DE1752037A1

DE1752037A1 - Walzscheibenbefestigung auf fliegend gelagerten Wellenzapfen von Drahtwalzgeruesten

Info

Publication number: DE1752037A1
Application number: DE19681752037
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Schwarzenberg
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1968-03-23
Filing date: 1968-03-23
Publication date: 1971-05-13
Also published as: ES358837A1; FR1587502A; SE334137B; BE722274A; AT289693B; GB1222663A; CH471606A

Description

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Wolfgang-Reu-ter-Platz Pl./Tp.

Walzscheibenbefestigung auf fliegend gelagerten Wellenzapfen von Drahtwalzgerüsten

Die Erfindung befaßt sich mit dem Gebiet einer Walzscheibenbefestigung auf fliegend gelagerten Wellenzapfen von Drahtwalzgerüsten, mit einer oder mehreren auf den Wellenabsatz aufsetzbaren Spannhülsen, die gegen die Innenbohrung der Walzscheibe spreizbar sind.

Die Entwicklung Von Drahtwalzstaffeln neigt zur Tendenz, von den bisherigen Horizontal- und Vertikal-Walzgerüsten mit doppeltgelagerten Walzen und einer Reihe von Kalibern abzuweichen und auf fliegend gelagerte Walzen überzugehen. Einerseits ergibt sich der Vorteil der Platzbeanspruchung in-dem kleinere Horizontal-Vertikal-Baueinheiten dicht hintereinander gesetzt werden können, so daß die Drahtstaffel wesentlich gedrängter gebaut werden kann. Andererseits handelt man sich jedoch die Schwierigkeit der Beanspruchung von Walzscheiben ein, die unter hohen Geschwindigkeiten arbeiten müssen und große Anforderungen an Rundlaufgenauigkeit stellen. Zwar ist es möglich, mit Hartmetallscheiben von nur einigen kg Gewicht zu arbeiten, mit denen auch größere Standzeiten zu erreichen sind, Jedoch müssen auch solche Scheiben nachgeschliffen werden und deshalb leicht auswechselbar sein. Trotzdem,da& bei fliegend gelagerten Walzscheiben

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die Auswechselbarkelt begünstigt wird, weist eine Drahtvor- und Drahtfertigstaffel doch eine größere Anzahl von Scheibenpaaren auf, die sämtlich ausgebaut und durch neue bzw. nachgeschliffene Scheiben ersetzt werden müssen.

Jedoch nicht alleine die Austauschbarkelt ist eine Forderung für eine wirtschaftliche Betriebsweise derartiger Drahtstaffeln, sondern insbesondere die Schwierigkeit eines genauen Rundlaufes sowie einwandfrei übertragener Antriebskräfte.

Aus einer Veröffentlichung ("Stahl und Eisen" Nr. vom 10. Aug. 1967) ist es bekannt, die Walzen fliegend gelagert und nur mit einem Kaliber zu versehen. Die zwar teuren aber höchstwertigen Walzenwerkstoffe bestehen aus Wolfram-Karbid und vermögen einige tausend Tonnen von Draht zu fertigen, ehe eine Auswechselung stattfindet.

Walzscheibenkörper, die aus Hartmetall bestehen, sind sehr spröde und deshalb nur bis zu einer bestimmten Druck- bzw. Zugspannung brauchbar. Insbesondere die übertragung der Antriebskraft auf den Walzenkörper vom Wellenzapfen aus bedingt beispielsweise Verzahnungen, an deren übergang zum Scheibenkörper unzulässig hohe Spannungen im Werkstoff entstehen können. Es ist auch die Möglichkeit der Verwendung anderer Werkstoffe für den Walzenkörper gegen, zum Beispiel lassen sich Werkzeugstähle geringerer Härte Jedoch größerer Zähigkeit gegenüber den Hartmetallwalzscheiben verwenden. Pur beide Arten von Walzscheibenkörpern stellt sich Jedoch die Forderung, auch bei mehrmaligem Aus- und Einbau die erwünschte zentrische Lage erreichen zu können· Die Ausführung der Walzscheibe aus Hartmetall bringt den Vor-

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teil einer größeren Standzeit, jedoch den Nachteil einer peinlichst genau zu kontrollierenden Spannung im Walzenkörper, um unter allen Umständen ein Reißen während des Betriebes zu vermeiden. Die andere Ausführung aus Werkzeug-Stahl verbindet naturgemäß mit der geringeren Härte eine etwas niedrigere Standzeit. Man wird deshalb diese Walzenkörper häufiger austauschen müssen, wodurch.sich die Schwierigkeit erhöht, nach jedem Walzenscheiben-Wechsel die genaue Zentrierung erreichen zu müssen.

Die vorliegende Erfindung sucht nunmehr das Ziel zu erreichen, eine Zentrierung für beide Arten von Walzenscheiben-Körper zu schaffen, die sowohl einer genau kontrollierbaren Spannungsgröße zur übertragung von Antriebskräften bei Hartmetallkörpern gerecht wird, als auch deren gerade noch zulässige Spannung zu kontrollieren gestattet. Die Erfindung soll aber auch ermöglichen, mittels Werkzeugstahl Walzscheiben Zentrier- und Antriebskräfte zugleich in der zulässige Höhe zu übertragen.

Der Grundgedanke der Erfindung geht nunmehr davon aus, überhaupt auf mechanische Spannmittel wie Spannhülsen, die über Schlitze oder ähnliche die Elastizität erhöhende Maßnahmen asjnnetrisch spreizbar sind, zu verzichten. Deshalb ist erfindungsgemäß demgegenüber vorgeschlagen, daß jede Spannhülse eine oder mehrere Druckkammern aufweist, in denen mittels plastischer, gegebenenfalls wärmebeständiger Druckmassen Spannungen im Bereich elastischen Verhaltens der Spannhülse erzeugbar sind. Auf diese Art wird eine völlig sjranetrische Dehnung der Spannhülse, d.h. eine höchstgenaue Zentrierung des Walzenscheiben-Körpers erzielt. Außerdem läßt sich jedoch die Größe der Spannkräfte genauestens kontrollieren und bei jedem Walzenscheiben-Wechsel in derselben Größe wiederholen. Eine überbeanspruchung der Spann-1 0 9 8 J 0 / Q 5 3 3

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hülse bezw. des Walzscheiben-Körpers ist ausgeschlos- ι

sen. Es können also sowohl Hartmetallkörper als auch andere, aus Werkzeugstahl bestehende Walzscheiben,in j

häufiger Folge zentriert und so verspannt werden, daß ι

die Übertragung von Antriebskräften in begrenzter Größe s

möglich wird. Bei besonders hoher Beanspruchung von Walzscheiben aus Hartmetall kann selbstverständlich zusätzlich eine Übertragung der Antriebskräfte über Verzahnungen an den Stirnseiten der Walzscheibe erfolgen. '.

Nach einer besonders günstigen Ausgestaltungsform des Erfindungsgegenstandes bildet die Spannhülse zusammen mit dem Wellenzapfenumfang einen ringförmigen Druckraum, der über radiale Kanäle einem zentralen angeschlossen ist, der unter dem Druck eines axialverschiebbaren Kolbens steht. Eine strahlenförmige Anordnung der radialen Kanäle trägt zur gleichmäßigen Druckverteilung bei. Das Innere des Wellenzapfens eignet sich ^! besonders günstig zur Unterbringung sämtlicher Teile· Auch nach der Montage können Manipulationen am Axialkolben leicht durchgeführt werden.

Zur Verbesserung der Erfindung trägt ferner die weitere Maßnahme bei, daß der Axial-Kolben unter der Vorspannung von nachstellbaren Federelementen steht. Durch Temperaturunterschiede oder andere Einflußgrößen, die sich auf die plastische Druckmasse auswirken,hervorgerufene Druckschwankungen bleiben deshalb ohne jede nachteilige Wirkung.

Genaue Einstellbereiche können nach der weiteren Erfindung erreicht werden, wenn der Kolben mittels einer am Wellenzapfen abgestützten Feineinstdlschraube ver-

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sehen ist.

Zwar ist Im Betrieb nicht mit einer größeren Erwärmung der Walzscheiben als 60 bis 80 Grad C zu rechnen, um jedoch ein Ausfließen der plastischen Druckmasse zu verhindern, ist es nach der weiteren Erfindung vorteilhaft, daß die Enden der Spannhülse den Wellenzapfenumfang dichtet umschließende Abschnitte aufweisen und die Mantelstärke eines spreizbaren Mittelteils gleichmäßig gering gehalten ist. Damit ergibt sich eine ausreichende Elastizität, um unter dem Druck des Axial-Kolbens die erforderliche Dichtwirkung aufzubauen. Die Spannhülse besitzt eine ausreichende Elastizität, damit eine feste Umspannung des Wellenzapfens ermöglicht wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert:

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Achsenschnitt durch den Wellenabsatz auf dem die Walzscheibe befestigt ist. Es kann sich dabei sowohl um eine horizontal oder vertikal arbeitende Walzscheibe handeln.

Die Welle 1 ist über eine nicht weiter gezeigte Gelenkwelle antreibbar. Auf dem Wellenabsatz 2 befindet sich satt/aufgeschoben die Spannhülse 3. Im vorliegenden Beispiel besitzt diese eine einzige ringförmige Druckkammer ¹^ in die plastische Druckmasse 5 über radiale Kanäle 6 aus dem zentralen Druckraum 7 herangeführt wird.

Die Walzscheibe 8 erfährt durch die Spannhülse 3 und dem in derselben aufgebauten Druck eine genaue Zentrierung sowie eine Mitnahme soweit dies entsprechend

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dem gegebenen Werkstoff der Walzscheibe beabsichtigt ist. Der erforderliche Reibschliß zur Mitnahme der Walzscheibe 8 richtet sich nach dem im Kaliber 9 auftretenden Verformungswiderstand zur Verarbeitung des Drahtes. Der zentrale Druckraum 7 verläuft bis in den Endbereich 10 des Wellenzapfens 2 als durchgehende Bohrung, wobei im letzten Abschnitt Gewhde 11 vorgesehen ist für eine Druckschraube 12, die mittels des Absatz-es 13 zur Führung des Axlal-Kolbens Ik dient. Zwischen Druckschraube 12 und Axial-Kolben 14 lagern ™ Tellerfedern 15, die bei geeigneter Einstellung der

Druckschraube 12 eine Vorspannkraft auf den Axial-Kolben IM ausüben.

Der vom Axial-Kolben 14 erzeugte Druck in der plastischen Masse 5 könnte zu einem Ausfließen der Masse aus der Druckkammer 4 führen und deshalb bilden die Enden bzw. 17 der Spannhülse 3 längere Abschnitte mit dem Durchmesser des Wellenzapfenumfanges 18. Zwischen den Enden 16 und 17 der Spannhülse 3 ist der spreizbare Mittelteil 19 in seiner Mantelstärke 20 gleichmäßig gering gehalten.

Zwecks noch genaueren Einstellungen des Druckes in der plastischen Masse 5 trägt die Druckschraube 12 in ihrem Inneren eine Einstellschraube 21, die gegen axiale Verschiebung in der Druckschraube 12 gesichert ist und mit ihrem vorderen Gewindeteil 22 ein Verschieben des Axial-Kolbens I¹I gestattet. Die Peineinstellschraube kann auch gegenüber der Druckschraube 12 mittels welter nicht dargestellten Kontermuttern gesichert sein.

Bei der übertragung von größeren Antriebskräften kann die Spannung in der plastischen Masse 5 so stark ansteigen, daß die zulässige Druckspannung in harten und spröden Walzscheiben 8 überschritten werden könnte.

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Um das Lager 23 des fliegend gelagerten Wellenzapfens vor Spritzwasser zu schützen, das auf die Walzscheiben 8 gegeben wird, sind Labyrinthringe 29 angeordnet, die zusammen mit einer Wand 24 das Eintreten von Spritzwasser in das Lager 23 und umgekehrt das Austreten von öl aus dem Lager 23 eindämmen.

Zur übertragung von größeren Antriebskräften und bei der Zentrierung von spröden Walzscheiben 8 empfiehlt es sich, an den Stirnseiten 25 der Walzscheiben 8 Verzahnungen anzubringen, die zwar im Stande sind, eine Umfangskraft zu übertragen, die «Jedoch die Zentrierung "

durch die Spannhülse 3 nicht beeinträchtigen.

Die Erfindung ermöglicht mehrere Ausführungsformen in der Anordnung der radialen Kanäle 6 sowie aus in der Anordnung von einem oder mehreren Kolben 14, die die plastische Druckmasse 5 in die Druckkammer 4 pressen. Es ist auch möglich, Meßinstrumente vorzusehen, wobei ein weiterer Kanal, aus dem Wellenzapfen 2 austretend, an das Anzeigeinstrument geführt sein kano.

Zur genauen Anlage an der Stirnseite 25 der Walzscheibe 8 wird auf der gegenüberliegenden Stirnseite 26 eine i

Scheibe 27 vorgesehen, die mittels eines Paares von Schraubringen 28 in der gezeichneten Lage gehalten ist.

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Claims

DEMAG Aktiengesellschaft 22.3.1968 1Il Duisburg - 5353/WT 3 Wolfgang-Reuter-Platz igfl 1752027 Patentansprüche

1. Walzscheibenbefestigung auf fliegend gelagerten Wellenzapfen von Drahtwalzgerüsten, mit einer oder mehreren auf den Wellenabsatz aufsetzbaren Spannhülsen, die gegen die Innenbohrung der Walzscheibe spuizbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß jede Spannhülse (3) eine oder mehrere Druckkammern (¹I) aufweist, in denen mittels plastischer, gegebenenfalls wärmebeständiger Druckmassen (5) Spannungen im Bereich elastischen Verhaltens der Spannhülse (3) erzeugbar sind.

2. Walzscheibenbefestigung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,

daß die Spannhülse (3) zusammen mit dem Wellenzapfenumfang (18) einen ringförmigen Druckraum (¹I) bildet, der über radiale Kanäle (6) an einen zentralen (7) angeschlossen ist, der unter dem Druck eines axial verschiebbaren Kolbens (I¹I) steht.

3· Walzscheibenbefestigung nach den Ansprüchen 1 und dadurch gekennzeichnet,

daß der Axial-Kolben (14) unter der Vorspannung vonnachstellbaren Federelementen (15) steht.

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4. Walzscheibenbefestigung nach den Ansprüchen 1 bis dadurch gekennzeichnet,

daß der Kolben (14) mittels einer am Wallenzapfen (2) abgestützten Peineinstellschrauben (21) versehen ist.

5. Walzscheibenbefestigung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (16,17) der Spannhülse (3) den Wellenzapfenumfang (18) dichtend umschließende Abschnitte aufweisen und die Mantelstärke (20) einesspreizbaren Mittelteils (19) gleichmäßig gering gehalten ist.

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