DE2344236C3 - Rolle für mit hohem Gewicht belastete Rollgänge - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Rolle für mit hohem Gewicht belastete Rollgänge, wie Brammcn-Rollgänge in Walzwerken, mit einer drehbaren Achse und einem darauf befestigten verschleißfesten Mantel.

Rollgänge, insbesondere Kaltrollgängc vor Ofcnanlagcn, sind schweren Belastungen ausgesetzt. Besondere Belastungen entstehen, wenn das Walzgut mit Krangeschwindigkeit oder bei vorzeitigem Abschalten des Magnetstroms eines Magnetkrans zum Teil im freien Fall auf dem Rollgang aufgesetzt wird, oder wenn das nie ganz gerade Walzgut beim Rollen mit seiner Frontseite gegen die Peripherie der einzelnen Rollen anstößt. Diese Beanspruchungen führen zu hohem Verschleiß bis zum Bruch, vor allem bei Lagern, Getrieben, Fundanientverankerungen und Fundamenten. Um dem Verschleiß der Rollen zu begegnen, gehört es zum Stand der Technik, den Rollenmantel aus verschleißfestem Material herzustellen. Die Verbindung zwischen Mantel und Achse wird dreh- und schubfest z. B. durch Pressen oder Schrumpfen hergestellt. Um den Beanspruchungen von Lagern, Getrieben und Fundamenten zu begegnen, sind in der Praxis folgende Lösungsvorschläge bekanntgeworden:

1. Starke Überdimensionierung aller stark beanspruchten Teile,

2. konstruktive Maßnahmen im Bereich des Rollenlagers zwischen der drehbaren Achse und dem Rollgangsrahmen, wie eine gedämpfte Lagerung des Rollenlagers mittels Baustücken oder dem Einsatz von Federrollenlager:! an Steüe des üblichen Rollenlagers und

3. Trennung der Antriebe von den Rollen durch Zwischenschaltung von Gelenkwellen.
Trotz dieser aufwendigen Maßnahmen treten die angeführten Schaden immer noch in einem unerwünscht hohen Maße auf. Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt. Konstruktionsmerkmale für eine Rolle anzugeben, die durch eine Elastizität des Mantels gegenüber der Achse die hohen Stoßbelastungen abfängt und damit zu eine- Minderung der angeführten Schaden beiträgt. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angeführten Merkmale gelöst. Die Metallringe sind vorzugsweise aus Stahl und die Einzelformkörper aus Weichgummi hoher Shore-Härte. Die Einbettung der Formkörper erfolgt durch die Schultern zweier konzentrischer Stahlringe, die die vorgespannten Formkörper axial begrenzen. Die gesamte Einheit wird im nachfolgenden als Ringkörper bezeichnet. Der Zusammenbau dieses Ringkörpers kann mit einer aus der DT-PS 9 47 288 bekannten Vorrichtung vorgenommen werden. Dabei wird der äußere Ring auf den Oberring bzw. Segmentring der bekannten Vorrichtung zentriert aufgelegt und die elastischen Formkörper mit gleichem Abstand in die Ringnut zwischen den Schultern eingebettet. Über eine hydraulische Presse wird dann ein Kegelkörper konzentrisch in den von den Formkörpern gebildeten freien Raum hineingezogen. Dadurch werden die Formkörper radial vorgespannt und gleichzeitig die Möglichkeit geschaffen, den inneren Ring unter Belassung der erforderlichen Restvorspannung einzubringen.

Vorzugsweise sind die Formkörper scginentartig ausgebildet und sind mit geringem tangentialen Abstand im Ringkörper angeordnet. Die Formkörper sind dabei gleichmäßig über den Umfang des Ringkörpers verteilt und der tangentiale Abstand läßt zu, daß bei radialer Beanspruchung, d. h. Stoßbelaslung, die Gummikörper tangential ausweichen können und so den Stoß auffangen. Ausgangshöhe und die radiale Vorspannung der Einzelkörper sind so gewählt, daß die für. den Stoßabbau erstrebte Federung erzielt wird. Bei Rollen für Brammen wird ein Fedcrwcg von etwa 10 mm gewünscht.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind in axialer Richtung jeweils mehrere Ringkörper hintereinander angeordnet. Dabei liegen die einzelnen Ringkörper in axialer Richtung mit ihren äußeren Planflächen aneinander an. Der Vorteil einer Mehrzahl von Ringkörpern besteht darin, daß durch den Abstand der Einzelkörper wieder Raum für ein Ausweichen der einzelnen Formkörper in axialer Richtung gegeben ist. Der äußere Ringkörper wird zweckmäßigerweise durch einen Abstandsring, der gleichzeitig das Eindringen von Schmutz, Hitze und öl verhindert, in seiner Position gehalten.

Die feste Verbindung zwischen dem äußeren Metallring und dem Mantel bzw. dem inneren Metallring und der Achse kann durch im Maschinenbau übliche drch- und schubfeste Verbindungen wie Preß- und Schrumpfverbindungen oder der Anwendung von Nut und Feder bzw. Keil gegeben sein. Besonders bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung der Einsatz eines scherfesten Klebers. Dieser Metall/Melall-Kleber kann ein Einkomponenten- oder ein Zweikomponcntcn-Klcber

sein. Gute Ergebnisse wurden mit kalthärtenden Zweikomponenten-KIebern erzielt. Es hat sie!; gezeigt, daß die vorgeschlagene Klebverbindung zwischen den Metallteilen hinreichend scherfest ist.

Vorzugsweise wird die Klebverbindung so hergestellt, daß zunächst an einem Ende der herzustellenden Rolle ein oder mehrere erste Ringkörper rrit dem inneren Melallrng auf der Achse aulgeklebt werden und an dem anderen Ende ein oder mehrere zweite Ringkörper über den äußeren Metallring in den Mantel geklebt werden, worauf dann nach Aushärtung des Klebers der Mantel mit den Ringkörpern an dem einen Ende und die Achse mit den Ringkörpern am anderen Ende ineinandergeschoben werden und anschließend die verbleibenden Klebverbindungen hergestellt werden. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, daß sich beim Ineinanderschieben der vorgefertigten Einzelteile die Walze selbst zentriert.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Rolle bestehen darin, daß durch die elastischen vorgespannten Formkörper die auftretenden Stöße radial abgebaut werden. Auf Grund der Drehelastizität (Torsionsclusti/.ilät) der Ringkörper ergibt sich außerdem eine Stoßdämpfung, wenn das nicht ganz gerade Walzgut beim Transport in Rollgangsrichtung gegen den Rollenmantel anstößt. Beim Einsatz der erfindungsgcmäßcn Rollen wurde eine erhebliche Minderung der bisher beobachteten Schaden festgestellt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Rolle in Teilansicht,

F i g. 2 die Stirnansicht des Ringkörpers in Teilansicht und

F i g. 3a und Jb Ansichten des Formkörpers in nichl vorgespanntem Zustand, wobei die F i g. 3a die Stirnansieht des Formkörpers entsprechend F i g. 2 und F i g. 3b den Schnitt durch den Formkörper entsprechend F i g. 1 zeigt.

Die in Fig. 1 gezeigte Rolle weist eine Achse 1 und einen aus Stahl bestehenden verschleißfesten Mantel 2 auf. Der Mantel 2 ist mit der Achse 1 über den Ringkörper 7 federelastisch verbunden, wogegen beim Stand der Technik eine starre Verbindung vorgesehen war. Der außenliegenden Ringkörper 7 wird durch den Abstandsring 3 gesichert. Der Ringkörper 7 besteht aus

ίο einem inneren Ring 4, einem konzentrisch hierzu angeordneten, äußeren Ring 5 und den zwischen den Ringen 4 und 5 angeordneten, vorgespannten Formkörpern 6. Beide Ringe 4 und 5 weisen seitlich aufeinander zugerichtete Schultern 10 auf, die den Formkörper 6 auf einem Teil seiner Höhe begrenzen. Somit ist der Formkörper 6 in den Ringen eingebettet.

Wie F i g. 2 zeigt, sind über den Umfang des Ringkörpers 7 eine Vielzahl von Formkörpern 6 vorgesehen, die mit einem geringen tangenlialen Abstand voneinander angeordnet sind. Die Formgebung des einzelnen Formkörpers 6 geht aus der F i g. 3 hervor, in welcher der Formkörper 6 in nicht vorgespanntem Zustand gezeigt ist. In der F i g. 3b sind am oberen und unteren Ende des Formkörpers ebene Randstreifen 8 zu erkennen, die über eine Konkave 9 miteinander verbunden sind. Durch die ebenen Randstreifen 8 wird eine satte Anlage der Formkörper 6 an den Schultern

10 der Ringe 4, 5 erreicht, so daß keine Kanlenpressung auftreten kann. Die Stirnansicht gemäß F i g. 3b zeigt, daß die Randstreifen 8 am linken und rechten Ende des Formkörpers 6 spitz auslaufen und über die Konkave

11 miteinander verbunden sind. Eine entsprechende Darstellung ist in F i g. 2 im eingebauten Zustand zu erkennen. Auf Grund der Konstruktion haben die Fonnkörper bei Belastung eine hinreichende Möglichkeit /um Ausweichen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Rolle für mit hohem Gewicht belastete Rollgänge, wie Brammen-Rollgänge in Walzwerken, mit einer drehbaren Achse und einem darauf befestigten verschleißfesten Mantel, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Achse (1) und dem Mantel (2) zumindest in den beiden Endbereichen des Mantels (2) Ringkörper (7) vorgesehen sind, die zwischen einem äußeren und einem inneren Mantelring (4, 5) eingebettete, elastische und unter Vorspannung stehende Formkörper (6) aufweisen, wobei der äußere Metallring (5) fest mit dem Mantel

(2) und der innere Metallring (4) fest mit der Achse (1) verbunden ist.

2. Rolle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formkörper (6) segmentartig ausgebildet und mit geringem tangentialen Abstand im Ringkörper (7) angeordnet sind.

3. Rolle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in axialer Richtung jeweils mehrere Ringkörper (7) hintereinander angeordnet sind.

4. Rolle nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die feste Verbindung zwischen dem Metallring (5) und dem Mantel (2) bzw. dem Metallring (4) und der Achse (1) durch einen scherfesten Kleber gegeben ist.

5. Verfahren zur Herstellung der Rolle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Ringkörper (7) vorgesehene Klebverbindung zunächst an dem einen Ende zwischen dem inneren Metallring (4) und der Achse (1) und an dem anderen Ende zwischen dem äußeren Metallring (5) und dem Mantel (2) hergestellt wird und nnch Aushärtung des Klebers Mantel (2) und Achse ineinandergeschoben und d&nn die verbleibenden Klebverbindungen des Ringkörpers (7) hergestellt werden.