausgleichsring 10 gegenüber dem Ring 6 durch das Antriebsdrehmoment verdreht wird.

Zum axialen Spannen der Walzringanordnung 3; 4 wird zunächst der Ausgleichsring 10 weitestmöglich so gedreht, daß sich die Sägezahnflächen 11 in tiefstem Eingriff befinden und die gemeinsame axiale Länge des Ausgleichsrings 10 und des Halterings 6 minimal ist. Dann wird die Mutter 6 möglichst fest angedreht, so daß nur noch eine geringe axiale Zusammenpressung der Walzringanordnung 3,4 beim Tätigwerden der Kraftspanneinrichtung zu erwarten ist. Wenn danach der Ringkolben 7 von Druckflüssigkeit beaufschlagt ist, wird die Walzringanordnung 3; 4 weiter zusammengepreßt und die Welle gedreht. Dadurch lockert sich die Anordnung, und es entsteht axiales Spiel. Sodann wird der Ausgleichsring 10 so gedreht, daß das Spiel beseitigt wird, wodurch auch nach dem Lösen der Kraftspanneinrichtung der Spannzustand der Walzringanordnung fixiert bleibt und die Betriebsspannkraft erhalten bleibt. Zwar wird durch die Verstellung des Ausgleichsrings 10 der Flächenanteil verringert, in welchem die Sägezahnflanken 11 des Ausgleichsrings 10 und der Mutter 6 zusammenwirken; jedoch können diese leicht so bemessen werden, daß sie auch nach dem Nachstellen des Ausgleichsrings 10 noch ausreichen. Die beliebig großflächige Ausführung dieser Flanken erlaubt die Übertragung beliebig großer Axialkräfte gleichmäßig über den Umfang. Es versteht sich, daß die Sägezahnflächen 11 statt zwischen Ausgleichsring 10 und Haltering 6 auch zwischen Ausgleichsring 10 und Zwischenring 4 vorgesehen sein könnten.

Claims

1. Walzvorrichtung mit einer Welle, mindestens einem auf der Welle angeordneten Walzring und einer Anordnung zum Sichern einer gleichbleibenden Betriebsstellung des Walzrings auf der Welle im wesentlichen durch eine axiale Betriebsspannkraft, wobei diese Anordnung umfaßt; zwei beiderseits des Walzrings axial fest mit der Welle verbundene Halteringe, eine hydraulische Kraftspanneinrichtung zum Überführen der Walzvorrichtung aus dem ungespannten Zustand in eine vorläufige Spannsteil'ing, in der der Walzring sich stirnseitig an dem einen der beiden Halteringe abstützt; einen Aufnahmeraum für einen Ausgleichsring zwischen dem anderen der beiden Halteringe und dem Walzring; einen Ausgleichsring in dem Aufnahmeraum, der in der vorläufigen Spannstellung der Walzringanordnung in eine Betriebsstellung bringbar ist, in der seine axiale Abmessung größer ist als die axiale Abmessung des Aufnahmeraums im ungespannten Zustand derart, daß nach dem Lösen der hydraulischen Kraftspanneinrichtung die Betriebsspannkraft zwischen den beiden Halteringen über den Walzring und den in Betriebsstellung befindlichen Ausgleichsring übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsring (10) und ein ihm benachbarter Ring (6) an ihren Stirnflächen mit sägezannförmigen, über den Umfang verteilten, komplementären Schrägflächen (11) mit gegenüber der Urnfangsrichtung geringer, weit unter der Selbsthemmungsgrenze liegender Steigung zusammenwirken.

2. Walzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Ausgleichsring benachbarte Haltering (6) die hydraulische Kraftspanneinrichtung (7) enthält und der Außendurchmesser der hydraulischen Kraftspanneinrichtung (7) nicht größer ist als der Innendurchmesser des Ausgleichsring (10).

3. Walzvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgleichsring (10) und die Kraftspanneinrichtung (7) auf einen und denselben, dem zugehörigen Haltering (6) benachbarten Ring (4) einwirken.