DE2334212A1

DE2334212A1 - Zusammengebaute walze

Info

Publication number: DE2334212A1
Application number: DE19732334212
Authority: DE
Inventors: Lennart Nordstroem; Rolf Persson; Karl Olof Polhaell
Original assignee: Morgardshammar AB
Current assignee: Morgardshammar AB
Priority date: 1972-07-07
Filing date: 1973-07-05
Publication date: 1974-01-24
Also published as: NO137228B; SE371756B; FR2191949B1; IT990895B; US3842471A; CA982374A; FR2191949A1; NO137228C; DD106787A5; CS179987B2; ES416689A1; GB1438510A; PL85630B1

Description

Morgardshammar Aktiebolag
Smedjebacken, Schweden

Zusammengebaute Walze

Die Erfindung betrifft eine zusammengebaute Walze mit mindestens einem Walzring aus einem harten und verschleißfesten Material, vorzugsweise Hartmetall (Sinterkarbid), der auf einem Innenteil angeordnet ist, das eine feste Antriebswelle oder eine Hülse aufweist, die auf der Antriebswelle zu befestigen ist, wobei eine Stützwand an jeder Seite des Walzringes vorgesehen ist.

In den letzten Jahren wurden viele Versuche unternommen, um Walzen herzustellen, deren Walzspalte eine möglichst lange Lebensdauer dadurch erhielten, daß moderne verschleißfeste Materialien verwendet wurden, zu denen die Hartmetalle zählen. Diese Materialien zeichnen sich durch große Härte und Druckfestigkeit aus, die Zugfestigkeit ist aber gering und die Bruchfestigkeit ist schlecht. Da diese Materialien sehr teuer sind, müssen die Walzen zusammengebaut vrerden, d.h. ein Teil ist aus verschleißfestem Material mit möglichst geringem Volumen hergestellt. Dieses bedeutet, daß die Ringform gewählt wird, die in der unterschiedlichsten Weise auf der Antriebswelle der Walze befestigt wird, insbesondere beim Warmwalzen nimmt die Temperatur an der Oberfläche des Walzspaltes in einem sehr beschränkten Bereich zu, d.h. dort v/o. die Oberfläche unmittelbar mit dem Walzgut in Berührung gelangt. Durch diese Wärme entstehen große Beanspruchungen in dem in der Mähe liegenden Material. Mach einiger Zeit

309864/1153

treten dann Ermüdungsrisse und Brüche an Boden des Walzspaltes auf.

Wenn ein Walzspalt an im anderen Teil der Walze kraftschlüssig befestigt wird, treten Spannungen in den Ring auf, durch die die Neigung zu Ermüdungsbrüchen noch erhöht wird.

Durch Befestigung des Walzringes derart, daß Druckkräfte anstelle von Zugkräften auftreten, vermindern die Zugbeanspruchungen, die durch die Wärme erzeugt werden, die Neigung zu Ermüdungsbrüchen. Dies bedeutet, daß die Lebensdauer des Walzspaltes erhöht wird.

Wenn der Walzring aus Hartmetall in einem Walzenkörper aus geeignetem Material, (ζ¹. B. Stahl oder dgl.) gegossen wird, ist die Forderung nach großen Druckkräften erfüllt, da der V/alzring aus Hartmetall einen wesentlich geringeren Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist als das Material des anderen Teils der Walze. Auf diese Weise wird der Walzring aus Hartmetall axial zwischen den beiden Planschen, durch die die beiden Seiten des Ringes gebildet werden, zusammengedrückt. Wenn die Seiten des Ringes aus Hartmetall zusätzlich kegelstumpfförmig ausgebildet sind, erzeugt die radiale Zusammenziehung der Walze zusätzliche Druckkräfte in dem Walzring. Diese Art der Herstellung ist aber schwierig, da die Anforderungen, die an die Bauteile zu stellen sind, z.B. Härte, Festigkeit, Zähigkeit usw. nicht zu erfüllen sind. Es sind auch schon zusammengebaute Walzen hergestellt worden, bei denen der Walzring aus Hartmetall gegen einen festen Flansch durch einen Gewindeflansch gedrückt wurde. Druckkräfte wurden auf diese Weise in dem Walzring erzeugt. Auch war es möglich, das Material des anderen Teils der Walze innerhalb entsprechend breiter Grenzen auszuwählen, solange die Härte unter Berücksichtigung der endgültigen Bearbeitung durch spanabhebende Werkzeuge nicht zu groß gewählt wurde. Es war auch möglich,die Gewinde abschließend zu schleifen. Dieses ist aber teuer und schwierig. Weiterhin ist es schwierig, den Gewindeflansch so zu ziehen, daß genügend große Druckkräfte auftreten.

309884/1153

Der E findung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine zusammengebaute Walze der eingangs genannten Art zu schaffen, die die vorstehend geschilderten Nachteile nicht aufweist.

Dieses wird grundsätzlich dadurch erreicht, daß mindestens eine der Stützwände die gegen den Walzring gepreßt werden, durch einen Stützring gebildet werden, der an dem Innenteil kraftschlüssig oder durch Aufschrumpfung gefestigt ist und der gegen die Seitenfläche des Walzringes mit einer Kraft drückt, die gleich dem axialen Reibungswiderstand zwischen dem Stützring und dem Innenteil ist, wobei diese Kraft so bemessen ist, daß der Reibungswiderstand zwischen dem Walzring und dem Stützring den Walzring während des Walzens hält, und wobei der Walzring an dem Innenteil mit einem Schiebesitz so befestigt ist, daß_tschädliche Zugkräfte in dem Walzring vermieden werden.

Hierdurch ist es möglich irgendein geeignetes Material zur Herstellung des Grundkörpers der Walze zu verwenden. Weiterhin ist es nicht kritisch, ob das verschleißfeste Material des Walz-· ringes einen geringen, identischen oder größeren Ausdehnungskoeffizienten als der Grundkörper der Walze aufweist. Große axiale Druckkräfte werden auf jeden Fall in dem Walzring erzeugt.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Walze nach dem Stand der Technik, bei der der Walzring durch Eingießen in den Grundkörper der Walze mit entsprechenden Material in bekannter Weise hergestellt wurde;

309884/1153

Pig. 2 einen Schnitt durch eine zusammengebaute Walze nach dem Stand der Technik mit einem festen Plansch, gegen den ■ der Walzring aus Hartmetall durch einen Gewindeflansch in bekannter Weise gedrückt wird;

Fig. 3 einen, Schnitt durch eine Walze nach der Erfindung, bei der zwei Stützringe gegen den Walzring gedrückt werden;

Fig. 4 einen Schnitt durch eine Verbesserung an der Ausführungsform nach Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine andere Ausfuhrungsform, bei der die Stützringe verschraubt sind;

Fig. 6 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform, bei der der Walzring geneigt ausgebildet ist; und

Fig. 7 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform mit einer Hülse zwischen dem Stützring oder den Stützringen und dem inneren Teil.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist der Walzring 1 aus Hartmetall (Sinterkarbid) oder keramischen Material mit einem Schiebesitz auf dem Innenteil 2 befestigt, das entweder eine feste Welle oder eine Hülse zur Befestigung auf der Antriebswelle der Walze aufweist.

An jeder Seite des Walzringes 1 ist ein Stützring 3 angeordnet, der auf dem Innenteil 2 kraftschlüssig oder durch Aufschrumpfen befestigt ist. Beim Zusammenbau werden die Ringe 3-1-3 axialen Druckkräften ausgesetzt, die so groß sind, daß, wenn eine Entlastung erfolgt, der Ring 1 zwischen den Ringen 3 mit einer Kraft zusammengedrückt wird, die durch die Größe des axialen Reibungswiderstandes in dem kraftschlüssigen Sitz zwischen den Ringen 3 und dem Innenteil 2 festgelegt ist. Die Ringe 3 sind so gestaltet, daß sie in loser Berührung mit dem Ring 1 am äusseren Ende in Richtung auf den Rand stehen.

309884/1153

Hierdurch ist eine elastische Verformung möglich. Gleichzeitig ist die Verbindung so, daß Temperaturschwankungen und radiale Belastungen , denen der Ring 1 beim Walzen ausgesetzt ist, keine Schwierigkeiten bedeuten.

In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der die Neigungsmöglichkeit weiter durch entsprechende Formgebung"der Ringe 3 erhöht wird. Zwischen dem Innenring 2 ist in dem angegebenen Bereich ein Abstand vorgesehen. Die Flächenpressung in dem kraftschlüssigen Festsitz wird -so erhöht, daß der Reibungswiderstand im wesentlichen unverändert bleibt.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist eine Möglichkeit aufgezeigt, um den Reibungswiderstand durch Verformen des Innenteils 2 durch Schlagbeanspruchung in Verbindung mit der Druckbeanspruchung der Ringe 3-1-3 während des Befestigen zu erhöhen. Auf diese Weise werden die Druckkräfte in dem Ring noch erhöht, nach dem eine Entlastung erfolgt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ist dargestellt, wie der Walzring 1 mit abgeschrägten Seiten ausgerüstet ist, um eine Radialkraft zu erhalten, durch die die Druckkräfte in dem Ring erhöht werden.

Sämtlichen vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Ringe 3 vor dem Befestigen erwärmt und durch Aufschrumpfen auf dem Innenteil 2 befestigt werden. Die Axialkräfte zum Befestigen werden solange aufrechterhalten, bis eine ausreichende Abkühlung erfolgt ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist dargestellt, wie durch eine nach innen konisch geneigte Hülse 4 radial wirkende Kräfte zum Halten der Ringe 3 dadurch erzeugt werden, daß das konische Innenteil 2 in die Hülse gedruckt wird. Diese Befestigung ist ohne vorausgehende Erwärmung der Ringe 3 möglich.

309884/1 153

Sämtlichen Ausfilhrungsformen ist gemeinsam, daß beide Ringe 3 an dem Innenteii 2 mit festem Sitz befestigt sind.

Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß es im Rahmen der Erfindung auch möglich ist, einen der Stützringe durch einen festen Flansch zu ersetzen.

309884/1 153

Claims

Patentansprüche:

Zusammengebaute Walze mit mindestens einem Walzring aus verschleißfestem Material, vorzugsweise Hartmetall, der auf einem Innenteil angeordnet ist, das einstückig mit der Antriebswelle der Walze ausgebildet ist oder eine Hülse zur Befestigung auf der Antriebswelle der Walze aufweist, wobei an jeder Seite des Walzringes eine Stützwand vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Stützwände, die gegen den Walzring (1} gedrückt werden, durch einen Stützring (3) gebildet sind, der an dem Innenteil (2) mit festem Sitz (kraftschlüssig) oder durch Aufschrumpfen befestigt ist und der gegen die Seitenfläche des Walzringes mit einer Kraft gepreßt wird, die gleich dem axialen Reibungswiderstand zwischen dem Stützring (3) und dem Innenteil (2) ist, wobei diese Kraft so bemessen ist, daß der Reibungswiderstand zwischen dem Walzring unddem oder den Stützringen den Walzring während des Walzens festhält, und wobei der Walzring an dem Innenteil durch einen Schiebesitz befestigt ist, der schädliche Beanspruchungen in dem Walzring vermeidet.

2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stützwände durch die Seite eines festen Flansches gebildet wird, der ein Teil des inneren Teils (2) oder der Antriebswelle der Walze ist.

3. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die stützenden Wände in enger Berührung mit dem Walzring(1) nur am äußeren Ende im Bereich ihres Randes stehen.

k. Walze nach'Anspruch 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwände einen Ringspalt in ihren radialen Oberflächen bilden, durch den die lose Berührung mit dem Walzteil(1)gebildet ist.

309Ö84/1153

5. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrischen inneren Oberflächen der Stützringe (3) in der Nähe zum Walzring (1) mit einem Abstandsspa.lt versehen sind.

6. Walze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzring .(1) zumindest teilweise in Richtung auf seinen Rand geneigt ist.

7. Walze nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzring (1) und die Stützringe (3) auf einer innenkonischen Hülse (4) befestigt sind, in die das Innenteil (2), das in diesem Falle einen Außenkonus aufweist, gedrückt ist, wobei der Walzring (1) einen inneren Durchmesser aufweist, der einen Schiebesitz mit der Hülse (4) ermöglicht, nach dem das Innenteil (2) in die Hülse eingepaßt wurde.

8. Walze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung der Stützringe (3) durch Verformen des Innenteils (2) erhöht wird.

309884/1 153

Leerseite