DE2344430A1

DE2344430A1 - Raederwalzwerk mit zwei anstellbaren raederwalzspindeln

Info

Publication number: DE2344430A1
Application number: DE19732344430
Authority: DE
Inventors: Heinz-Egon Erlenkamp
Original assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Current assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority date: 1973-09-04
Filing date: 1973-09-04
Publication date: 1975-03-13

Description

Ecsen, den 31. Aug. 1973 Fö/ün H 53/129

Patentanmeldung

"Räderwalzwerk mit zwei anstellbaren Räderwalzspindeln" Anmelder: Rheinstahl Hüttenwerke AG, Essen

Die Erfindung betrifft ein Räderwalzwerk mit zwei anstellbaren Räderwalzspindeln, die aus je einem mit einer Antriebsvorrichtung verbundenen Spindelschaft mit einem angeschraubten Walzkopf bestehen.

Derartige Räderwalzspindeln dienen zum Auswalzen von Vollrädern und Radscheiben. Sie verformen den unter einer Presse vorgepressten Rohling und zwar am Übergang des Nabenaußendurchmessers zum Steg, am Steg, und im Felgeninnendurchmesser des Felgenkranzes. Dabei werden die den Rädern vorgegebenen Walzendmaße erreicht. Jede Radtype, die sich von einer anderen im Nabenaußen- oder im Felgeninnendurchmesser unterscheidet, bedarf' daher anderer Walzköpfe mit den entsprechenden Werkzeugmaßen. Die bekannten Räderwalzspindeln bestehen aus einem durchgehenden Schaft, der mittels eines Flansches mit der Antriebsvorrichtung durch Schrauben verbunden wird und auf den der Walzkopf mit einem sich durch das beim Walzen auftretende Drehmoment festziehenden Gewinde aufgeschraubt ist. Der Walzkopf preßt dabei eine über den Schaft geschobene Hülse, auf die ein Anstelldrucknadellager wirkt, über einen Zwischenring auf den Schaft. Das Wechseln des Walzkopfes für das Walzen einer anderen Radform ist sehr aufwendig. Dazu muß die gesamte Räderwalzspindel durch Lösen der Flanschschrauben komplett aus dem Walzwerk ausgebaut werden. Da im allgemeinen, die Radform auf beiden Radseiten von der des vorher gewalzten Rades abweicht, müssen beide Räderwalzspindeln ausgebaut werden, was wegen der

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beschränkten Raumverhältnisse bei einem Räderwalzwerk nur nacheinander unter Zuhilfenahme von Kran und Seil geschehen kann. Gleich aufwendig ist der Einbau von zwei Spindeln mit den neuen, anders geformten Walzköpfen. Zur zerstörungsfreien Demontage der Walzköpfe, die sich beim Walzen durch das Gewinde fest auf den Walzspindelschaft aufgezogen haben, muß auf der Drehbank der Zwischenring zwischen der Hülse für das Anstellager und dem Walzkopf durchstochen werden.

Demgegenüber wird die Aufgabe der Erfindung darin gesehen, das Austauschen der Walzköpfe ohne Ausbau der Räderwalzspindeln zu ermöglichen, wobei die starre, hohe Kräfte sicher übertragende Verbindung zwischen der Räderwalζspindel, deren Walzkopf, dem Antrieb und der Anstellvorrichtung erhalten bleiben muß.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Räderwalzwerk der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß die Walzspindel mehrteilig ist aus einem hohlzylindrischen Teil, einem in den hohl zylindrischen Teil passenden voll zylindrischen Teil und einem angepaßte Ausnehmungen in dem hohlzylindrischen Teil und in dem vollzylindrischen Teil durchsetzenden Keil.

Dadurch, daß die Spindel aus einem hohlzylindrischen Teil und einem in diesen passenden vollzylindrischen Teil besteht, steht gegenüber seitlichen Kräften wie dem Walzdruck das gleiche Widerstandsmoment entgegen wie bei einer einteiligen Räderwalzspindel. Der den voll zylindrischen und den hohl zylindrischen Teil der Spindel durchsetzende Keil sichert den Zusammenhalt der Spindel in Axialrichtung. Die feste Verbindung in Axialrichtung ermöglicht das Anziehen des Walzkopfes durch das beim Walzen auftretende Drehmoment wie bei einer einteiligen Spindel.

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Dabei sichert eine Passfeder den hohlzylindrischen Teil der Spindel gegen Verdrehen gegenüber dem vollzylindrischen Teil. Trotz der festen Verbindung kann der Walzkopf im Walzwerk leicht entfernt werden. Dazu braucht lediglich der Keil mittels einer hydraulischen Presse gelockert zu werden. Dann hat der vollzylindrische Teil der Walzspindel axiales Spiel gegenüber dem hohlzylindrischen Teil und der nicht mehr verklemmte Walzkopf kann von Hand leicht abgedreht werden.

Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein.

Dadurch, daß der Keil und die zugehörigen Ausnehmungen entsprechend Anspruch 2 sich vornehmlich in Axialrichtung erstrecken und ohne Kanten ausgeführt sind, werden einmal Kerbstellen vermieden und es steht ohne zu starke Schwächung der beiden Spindelteile durch die Ausnehmungen eine große Fläche für eine starke Dimensionierung des Keils zur Verfügung. Dabei gibt er

die Langes treckung des Keiles eine gute Formstabilität in Anzugsrichtung.

Die Achsen der im Querschnitt halbkreisförmigen, einen Halbzylinder bildenden Flächen des Keiles schließen vorteilhaft zusammen einen Winkel zwischen 2 und 6 ein. Bei einem Winkel, der kleiner ist als 2°, können schon leichte Deformierungen des Keils durch die beim Walzen über das Gewinde des Walzkopfes übertragene Zugkräfte zu Schwierigkeiten beim Lösen des Keils führen. Bis zu einem Winkel von 6 wirkt der Keil selbsthemmend, verklemmt also soviel, daß er nicht von selbst aus der Keilverbindung fällt. Die Einhaltung der oberen Grenze von 6° für den Keilwinkel gibt somit eine zusätzliche Sicherheit und erleicttert die Bearbeitung der Passungen in dem vollzylindrischen und dem hohlzylindrischen Teil der Walzspindel, die bei größeren

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Keilwinkeln schwieriger wird. Als besonders vorteilhaft hat sich ein Winkel von 3° erwiesen.

Bearbeitungstechnisch einfach weist nur die dem Spindelkopf abgewandte Halbzylinderfläche einen Keilwinkel zwischen 2 und 6 , insbesondere 3° gegen die Keillängsrichtung auf, während die Achse der zweiten Halbzylinderfläche parallel zur Keilachse verläuft und die beiden Seitenflächen ebenfalls parallel zur Keillängsrichtung und parallel zur Spindelachse verlaufen.

Bei allen Keilausführungen sind die Ausnehmungsflächen in dem hohlzylindrischen und dem voll zylindrischen Spindelteil der Keilform angepaßt, wobei bei den nicht druckmäßig beaufschlagten Flächen in den Spindelteilen zweckmäßig ein das Anziehen des voll· zylindrischen Spindelteils in den hohlzylindrischen Spindelteil bis zu einem Anschlag ermöglichendes Spiel eingehalten wird. Das sind bei dem vollzylindrischen Teil die walzkopfseitig gelegene Fläche und bei dem hohlzylindrischen Teil die vom Walzkopf abgelegene Flächen.

Dadurch, daß das Gewinde von Spindelschaft und Walzkopf eine Steigung von 2 bis 4 aufweist, also eine verhältnismäßig große Steigung, wird die beim Walzen über das Gewinde auf den vollzylindrischen und den hohlzylindrischen Spindelteil übertragene Scherkraft in Grenzen gehalten, wodurch Deformierungen des Keils an den auf den beiden Spindelteilen tragenden Flächen soweit vermieden werden, daß die Demontage des Keils jederzeit ohne Schwierigkeit möglich ist. Die Beachtung der unteren Grenze für den Keilwinkel, der also nicht kleiner als 2° sein sollte, erleichtert dabei die Keildemontage. Für die Gewindesteigung hat sich ein Winkel von 3° als besonders vorteilhaft erwiesen. Die

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Ausbildung des Gewindes als Rundgewinde ist einfach herzustellen und wegen der glatten Form robust und nicht störanfällig.

Durch eine mit der kleineren Stirnfläche des Keils verschraubte Keilsicherung, die sich gegen die Walzspindel abstützt, kann der Keil beim Betrieb des Walzwerks gesichert werden.

Im folgenden wird an Hand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gegeben. Es zeigen im einzelnen

Fig. 1 ein Räderwalzwerk, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Räderwalzspindel des Walzwerks nach Fig. 1 Fig. 3 eine Ansicht des in Fig. 2 mit A gekennzeichneten Teils.

Das Räderwalzwerk weist zwei anstellbare Räderwalzspindeln 1 und auf, bei denen in Fig. 1 nur die Anstellvorrichtung der Spindel 1 gezeichnet ist. Die Anstellung erfolgt über ein Drucknadellager 3 in der Spindelaufnahme 4. Die Walzspindeln 1, 2 sind mehrteilig. Jede besteht aus einem hohlzylindrischen Teil 5, einem in den hohlzylindrischen Teil 5 passenden vollzylindrischen Teil 6 und einem angepaßte Ausnehmungen in dem hohlzylindrischen Teil 5 und in dem vollzylindrischen Teil 6 durchsetzenden Keil 7. Wenn zum Walzen eines anderen Profiles des Rades 8 die Walzköpfe 9, 10 gewechselt werden sollen, braucht nicht die gesamte Walzspindel 1 einschließlich der Aufnahme 4 unter Lösen der Verschraubung der Flansche 11, 12 ausgebaut zu werden, sondern es wird nur nach Lockern der am schmaleren Keilende befindlichen Schraube 13, die die Keilsicherung 14 festhält, mittels einer 100 Megapond-Handpresse unter Abstützen gegen das Walzgerüst der Keil 7 gelockert. Nach Lockern des Keils 7 werden die dadurch lose-gewordenen Walzköpfe 9, 10 abgeschraubt und durch die neuen ersetzt. Der Keil 7 braucht dann nur mit der Handpresse, die dabei wieder gegen das

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Walzgerüst abgestützt wird, angedrückt und durch Anziehen der Schraube 13 gesichert werden. Die Keilsicherung 14 stützt sich gegen den hohlzylindrischen Teil 5 der Walzspindel 1 ab. Das Festziehen der Walzköpfe 9, 10 erfolgt ohne zusätzliche Maßnahme beim ersten Walzen. Der Querschnitt der Ausnehmungen in den beiden Spindelteilen 5, 6 und des Keils 7 weist nach Fig. 3 zwei zur Achsrichtung parallele größere Seiten 15, 16 auf und senkrecht dazu Halbkreise 17, 18. Die zum Walzkopf 9, 10 hin gelegene, im Querschnitt die halbrunde Seite 18 bildende Keilfläche 18 liegt mit ihrem Längsschnitt parallel zur Keillängsrichtung. Die Achse der so gebildeten Halbzylinderfläche steht senkrecht auf der Spindelachse. Die vom Walzkopf abgelegene Halbzylinderfläche 17 des Keils weist einen Winkel von 3° zur Keillängsrichtung auf. Die beiden anderen, größeren Keilflächen 15, 16 verlaufen parallel zu der aus Keillängsrichtung und Spindelachse gebildeten Ebene. Die Ausnehmungen in den Spindelteilen sind der Keilform angepaßt. Die zum Walzkopf 9, 10 hin gelegene Fläche 19 des vollzylindrischen Teils 6 und die Flächen 20 und 21 des hohlzylindrischen Teils 5, die vom Walzkopf 9, abgelegen sind, haben Abstand von den gegenüberliegenden Keilflächen. Dieser Abstand ermöglicht das Einziehen des vollzylindrischen Teils 6 bis zum Anschlag von dessen Ringfläche 22 an die entsprechende Gegenfläche des hohlzylindrischen Spindelteils 5, Das Gewinde 23 von Walzkopf 9, 10 und dem voll zylindrischen Spindelteil 6 ist als Rundgewinde mit 3° Steigung ausgeführt. Durch die große Steigung werden die durch das Gewinde auf den vollzylindrlschen Spindelteil 6 und den hohl zylindrischen Spindelteil 5 aufgebrachten Kräfte in Grenzen gehalten und eine Beschädigung der Keilflächen an den Belastungsstellen 24, 25 gegen den hohlzylindrischen Spindelteil 5 und 26 gegen den vollzylindrischen Spindelteil 6 vermieden. Durch den Keilwinkel von 3 kann selbst bei leichten Beschädigungen der Flächen der Keil

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noch ohne Schwierigkeiten herausgedrückt werden. Eine Paßfeder sichert den vollzylindrischen Teil 6 beim Anziehen des Walzkopfes 9, 10 gegen Verdrehen gegenüber dem hohlzylindrischen Spindelteil 5 und trägt zur Übertragung des Drehmoments beim Walzen mit bei. Im Werk der Anmelderin konnte durch die erfindungsgemäße Räderwalzspindel die Umbauzeit gegenüber den Walzspindeln nach dem Stand der Technik auf 1/3 der bisherigen Zeit gekürzt werden.

Ansprüche:

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Claims

- tr - Ansprüche

1.) Räderwalzwerk mit zwei anstellbaren Räderwalzspindeln, die aus je einem mit einer Antriebsvorrichtung verbundenen Spindelschaft mit einem angeschraubten Walzkopf bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Walzspindel (1) mehrteilig ist aus einem hohl zylindrischen Teil (5), einem in den hohlzylindrischen Teil (5) passenden vollzylindrischen Teil (6) und einem angepaßte Ausnehmungen in dem hohlzylindrischen Teil (5) und in dem voll zylindrischen Teil (6) durchsetzenden Keil (7).

2. Räderwalzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausnehmungs- und der Keilquerschnitt zur Achsrichtung der Spindel parallele größere Seiten (15, 16) aufweisen und in Richtung senkrecht zur Achsrichtung in die größeren Seiten einmündende Halbkreise (17, 18).

3. Räderwalzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der im Querschnitt halbkreisförmigen Keilflächen (17, 18) zusammen einen Winkel zwischen 2 und 6 einschließen.

4. Räderwalzwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der im Querschnitt halbkreisförmigen Keilflächen (17, 18) einen Winkel von etwa 3 einschließen.

5. Räderwalzwerk nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Achse der dem Spindelkopf abgewandten, im Querschnitt halbkreisförmigen Fläche einen Keilwinkel zwischen 2 und 6 gegen die Keillängsrichtung aufweist, die Achse der walzkopfseitig gelegenen, im Querschnitt halbkreisförmigen Fläche (17) parallel zur Keillängsrichtung und. senkrecht zur

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Spindelachse steht und die beiden Keilseitenflächen parallel zur Ebene aus Keilrichtung und Spindelachse liegen.

6. Räderwalzwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der Achse der dem Spindelkopf abgelegenen, im Querschnitt halbkreisförmigen Fläche (17) gegen die Keillängsrichtung 3° ist.

7. Räderwalzwerk nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde von Spindelschaft und Walzkopf eine Steigung von 2 bis 4 aufweist.

8. Räderwalzwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung des Gewindes 3 ist.

9. Räderwalzwerk nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet daß das Gewinde als Rundgewinde ausgebildet ist.

10. Räderwalzwerk nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keil (7) an seiner kleineren Stirnfläche eine angeschraubte, sich gegen die Spindel (1) abstützende Keilsicherung (14) aufweist.

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