DE2349498C3 - Walze mit einem Formring aus Hartmetall o. dgl. für Draht- oder Walzwerke - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Walze mit einem ormring aus Hartmetall od. dgl. für Draht- oder Stabalzwerke mit einer axialen Bohrung zum Aufbringen jf einen Schaft des Walzwerks, mit einer zur Achse :nkrecht verlaufenden ringförmigen ersten Stirnfläie, wobei die dieser gegenüberliegende zweite Stirnäche mit Vorsprüngen versehen ist, die in entspreiende komplementäre Ausnehmungen eines auf dem Schaft drehfest angeordneten Rings eingreifen, wobei an der ersten Stirnfläche des Formrings ein Anschlagelement bzw. -ring mit Vorspannung anliegt

Die Beanspruchung der Formnnge ist extrem hoch, und es ist äußerst wichtig, daß sie fest auf den angetriebenen Wellen oder Schäften sitzen.

Wegen des hohen auftretenden Drucks und der hohen Beanspruchung ist Wolframcarbid ein bevorzugtes Material für die genannten Formrollen, denn es besitzt hohe Festigkeit und besonders Verschweißfestigkeit. Formringe aus zementiertem Wolframcarbid bringen jedoch die Schwierigkeit mit sich, daß sie ohne wesentliche Zugkräfte zu montieten sind. Vielmehr ist es sogar vorzuziehen, sie mit einem gewissen Druck vorzuspannen wenigstens seitlich, um eine Auslenkung der Formringe zu vermeiden und die Gefahr eines Bruchs herabzusetzen.

Auch ist die Herstellung solcher Ringe aus Wolframcarbid schwierig, da das Wolframcarbid-Material, das sehr teuer ist, im Endzustand nicht spanabhebend zu bearbeiten ist. Eine Bearbeitung, insbesondere spanabhebende Bearbeitung, ist nur im sogenannten »grünen« Zustand möglich, nämlich nach dem Pressen und Vorsintern, jedoch vor der abschließenden Sinterung; das Material ist aber brüchig und es ergeben sich Schlieren, die in dem fertiggesinterten Material verbleiben. Ein jeder solcher Riß bzw. Narbe in dem fertigen Produkt führ« zu Ausschuß.

Eine Walze der eingangs genannten Art ist aus der DT-OS 1 961 942 bekanntgeworden. Der in dieser Veröffentlichung beschriebene Formring enthält, um ihn drehfest auf dem Schaft des Walzwerks anzubringen, an seiner Innenfläche eine Ausnehmung, in welche ein auf dem Schaft befestigter Zapfen eingreift.

Es ist weiterhin bekannt, den Formnng so auszubil den, daß an seiner Stirnseite ein Formschluß mit dem auf den Schaft drehfest angeordneten Ring erzieh wird. So ist in der DT-PS 938 007 eine Walzwerkswalze beschrieben, deren Mantel Klauen enthält, die in entsprechend angeordnete Gegenklauen am Ring eingreifen und hierdurch ein Verdrehen des Mantels verhindern.

In der GB-PS 612 278 ist die Verbindung einer Antriebswelle mit dem Schaft eines Webstuhls beschrieben. Diese Verbindung besteht aus auf dem Schaft und der Antriebsweile angebrachten Scheiben, welche keilförmige Zähne enthalten, die durch Federdruck gegeneinander gepreßt werden und hierdurch die Verbindung herstellen. Bei Überlast wird die durch die Keilform der Zähne hervorgerufene axiale Komponente des Drucks so stark, daß die Feder zusammengedrückt und die Verbindung gelöst wird.

Diese bekannten, an den Stirnseiten der Formringe angreifenden formschlüssigen Verbindungen haben den Nachteil einer hohen Bruch- und Rißanfälligkeit. Diese Bruch- und Rißanfälligkeit ist besonders ungünstig bei Formringen aus Hartmetall, die, wie oben ausgeführt wurde, äußerst spröde sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze mit einem Formring aus Hartmetall od. dgl. der obengenannten Art zu schaffen, bei der die Gefahr eines Bruchs der formschlüssigen Verbindung ausgeschaltet ist und die gleichzeitig in einfacher und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zweite Stirnfläche des Formrings einen einzigen keilförmigen Vorsprung in Form eines weitwinkligen V aufweist, der in eine entsprechende Aus-

nehinung des Rings eingreift.

Eine vorteilhaftere Ausgestaltung des Formrings begeht darin, daß die Scheitellinie des keilförmigen Vorsprungs auf einer Linie liegt, die sich irr Winkel zur Achse der Bohrung erstreckt.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, nänlich in Ansicht eine Welle bzw. den Schaft eines Drahtwalzwerks, versehen mit zwei Forniringen gemäß der Erfindung;

F i g. 2, 3 und 4 zeigen abgewandelte Ausführungsbeispiele, jeweils immer nur mit einem einzigen Formring;

F i g. 5 zeigt schaubildlich das Zusammenpassen bzw. foimschlüssige Ineinandergreifen der einen Stirnseite des Formrings mit dem zugehörigen »Spann- und Mitnehmerring«.

Gemäß Fig. 1 sind auf der WdJe IO im Absland voneinander zwei Formringe 12,14 aus Wolframcarbid vorgesehea Sie bestehen aus verschleißfestem Material, insbesondere Wolframcarbid. Der »Körper« jedes Rings 12 bzw. 14 ist mit 13 bzw. 15 bezeichnet, die Bohrung mit 17 bzw. 19 und die äußere Umfangsfläche mit 21 bzw. 23, die bei 25 bzw. 27 profiliert ist. Die eine Stirnseite jedes Formrings 12 bzw. 14 ist V-förmig. Der Scheitelpunkt des V ist mit 2 bezeichnet, während die gegenüberliegende Stirnseite mit 1 bezeichnet ist.

Diese V-Form ist ein wesentliches Merkmal der Erfindung, sie ist in jeder Figur und insbesondere in 3c F i g. 5 gezeigt. Man kann auch sagen, daß die axiale Erstreckung der Formringe 12, 14 zunächst von einem Minimum bis zu einem Maximum zunimmt und dann, im Scheitelpunkt, wieder abnimmt, wobei aber die eine Stirnfläche rechtwinklig zur Längsachse liegt. Man 3« kann auch sagen, auf der einen Stirnseite sind gegenläufige Anzugsflächen vorgesehen, die sich in einem Scheitelpunkt bzw. Scheilellinie schneiden.

Jede dieser V-förmigen Stirnflächen arbeitet mit einem Spann- und Mitnehmerring 20 bzw. 22 zusammen, wobei natürlich der Formring 12 bzw. 14 und der Spann- und Mitnehmerring 20,22 formschlüssig zusamm. ipassen. Die Anordnung bzw. dieses formschlüssige Ineinandergreifen könnte auch umgekehrt sein, derart, daß die Formrinpe nicht keilförmig vorspringen, sondem umgekehrt zurückspringen, während die Spannringe umgekehrt vorspringen, daß also die Formringe an der einen Stirnfläche konkav sind, während die Spannringe konvex sind.

Die Spann- und Mitnehmerringe 20, 22 haben Einschnitte 24, 26 an der Stelle, wo die Scheitel 2 der Formringe 12,14 zu liegen kommen, damit diese Scheitel nicht beaufschlagt werden und so eventuell Brüche vermieden werden. Die Spannringe 20, 2? liegen an jeweils einer Wellenschulter an, die durch einen dickeren Bereich 28 der Welle 10 zwischen den beiden Formringen gebildet ist. Sie sind gegenüber der Welle 10 in Umfangsrichtung festgelegt durch Schlüssel bzw. Federn 30, 32, die in axialen Nuten der Welle 10 eingesetzt sind und in entsprechende Nuten oder Kerben 33 an den Spannringen 20,22 eingreifen.

Die jeweils gegenüberliegenden Stirnflächen 1 der Formringe 12,14, die also jeweils voneinander abliegen, sind von Gewinderingen 34, 36 beaufschlagt, welche dicht bzw. fest angeschraubt werden, so daß die Form- fts ringe 12, 14 mit Vorspannung gegen die Spann- und Mitnehmerringe 20, 22 angepreßt werden. Die gegeneinander anliegenden Stirnflächen vom Gewindering 34 bzw. 36 und Formring 12 bzw. 14 stehen senkrecht zur Längsachse.

F i g. 2 zeigt eine abgewandelte Ausführung, bei welcher ein keilförmiger Ring 40 auf den Schaft 42 geschraubt ist und auf diesem mittels Schraube 44 festgelegt ist Der Ring 40 beaufschlagt die eine Stirnseite einer Formrolie 46, wobei die beiden Ringe 40 bzw. 46 formschlüssig fest zusammenpassen. Auf der anderen Seite ist ein Gewindering 48 vorgesehen, der mittels Schraube 50 festgelegt ist

Gemäß F i g. 3 ist auf dem Schaft 60 ein Ring 62 bei 64 festgeschweißt, welcher Ring 62 eine V-förmige Mitnehmer-Stirnfläche aufweist, mit welcher er kraftschlüssig mit dem Formring 66 zusammenpaßt Der Forniring (bzw. Formbüchse) 66 weist also an seinem einen Ende bzw. einer Stirnfläche V-förmige Vorsprünge auf, die in entsprechende Einschnitte am Ring 62 eingreifen. An der anderen Stirnseite des Formrings 66 liegt ein Gewindering 68 an, der auf den Schaft 60 aufschraubbar ist und durch Klemmschraube 70 festgelegt wird.

Gemäß F i g. 4 liegt der Keilring 80 gegen die Schulter 82 des Schaftes 84 an und ist an dieser bei 86 festgeschweißt. Dieser Ring 80 und der Formring 88 passen mit den einander zugewandten Stirnflächen formschlüssig zusammen, wobei auf der Stirnfläche des Formrings 88 jeweils ein V-förmiger Vorsprung in eine entsprechende Ausnehmung am Ring 80 eingreift. Auf der anderen Seite ist ein Gewindering 90 aufgeschraubt, der mittels Klemmschraube 92 festgelegt ist.

F i g. 5 veranschaulicht einen typischen Formring 94 und einen typischen Spann- und Mitnehmerring 96. Das Ende bzw. die eine Stirnseite des Formrings 94 ist keilförmig, wobei allerdings die beiden Flanken dieses Keils einen relativ großen Winkel miteinander einschließen. Anders gesagt: der Formring ist an seinem einen Ende nicht rechtwinklig zu seiner Achse, sondern schräg abgeschnitten, und zwar durch zwei entgegengesetzt zueinander geneigte Schnittflächen, die einander im Durchmesser schneiden. Die gegenüberliegende Stirnseite des Spannrings % ist entsprechend ausgebildet, so daß beide Ringe formschlüssig zusammenpassen. Der Spann- und Mitnehmerring % hat Nuten 98, in welche die Scheitel 2 des Formrings 94 eingreifen.

Bei allen Ausführungsformen zeigt sich, daß die Formrollen eine relativ einfache Raumform aufweisen und daß die keilförmige Mitnehmernase am einen Ende relativ einfach hergestellt werden kann, wobei jegliche scharfen Winkel vermieden sind, wobei nur relativ wenig Material entfernt zu werden braucht.

Diejenigen spanabhebenden Formgebungsarbeiten, welche an der Formrolle schwer zu bewerkstelligen wären, werden an dem Schaft bzw. dem Mitnehmerring vorgenommen.

Die Formrollen werden fest zusammengeklammert bzw. gespannt, so daß sie unter Druckspannung (Vorspannung) in axialer Richtung gehalten sind, was zur Widerstandskraft der Formrollen erheblich beiträgt.

Die Rollen sind mit einfacher Umfangsform gezeigt; es sei aber bemerkt, daß auch andere gewünschte Konturen bzw. Profile auf der Umfangsfläche bzw. Lauffläche vorgesehen sein könnten.

Jede Formrolle mit zentraler Bohrung und äußerer Umfangsfläche hat also eine keilförmige Treibfläche an dem einen Ende mit einer Scheiiellinie, die vorteilhafterweise senkrecht zur Längsachse steht und diese schneidet, während die gegenüberliegende Stirnseite als ebene Anschlagfläche senkrecht zur Längsachse

ausgebildet ist.

Die keilförmige Treib- bzw. Mitnehmerfläche ist vorteilhaft symmetrisch zur Längsmittelebene der Formrolle. In radialer Erstreckung sind der Mitnehmerring und der Gewindering im wesentlichen ebenso groß, also so dick wie der Formring, um die Wirkung der axialen Einspannung bzw. Druck-Vorspannung der Formrolle (des Formrings) zu verbessern.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Walze mit einem Formring aus Hartmetall od. dgL für Draht- oder Stabwalzwerke mit einer axialen Bohrung zum Aufbringen auf einen Schaft des Walzwerks, mit einer zur Achse senkrecht verlaufenden ringförmigen ersten Stirnfläche, wobei die dieser gegenüberliegende zweite Stirnfläche mit Vorsprüngen versehen ist, die in entsprechende komplementäre Ausnehmungen eines auf dem Schaft drehfest angeordneten Ringes eingreifen, wobei an der ersten Stirnfläche des Formrings ein Anschlagelement bzw. -ring mit Vorspannung anliegt, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Stirnfläche des Formrings (12,14) einen einzigen keilförmigen Vorsprung (16,18) in Form eines weitwinkligen V aufweist, der in eine entsprechende Ausnehmung des Rings (20,40,62,80) eingreift.

2. Formring nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheitellinie (2) des keilförmigen Vorsprungs auf einer Linie liegt, die sich im Winkel zur Achse der Bohrung erstreckt.

3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (62, 80), der die keilförmige Stirnfläche aufweist, auf der Welle (60, 84) festgeschweißt ist (F i g. 3 bzw. 4).

4. Walze nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (84) (Fig.4) eine Schulter (86) aufweist, an der die vom Formring (88) abliegende Schulter des Keilrings (80) anliegt.

5. Walze nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Welle (10) (Fig. 1) ein Keil (30) festsitzt, der mit dem Keilring (20) zusammenarbeitet.

6. Walze nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaft (10) axiale Nuten bzw. Schlitze aufweist, in welche Federn (30) eingreifen, welche die Keilringe (20,22) fixieren.

7. Walze nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Schaft (10) im Abstand voneinander zwei Formringe (12, 14) sitzen, wobei der Schaft zwischen den beiden Formringen (12,14) einen Bereich (28) größeren Durchmessers aufweist, daß jeweils ein Keilring (20,22) einerseits gegen die Wellenschulter anliegt und andererseits die Kei¹-form des Formrings (12, 14) aufnimmt, welche einander entsprechen, daß die jeweils außenliegenden Stirnseiten der beiden Formringe (12, 14) je eine rechtwinklig zur Achse des Schafts (10) verlaufende Stirnfläche haben, gegen welche die entsprechende Stirnfläche je eines Anschlagglieds (34, 36) anliegt, welches Anschlagglied auf dem Schaft (10) von entgegengesetzten Richtungen aufschraubbar sind, und daf* Mittel (30) zum Festlegen jedes Keilrings (20, 22) gegenüber dem Schaft (10) vorgesehen sind.