DE2811085C2

DE2811085C2 - Walzenanordnung

Info

Publication number: DE2811085C2
Application number: DE2811085A
Authority: DE
Inventors: Sture Spanga Giege; Torgny Carl Bertil Enskede Lagerqvist
Original assignee: Sandvik AB
Current assignee: Sandvik AB
Priority date: 1977-03-21
Filing date: 1978-03-14
Publication date: 1986-07-31
Also published as: IT1093909B; SE7703169L; DE2811085A1; GB1583711A; JPS6059043B2; SE414277B; IT7821429A0; JPS53123362A; BE865111A; USRE31554E

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenanordnung, bestehend aus einem oder mehreren Walzenringen, die auf einer Walzenwelle montiert sind, deren Drehmoment mit Hilfe einer axialen Druckkraft auf den Walzenring übertragen wird, wobei die Druckkraft von einer Spannmutter über ein Druckelement aufgebracht wird, wodurch ein Zentrierelement den Walzenring auf der Walzenwelle zentriert.

Bei der Montage eines Walzenringes auf einer Walzenwelle sind verschiedene Arten von Verbindungen für die Übertragung des Drehmomentes von der Welle auf den Ring verwendet worden. Die bekannten Verbindungen sind aber nicht zufriedenstellend gewesen.

Bei einer bekannten Verbindung wird eine konische Zentrierhüise zwischen einen Walzenring und eine Walzenwelle gedrängt, wodurch das Drehmoment durch diese Klemmverbindung auf den Walzenring übertragen wird. Der Vorteil dieser Verbindung besteht darin, daß der Walzenring und die Walzenwelle mit großem Spiel hergestellt werden können und daß der Walzenring leicht ausgewechselt werden kann. Ein störender Nachteil besteht aber darin, daß beim Hineindrängen der konischen Hülse zwischen Walzenring und Walzenwelle große Zugspannungen in den Walzenring eingebracht werden. Da diese Walzenringe in den meisten Fällen aus Hartmetall bestehen, besteht die Gefahr, daß die Ringe reißen.

Bei einer anderen Verbindung wird der Walzenring auf die Welle aufgebracht, wodurch die Aufspannung so groß werden muß, daß eine wirksame Berührung sichergestellt ist und eine relative Bewegung zwischen Ring und Welle vermieden ist. Eine Aufspannung, die für die Übertragung des Drehmomentes groß genug ist, ist schwer herzustellen und nur mit großem Aufwand zu erreichen, und zwar aufgrund der Tatsache, daß enge Toleranzen zwischen Ring und Welle erforderlich sind. Andere Nachteile bestehen darin, daß es schwer ist, den Walzenring auf die Welle aufzubringen und von der Welle zu demontieren. Außerdem besteht auch hier die Gefahr, daß der brüchige Walzenring bricht, wenn er auf die Welle aufgepreßt wird.

Bei einer dritten Verbindungsart wird eine Drehung des Walzenringes relativ zur Walzenwelle durch axiale Klemmung verhindert, wobei die axiale Kraft in festen Grenzen gehalten wird durch Anwendung eines Federelementes in Verbindung mit dem Walzenring. Die Nachteile dieser Verbindung bestehen darin, daß enge Toleranzen zwischen Walzenring und Walzenwelle erforderlich sind, wodurch die Herstellung des Walzenringes und. der Walzenwelle teuer werden. Außerdem ist es auch hier schwierig, den Walzenring auf die Welle aufzubringen und ihn wieder von der Welle zu demontieren.

Es ist auch bereits eine Verbundwalze mit einem konischen Walzenkern und einem Walzenring aus zügspannungsempfindlichem Material vorgeschlagen worden (DE-Patent 26 06 908), bei welcher der Walzenring zwischen zwei nicht nachgiebigen Zentrierringen eingespannt ist, durch welche der Walzenring unabhängig von einer zwischen Walzenkern und Walzenring vorgesehenen, als Radialfeder wirkenden Konushülse zentriert wird. Dabei sind für die Konushülse und die Zentrierringe getrennte Spannvorrichtungen erforderlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher mit einer einfachen Spannvorrichtung sowohl axiale als auch radiale Druckkräfte vorbestimmter unterschiedlicher Größe aufbringbar sind. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Zentrierelement zwischen Walzenring und Walzenwelle innerhalb des Walzenringes angeordnet ist und daß zur Übertragung der axialen Druckkraft auf das Zentrierelement ein erstes nachgiebiges Element-(8, 9; 25) mit vorgegebener Federkraft und auf den Walzenring ein zweites nachgiebiges Element (12; 24) mit gegenüber dem ersten nachgiebigen Element größerer Federkraft vorgesehen sind. Hierdurch wird es ermöglicht, mit Hilfe einer einzigen Spannvorrichtung sowohl eine auf das Zentrierelement einwirkende axiale Kraft bestimmter Größe als auch eine auf den Walzenring einwirkende, jedoch wesentlich größere axiale Kraft aufzubringen.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung

an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Längsschnitt, und

Fig.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, ebenfalls in einem Längsschnitt.

Fig. 1 zeigt zwei Walzenringe 1, 2 (es können natürlich drei oder mehr Walzenringe auf der Walzenwelle montiert werden), die auf einer Walzenwelle 3 angeordnet sind, wobei das Spiel so groß ist, daß sowohl die Montage als auch die Demontage der Walzenringe schnell und einfach von Hand ausgeführt werden können. Aufgrund dieser großen Toleranzen muß die Walzenverbindung mit Zentrierelementen ausgerüstet sein, die in Form von zwei keilförmigen Zentrierhülsen 4, 5 bzw. 6, 7 ausgebildet sind, die aneinander anliegen und zwischen Walzenring und Walzenwelle montiert werden. Mit Rücksicht darauf, daß zwei oder mehrere keilförmige Zentrierhülsen verwendet werden, muß die Walzenwelle oder die Innenfläche des Walzenringes nicht konisch sein, sondern sie kann gerade bzw. zylindrisch sein. An einem Teil 5 bzw. 7 der Zentrierhülsen ist ein nachgiebiges Element 8 bzw. 9 angeordnet, das eine kleine Federkraft besitzt. Radial außerhalb des Elementes 8 ist ein Abstandsring 10 vorgesehen, der am Walzenring 1 anliegt. Ein weiterer Abstandsring 11 ist zwischen den beiden Walzenringen 1 und 2 angeordnet, wobei ein Teil am oberen Teil des nachgiebigen Elementes 9 anliegt. Ein weiteres nachgiebiges Element 12 mit sehr großer Federkraft ist axial außerhalb des nachgiebigen Elementes 8 und des Abstandsringes 10 angeordnet. Das nachgiebige Element 12 besitzt einen oberen Teil, der an dem Abstandsring 10 anliegt, und einen anderen Teil, der an einem oberen Teil des nachgiebigen Elements 8 anliegt. Axial außerhalb des nachgiebigen Elements 12 ist ein Druckring 13 angeordnet, der an dem nachgiebigen Element anliegt und der teilweise eine mechanische Spannmutter 14 umgibt, die auf den Druckring 13 einwirkt. Um die axiale Druckkraft auf die Walzenverbindung zu bewirken, wird gegen den Druckring ein geeignetes hydraulisches Preßelement angelegt. Wenn die mechanische Spannmutter 14 angezogen ist, so daß sie volle Berührung mit dem Druckring 13 hat, kann die äußere axiale Kraft weggenommen werden, worauf die Walzenverbindung fertig für den Gebrauch ist.

In diesem Zusammenhang sollte noch darauf hingewiesen werden, daß der Abstand zwischen den unteren Teilen der beiden nachgiebigen Elemente 8 und 12 so groß ist, daß trotz der vollen Anspannung der Spannmutter 14 die Teile einander nicht berühren.

In Fig.2 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der Walzenverbindung dargestellt. Ein Walzenring 22 ist auf einer Walzenwelle 21 montiert, wobei zwischen Ring und Welle ein Zentrierelement in Form einer konischen' Hülse 23 angeordnet ist. In diesem Falle ist der Teil der Welle, der sich in Berührung mit der Hülse 23 befindet, abgeschrägt, um eine gute Berührungsfläche für die konische Hülse 23 zu bilden. Außerhalb der Hülse 23 und in Berührung mit dem Walzenring 22 ist ein nachgiebiges Element angeordnet, z. B. eine Belleville-Scheibe 24 mit großer Federkraft. In Anlage gegen die Zentrierhülse 23 ist ein anderes nachgiebiges Element angeordnet, beispielsweise eine Tellerfeder 25 mit geringer Federkraft. Das nachgiebige Element 25 hat nicht die gleiche radiale Abmessung wie das nachgiebige Element 24 und befindet sich axial außerhalb desselben. Gegen die beiden nachgiebigen Elemente liegt ein Druckring 26 an, der eine mechanische Spannmutter 27 ganz oder teilweise umgibt. Um eine axiale Druckkraft aufzubringen, wird eine hydraulische Mutter oder eine ähnliche Einrichtung verwendet. Wenn die mechanische Spannmutter 27 in geeigneter Weise angezogen ist, so daß sie volle Berührung mit dem Druckring 26 hat, kann die äußere axiale Kraft weggenommen werden, worauf die Walzenverbindung fertig für den Gebrauch ist.

Wenn der Walzenring demontiert werden soll, wird eine axiale Kraft auf den Druckring 26 aufgebracht, wobei die Spannmutter gelöst und abgeschraubt werden kann. Darauf werden der Druckring 26 und die nachgiebigen Elemente 24 und 25 abgenommen. Nun können die Zentrierhülse 23 und der Walzenring 22 in geeigneter Weise entfernt werden, beispielsweise durch Einpumpen von Öl in den Spalt zwischen Welle 21 und Zentrierhülse 23.

Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Zentrierhülse (oder die Zentrierhülsen) zwischen Welle und Ring eingebracht werden können, und zwar mit einer im Vergleich zu der axialen Klemmkraft auf dem Walzenring kleinen Kraft, die von dem Preßring durch das erste nachgiebige Element übertragen wird, während gleichzeitig die axiale Klemmkraft vom Preßring auf den Walzenring durch das zweite nachgiebige Element aufgebracht wird, wobei die Federkraft um ein Vielfaches größer ist als diejenige des ersten Elements. Durch Wahl der nachgiebigen Elemente mit verschiedener Federkraft können die auf die Zentrierhülse und den Walzenring einwirkenden Kräfte reguliert werden.

Die Montage erfolgt somit in einem Arbeitsgang, wodurch eine axiale Klemmung des Walzenringes für die Übertragung des Torsionsmomentes erhalten wird, während gleichzeitig der Walzenring zentriert wird und an seinem Innendurchmesser durch die Zentrierhülse eine Auflage erhält, ohne daß in den Walzenring unerwünschte und schädliche Zugspannungen eingebracht werden.

Die Erfindung ist natürlich nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern sie kann innerhalb des Umfanges der Ansprüche abgewandelt werden. So können anstelle der Tellerfedern und der Belleville-Scheiben auch andere nachgiebige Elemente verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Walzenanordnung, bestehend aus einem oder mehreren Walzenringen, die auf einer Walzenwelle montiert sind, deren Drehmoment mit Hilfe einer axialen Druckkraft auf den Walzenring übertragen wird, wobei die Druckkraft von einer Spannmütter über ein Druckelement aufgebracht wird, wodurch ein Zentrierelement den Walzenring auf der Walzenwelle zentriert, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement (4—7; 23) zwischen Walzenring (1, 2; 22) und Walzenwelle (3; 21) innerhalb des Walzenringes angeordnet ist und daß zur Übertragung der axialen Druckkraft auf das Zentrierelement ein erstes nachgiebiges Element (8, 9; 25) mit vorgegebener Federkraft und auf dem Walzenring ein zweites nachgiebiges Element (12; 24) mit gegenüber dem ersten nachgiebigen Element größerer Federkraft vorgesehen sind.

2. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement aus zwei keilförmigen, aneinanderliegenden Zentrierhülsen (4,5; 6,7) besteht.

3. Walzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement aus einer konischen Hülse (23) besteht.

4. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste nachgiebige Element (8, 9; 25) aus einer Tellerfeder mit geringer Federkraft besteht.

5. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite nachgiebige Element (12; 24) aus einer Belleville-Scheibe mit großer Federkraft besteht.

6. Walzenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (14,27) auf die nachgiebigen Elemente (8, 9, 12; 24, 25) über das aus einem Druckring (13; 16) bestehende Druckelement wirkt.

7. Walzenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (26) einen auf das nachgiebige Element (24) einwirkenden Teil aufweist und daß ein anderer Teil vorgesehen ist, der gleichzeitig auf das nachgiebige Element (25) einwirkt.