DE1101328B

DE1101328B - UEberlastsicherung mit einem auswechselbaren Brechglied zwischen auf Druck belasteten Maschinenteilen

Info

Publication number: DE1101328B
Application number: DEM44304A
Authority: DE
Inventors: Hans Metzger
Original assignee: Moeller and Neuman GmbH
Current assignee: Moeller and Neuman GmbH
Priority date: 1960-02-12
Filing date: 1960-02-12
Publication date: 1961-03-09
Also published as: US3130613A; GB955718A; BE600064A; FR1280295A; LU39763A1

Description

DEUTSCHES

Zum Schütze wertvoller Maschinenteile, die einer Belastung unterworfen sind, sieht man häufig Überlastbruchsicherungen mit einem auswechselbaren Brechglied vor. Werden Maschinenteile von einer auf Zug belasteten Schraubverbindung zusammengehalten, ist es einfach, im Schraubenbolzen eine Sollbruchstelle vorzusehen, die bei einer bestimmten Überlast bricht. Die Bruchlast ist verhältnismäßig genau zu 'berechnen, da der Querschnitt der Sollbruchstelle rein auf Zug beansprucht ist.

Schwieriger ist es, bei auf Druck belasteten Maschinenteilen eine Überlastsicherung mit einem auswechselbaren Brechglied anzuordnen, in einer Weise, die es gestattet, die Bruchlast genau im voraus zu berechnen. In Walzwerken ist es beispielsweise üblich, zwischen den Druckspindeln und den die Walzen tragenden Einbaustücken sogenannte Brechtöpfe anzuordnen, die bei einer bestimmten Druckbeanspruchung zerstört werden und den Kräftefluß unterbrechen. Im Querschnitt der Sollbruchstelle bisher bekannter Brechtöpfe herrschen aber gleichzeitig mehrere Spannungszustände, überwiegend Biege- und Schubspannungen. Die Bruchlast solcher Brechtöpfe ist aus diesem Grunde schwer zu berechnen; sie wird meist durch Versuch ermittelt. Darüber hinaus bringen aber die bekannten Brechtöpfe eine! in vielen Fällen unerwünschte Federung in das System hinein. Bei Walzwerken beispielsweise bedeutet eine solche Federung schlechte Toleranzhaltigkeit des Walzgutes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überlastsicherung mit! einem auswechselbaren Brechglied zwischen auf Druck belasteten Maschinenteilen, insbesondere zwischen den Druckspindeln und den die Walzen tragenden Einbaustücken von Walzwerken, zu schaffen, bei der die Bruchlast möglichst genau durch Rechnung ermittelt werden kann und die eine möglichst geringe Eigenfederung hat. Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die entgegengesetzt gerichteten, äußeren Druckkräfte derart in das Brechglied eingeleitet sind, daß im Querschnitt der Sollbruchstelle des Brechgliedes eine Zugspannung erzeugt wird. Die Teile, in denen Druckkräfte wirksam sind, greifen also in der Weise sich überdeckend an dem Brechglied an, daß dessen Querschnitt zwischen den Angriffsstellen der Druckkräfte, in dem die Sollbruchstelle untergebracht ist, einer Zugbeanspruchung unterworfen wird. Hierdurch wird erreicht, daß in der Sollbruchstelle nur oder überwiegend Zugspannungen herrschen, die genau im voraus zu berechnen sind. Die Sollbruchstelle kann mit sehr kurzer Dehnlänge ausgeführt werden, wodurch das Brechglied eine hohe Federkonstante erhält.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, das Prinzip gemäß der Erfindung bei einer Überlastsicherung mit überlastsicherung mit einem

auswechselbaren Brechglied

zwischen auf Druck belasteten

Maschinenteilen

Anmelder:

Moeller & Neumann G.m.b.H.,
St. Ingbert/Saar, Ensheimer Str. 48

Hans Metzger, Niederwürzbach/Saar,
ist als Erfinder genannt worden

einem auswechselbaren Brechglied zu verwirklichen. Insbesondere zur Anwendung bei Walzwerken wird in weiterer Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß das Brechglied die Form eines Topfes hat, in dessen biegungssteifen Boden und in dessen Rand die entgegengesetzt gerichteten Druckkräfte eingeleitet sind und in dessen Wandlung die Sollbruchstelle vorgesehen ist.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß diejenigen Druckkräfte, die am Rand des Brechtopfes angreifen, über eine vom Rand aus freie, äußere Wandung des Topfes zu dem einen Maschinenteil geleitet werden. Diese äußere Wandung könnte mit dem Brechtopf ein einheitliches Teil 'bilden. Es ist jedoch herstellungsmäßig einfacher und im Hinblick darauf, daß ein Brechtopf insbesondere beim Einfahren eines Walzwerkes häufig ausgewechselt werden muß, wirtschaftlicher, daß der Rand des Brechtopfes sich über ein besonderes Ringteil auf dem einen Maschinenteil abstützt. Dieses besondere Ringstützteil ist gemäß der Erfindung geteilt, um den Aus- und! Einbau von Brechtöpfen zu beschleunigen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Eine Druckspindel 1 stützt sich beispielsweise im Querjoch 2 eines Walzenständers ab. Das andere, druckbelastete Maschinenteil kann das obere Einbaustück 3 eines Walzenständers sein. Der nach oben gerichtete Walzdruck wird vom Einbaustück 3 über ein geteiltes Ringstückteil 4 auf den vorkragenden Rand 5 a eines Brechtopfes 5 und von dessen Boden 5 b über ein Zwischenstück 6 auf die Stirnfläche der Druckspindel 1 geleitet. Die Stirnfläche ist in Form einer Kugelpfanne ausgenommen, wogegen die obere Druckfläche des Zwischenstückes 6 entsprechend kugelförmig erhaben aus-

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geführt ist. Diese Kugelpfannenlagerung ermöglicht Kippbewegungen -des Einbaustückes 3 bei Walzendurchbiegung.

Damit der Boden 5b des Brechtopf es 5 sich möglichst wenig durchbiegt, wurde durch die mittlere Ausnehmung 7 auf der Oberseite des Bodens 5 b eine kreisringförmige Druckübertragungsfläche zwischen dem Zwischenstück 6 und 'dem Boden 5 b des Brechtopfes 5 geschaffen.

In der Wandung des Brechtopfes 5 ist durch eine Einkerbung die Sollbruchstelle 5 c festgelegt. Dadurch, daß sich die durch Pfeile angedeuteten: Druckkräfte überdecken, d. h. das geteilte Ringstützteil 4 am oberen Rand 5 α und die Spindel 1 am unteren Boden 5 b des Brechtopfes angreifen, werden im Querschnitt der Sollbruchstelle 5 c Zugspannungen erzeugt.

Bei Überlastung des Systems reißt der Boden 5 b des Brechtopfes 5 an der Sollbruchstelle Bc ab. Die nunmehr getrennten Ober- und Unterteile des Brechtopfes können leicht entfernt werden, nachdem die Teile des Ringstützteiles 4 seitlich weggenommen sind. Die Druckspindel 1 braucht nicht hochgefahren zu werden, um einen einteiligen, neuen Brechtopf mit eingesetztem Zwischenstück 6 von der Seite her unter die Druckspindel 1 zu bringen, wenn das Zwischenstück 6 oder der Abstand zwischen dem Boden 5 b und dem Einbaustück 3 hoch genug ausgeführt wird. Anschließend werden die Teile des Ringstützteiles 4 wieder zwischen Rand 5 α des Brechtopfes und das Einbaustück 3 gebracht. Zur Sicherung der Lage des Ring-Stützteiles 4 ist am Einbaustück 3 eine Zentrierung 3 a vorgesehen. Die beiden Hälften des Ringstützteiles können auch durch Scharnier od. dgl. verbunden sein.

Das Ringstützteil 4 bann auch über eine Gewindeverbindung am Rand 5 öj des Brechtopfes 5 angreifen, jedoch bedeutet eine Gewindeverbindung im Kräftefiuß, beispielsweise des Walzdruokes, eine unerwünschte Federung, wie auch die Spindel 1 in diesem Falle zurückgeschraubt werden müßte, um einen neuen Brechtopf mit angeschraubtem Ringstützteil 4 an Ort und Stelle zu bringen.

Claims

Patentansprüche:

1. Überlastsicherung mit einem auswechselbaren Brechglied zwischen auf Druck belasteten Maschinenteilen, insbesondere zwischen den Druckspindeln und den die Walzen tragenden Einbaustücken von Walzwerken, dadurch gekennzeichnet, daß die entgegengesetzt gerichteten äußeren Druckkräfte im Querschnitt der Sollbruchstelle (5 c) des Brechgliedes (5) eine Zugspannung erzeugend in das Brechglied eingeleitet sind.

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Brechglied (5) die Form eines Topfes hat, in dessen biegungssteifen Boden (5 V) und Rand (5 α) die Druckkräfte eingeleitet sind und in dessen Wandung die Sollbruchstelle (5 c) vorgesehen ist.

3. Überlastsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (5 a) des Brechtopfes (5) sich über ein besonderes Ringteil (4) auf dem einen Maschinenteil (3) abstützt.

4. Überlastsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringstützteil (4) geteilt ist. -

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen