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Gußeiserne Walze von hoher Bruchfestigkeit. Um gußeiserne Walzen für
Walzwerke der F_?sen-, Stahl- und sonstigen Metallindustrie gegen hohe Biegungsbelastungen
widerstandsfähig zu machen, ist es bekannt, Verstärkungen aus Schmiedeeisen oder
Stahlguß, sogenannte Kerne verschiedenster Form und Zusammenstellung vor dem Gießen
in die Gußform einzusetzen -und hierauf um- bzw. einzugießen. Von allen diesen Walzen
hat sich in. der Praxis keine bewährt, weil eingegossene Verstärkungseinlagen, die
meist andere Schwindmaße als Gußeisen haben, als schädliche Fremdkörper im Gußeisen
angesprochen werden müssen, die hohe Spannungen in demselben erzeugen und zu Sprüngen
schon oft beim Erkalten der Gußmasse und zu späteren Brüchen beim Walzen Veranlassung
geben. Außerdem erfahren aber stets solche eingegossene Verstärkungseinlagen, weil
sie aus zähem Material hergestellt sind und daher stets Durchbiegungen zulassen
und schon deshalb ihren Zweck verfehlen, durch die hohe Schmelztemperatur des Gußeisens
und infolge von Aufnahme- von Kohlenstoff eine oft erhebliche Gefügeveränderung,
wodurch die Bruchfestigkeit dieser Einlagen bis auf diejenige des Gußeisens herabgemindert
wird, was gleichbedeutend ist mit dem Nichtvorhandensein derselben. Eingegossene
Verstärkungseinlagen bilden daher, wie die Praxis gezeigt hat, nicht nur keine Verstärkung,
sondern vielfach eine Schwächung der Gußkörper, namentlich solcher, die wegen Zusatz
von Stahlspänen zur Gußmasse besonders heiß gegossen werden müssen.
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Bei Blechwalzen, die in Kokillen gegossen werden und deren Ballen
eine harte Bahn besitzt, treten auch ohne Verstärkungseinlagen oft hohe Spannungen
im Guß bzw. im Innern der Walze auf, Was in den verschiedenen Schwindmaßen zwischen
Hartguß mit 1,5 bis 2,o Prozent und Weichguß mit r,o Prozent seinen Grund hat. Wie
groß Gußspannungen in so umfangreichen Vollgußmassen, wie Walzen sie bilden, auftreten
können; geht daraus hervor, daß neue Walzen in Walzengießereien beim Abdrehen auf
der Drehbank schon häufig unter heftiger Detonation in mehrere Teile zerbarsten.
In derartigen Walzen bilden- eingegossene Verstärkungseinlagen jeder Art eine stete
Gefahr für diese.
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Die vorliegende Erfindung betrifft nun eine Walze, bei der aus obigen
Gründen der bisherige Weg insofern verlassen wird, als von ,der Herstellung vollgegossener,
also massiver Walzen, sowie von dem Eingießen von Verstärkungseinlagen in die flüssige
Gußmasse Abstand genommen wird, bei dem dagegen ein durchaus starrer, völlig unbiegsamer
Körper von ganz besonders hoher Festigkeit und Härte und hohem Widerstandsmoment
nach vollzogenem Guß einer Hohlwalze in deren Innenraum eingebaut wird, und der
daher weder von der Hitze der flüssigen Gußmasse in seiner Festigkeit und in seinem
Gefüge schädlich beeinflußt wird, noch schädliche Spannungen im Gußmaterial der
Walze hervorrufen kann.
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Die neue Vorrichtung wird in der Weise hergestellt, daß in die in
bekannter Weise als Hohlkörper gegossene Walze, deren Gießverfahren an sich nichts
Neues bildet und
welches nicht Gegenstand der Erfindung ist, durch
deren Seitenlöcher der Laufzapfen eine beliebige Anzahl Verstärkungseinlagen mit
hohem Widerstandsmoment aus- Stahlformguß oder einem anderen hochwertigen Material
einzeln eingeführt und im Innern der Walze vermittels zweier Spannkegel oder sonstiger
geeigneter Befestigungsmittel zu einem an der Wandung der Höhlung gut anliegenden
Gerippe zusammengehalten werden, worauf in die Höhlung als weitere Verstärkung eine
größere Anzahl zäher Eisen- oder Stahlstäbe von möglichst hochwertigem Material
und nicht zu kleinem Querschnitt gebracht werden und der verbleibende Hohlraum etwa
bis zur Mitte der Laufzapfen nunmehr mit Zementbeton o. dgl. ausgefüllt bzw. ausgegossen
wird, nach dessen Erhärten die auswechselbaren Kuppelzapfen aus hochwertigem Material
in die Ausbohrungen der Laufzapfen eingesetzt werden.
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Die Zeichnung stellt - ein Ausführungsbeispiel an einer Feinblechwalze
dar. Fig. i zeigt. die noch hohle Walze nach Entfernung des zur Bildung des Hohlraumes
erforderlichen Sand- oder Lehmkernes im Längsschnitt; Fig. 2 zeigt die gleiche Walze
mit in die Höhlung eingebautem Stahlformgußgerippe, Eisenbewehrung und Zementbetonausfüllung
sowie eingesetzten Kuppelzapfen, ebenfalls im Längsschnitt,- während die F,ig.3
bis 5 drei Querschnitte nach A-B, C-D und E-F der Fig. 2 zeigen: Wie aus der Fig.
z ersichtlich, ist die Walzea durch vorheriges Einsetzen eines Sand-, Lehm- oder
Foxmmassenkernes als Hohlkörper ausgebildet, wodurch von vornherein schädliche Gußspannungen,
wie sie bei so großen Gußmassen, besonders in Verbindung mit der Hartgußbahn des
Ballens, auftreten, beseitigt werden. Zweckmäßig gibt man der Höhlung b aus Festigkeitsrücksichten
z. B, eine nach der Mitte zu ausgebauchte Form. Bei sehr großen Walzen können auch
mehrere in einem Kreise liegende Hohlräume in den Walzenballen eingegossen und durch
die den Erfindungsgegenstand bildende Vorrichtung verstärkt werden.
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Die Herstellung der neuen Walze kann auf folgende Weise geschehen;
Nachdem der »verlorene Kopf« des beim Gießen oben gestandenen Laufzapfens abgestochen
und die Konusse g zur Aufnahme der Zapfen o der Kuppelkreuze in ausgebohrt sind,
werden zunächst die Spannkegel e mit den hindurchgesteckten Ankerschrauben f und
die aus Stahlformgtiß hergestellten Verstärkungseinlagen - Bogen, Rippen, Balken
- d beliebigen Querschnittes in die Walzenhöhlung b durch die. verhältnismäßig kleinen
Seitenlöcher g einzeln der Reihe nach eingeführt, Die Spannkegel e, die jeden beliebigen
Querschnitt haben können, erhalten zweckmäßig an ihrer Mantelfläche in der Richtung
der Längsachse soviel Rinnen oder Nuten mit dreieckigem oder ähnlichem Querschnitt
bis etwa zur Breite der Verstärkungseinlagen d, als solche in 'den Walzenhohlraum
eingebaut werden sollen. In diese Rinnen oder Nuten. werden die Verstärkungsrippen
oder -bogen d, denen an dieser Stelle die Form des Nutenquerschnittes gegeben ist,
eingelegt, so daß ein seitliches Verschieben derselben auf dem Spannkegehnantel
unmöglich ist und wodurch der Aufbau eines symmetrischen Gerippes in der Höhlung
erleichtert und gewährleistet wird. Nach Einbauen des Verstärkungsgerippes in die
Höhlung werden über die Seitenöffnungen g der Laufzapfen h und i Spannbügel o. dgl.
gestellt, die je ein Loch für die Ankerschraube f besitzen und deren Höhe derjenigen
des später einzusetzenden Kuppelkreuzes in entspricht. Mit Hilfe dieser Spannbügel
werden die Spannkegel e durch die Ankerschrauben f .angezogen, und das Verstärkungsgerippe
preßt sich nun als starres Ganzes gegen die Innenwandung der Höhlung b, an der es
möglichst an allen Stellen anliegen soll. Nunmehr wird eine größere Anzahl an ihren
Enden zweckmäßig umgebogener oder mit Köpfen versehener zäher Eisen- oder Stahlstangen
k als weitere Verstärkung in die HöhIung- eingesetzt, und nachdem die Längsachse
der Walze in eine senkrechte Stellung gebracht und die COffnung g des unteren Laufzapfens
vorher durch einen Holzpfropfen o. dgl. wasserdicht verschlossen worden ist, wird
der noch übrigbleibende Hohlraum der Walze mit gutem Zementbeton l o. dgl. ausgefüllt
bzw. ausgegossen. Durch die reichliche Eisen- oder Stahlbewehrung der Beton- oder
Zementfüllung wird nicht nur eine sehr hohe Bruchfestigkeit der Walze, sondern auch
eine bessere und schnellere Überleitung der Wärme des beim Walzen heiß werdenden
Gußeisens in die Zementmasse und eine schnellere Ausdehnung derselben erreicht.
Außer den Eisen- oder Stahlstangen k können auch noch einige Röhren in die Zementfüllung
eingelegt werden, durch die Dampf oder ein anderes Temperiermittel geleitet werden
kann. Es ist ratsam, die Verstärkungsrippen oder -balken d und die Eisen- oder Stahlstangen
k mit Aufrauhungen zu versehen, um den Gleitwiderstand zu erhöhen und Verschiebungen
-derselben im erhärteten Zement oder Beton bei auftretenden Spannungen unmöglich
zu machen. Nach Abbinden der Beton- oder Zementfüllung Z werden die Hilfsspannbügel
abgenommen und die aus Stahlformguß o. dgl. hergestellten Kuppelkreuze m, in deren
Zapfen
o Aussparungen zum Einlegen der Mitnehmernasen n eingegegossen
sein können, in die Konusse g eingesetzt und mittels der Schrauben f befestigt.
Die Walze -ist "nun fertig und kann zur äußeren Bearbeitung aui' die Drehbank gebracht
werden.
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Dadurch, -daß bei dem Erfindungsgegenstande die Möglichkeit gegeben.
ist, die Kuppelkreuze bzw. Kuppelzapfen in aus einem anderen, und zwar hochwertigen
Material herstellen zu können als die Walze ist, und daß dieselben auswechselbar
sind, wird erreicht, daß auch die häufigen Kuppelzapfenbrüche eingeschränkt werden.
Sollte trotzdem einmal ein solcher Bruch eintreten, so werden durch Einsetzen eines
Reservekuppelzapfens, was ohne Ausbauen der Walze aus dem Walzengerüst geschehen
kann, kostspielige Betriebsstörungen auf kürzeste Zeit herabgesetzt.