DE3720832A1 - Gegossener walzenmantel, insbesondere press- oder kalanderwalze zur behandlung bahnfoermigen gutes, sowie verfahren und vorrichtung zu seiner herstellung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen gegossenen rohrförmigen Walzenmantel, insbesondere eine schlanke, relativ dickwandige Walze, zur Verwendung in Einrichtungen zur Behand­ lung bahnförmigen Gutes als Preß- oder Kalanderwalze.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines derartigen Walzenmantels.

Das bevorzugte Anwendungsgebiet derartiger Walzen, die übli­ cherweise sehr schlank und relativ dickwandig sind (Länge etwa 3-10 Meter, Außendurchmesser etwa 0,4-1,2 Meter, Wanddicke etwa 0,07-0,15 Meter), sind Papierherstellungsmaschinen.

Dabei kann es sich z.B. um eine sogenannte Durchbiegungskorrek­ turwalze handeln (vgl. EP-PS 00 43 119), also um eine Preßwal­ ze, deren Durchbiegung einstellbar ist und die mit einer Gegen­ walze einen von einer Materialbahn, z.B. einer Papierbahn, durchlaufenen Preßspalt bildet. Bei dieser Durchbiegungskorrek­ turwalze sind im Innenraum der Walze hydraulische Stützeinrich­ tungen vorgesehen zum Übertragen der Preßkraft vom Walzenman­ tel auf einen stationären Biegeträger. Elemente dieser hydrau­ lischen Stützeinrichtungen können z.B. sein: einander gegen­ überliegende stationäre Längs-Dichtungen und/oder stationäre Druckschuhe, die im Betrieb an der Innenmantelfläche gleiten.

Ein Walzenmantel der genannten Art kann auch Bestandteil einer an ihrer Innenmantelfläche mittels eines Wärmeträgermediums geheizten oder gekühlten Kalanderwalze sein (vgl. US-PS 46 39 990). Hierbei ist eine relativ zum Walzenmantel stationä­ re Zylinderkammer vorgesehen und der Ringspalt zwischen Walzen­ mantel und Zylinderkammer ist mittels an der Innenmantelfläche des Walzenmantels gleitender Dichtringe in eine Mehrzahl von jeweils einzeln mit Wärmeträgermedium unterschiedlicher Tempe­ ratur beaufschlagter Wärmeübertragungskammern unterteilt. Zu­ sätzlich zu den radialen Dichtringen können auch stationäre Längsleisten vorhanden sein.

Im Hinblick auf die vorliegende Erfindung ist selbstverständ­ lich auch ein Walzenmantel der zuletzt genannten Art, d.h. ein von innen beheizter oder gekühlter Walzenmantel, jedoch ohne die genannten Dichtringe und Längsleisten von Interesse (vgl. US-PS 45 03 626). Schließlich kommen auch einfache Preßwalzen, d.h. Walzen ohne Einrichtungen zum Zuführen von Flüssigkeit in den Innenraum, in Betracht.

In den meisten der genannten Fälle ist die Innenmantelfläche besonderen Belastungen ausgesetzt, und zwar sowohl mechani­ scher, als auch - über das Wärmeträgermedium - chemischer Art. Demzufolge besteht die Zielrichtung der vorliegenden Erfindung u.a. darin, einen Walzenmantel der eingangs genannten Art anzu­ geben, bei dem die Innenmantelfläche in besonderer Weise dicht und porenfrei, bzw. mit einer Verschleißschicht oder einem an­ derweitigen Oberflächenschutz versehen ist. Die Zielrichtung der vorliegenden Erfindung kann aber auch darin bestehen, die Außenmantelfläche einer Walze oberflächengeschützt auszubilden, und zwar gleichzeitig mit der Innenmantelfläche, ggf. auch al­ lein.

Diese Ziele werden dadurch erreicht, daß zur Aufbringung einer gepanzterten Mantelfläche als Oberflächenschutz ein Walzenkör­ per an ein inneres oder gleichzeitig an ein inneres und ein äußeres Stahlrohr angegossen wird.

Damit entsteht ein nahtloses Gußrohr, dessen ein- bzw. angegos­ sener Walzenkörper aus z.B. Gußeisen in hervorragender Weise flüssigkeitsdicht und korrosionsgeschützt ist.

Die Herstellung nahtloser Gußrohre bzw. allgemein rohrförmiger Walzenmäntel ist an sich bereits bekannt.

Aus der DE-PS 4 77 287 ist ein Verfahren zum Herstellen von Wal­ zen mit großer Oberflächenhärte bekannt, bei dem das Metall, das die harte Oberfläche bilden soll, in eine stehende Gießform gebracht und der gewünschten Schichtdicke entsprechend, zum Erstarren gezwungen wird. Anschließend wird dann das den Kern bildende Metall eingefüllt. Der rohrförmige Walzenmantel selbst wird dann dadurch gewonnen, daß der gegossene Zylinderkörper mit der harten Oberflächenschicht hohlgebohrt wird. Damit er­ gibt sich zwar eine qualitativ einwandfreie, weil lunkerfreie, Innenmantelfläche der Walze; jedoch ist der Materialaufwand und der Aufwand für die nachträgliche Bearbeitung sehr hoch.

Es ist darüber hinaus bekannt, Walzenmäntel in einer Form mit einem Sandkern zu gießen. Hierbei ist zwar - abgesehen davon, daß der Sandkern nur einmal verwendet werden kann - der Mate­ rial- und Bearbeitungsaufwand gering; dafür ist aber die Aus­ schuß-Quote relativ hoch, da der aufgrund der Dimensionen des Walzenmantels zwangsläufig sehr schlanke Sandkern beim Gießen häufig zerstört wird. Auch ist die Qualität der Innenmantelflä­ che nur bedingt ausreichend, da beim Gießen Lunkerstellen nicht auszuschließen sind.

Zur Herstellung nahtloser Rohre oder anderer zylindrischer Hohlkörper ist auch das Schleudergußverfahren bekannt. Dabei wird Gußeisen in schnell umlaufende Formen gegossen und unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft an die Innenwand geschleu­ dert. Bei diesem kernlosen Fertigungsverfahren ist zwar die Ausschußgefahr gering, jedoch ist die Fertigungsanlage relativ aufwendig.

Bekannt ist auch das sogenannte Verbundgußverfahren, bei dem aus Stahl oder Gußeisen hergestellte Teile eines Werkstücks mit einem anderen Metall, insbesondere Leichtmetall, umgossen wer­ den. Vor dem Umgießen der Stahl- oder Graugußteile werden diese in ein Aluminiumband getaucht, damit sich eine dünne Schicht einer Eisen-Aluminium-Verbindung als Haftgrundlage für das auf­ zutragende Metall ausbildet. Hierbei ist also eine bearbei­ tungsintensive Vorbehandlung der zu umgießenden Stahl- oder Graugußteile erforderlich; auch ist die Verbindung zwischen den Stahl- oder Graugußteilen und dem umgossenen Metall nicht so stabil, wie es für die eingangs genannten Anwendungen erforder­ lich wäre.

Ausgehend von diesen bekannten Herstellungsverfahren hat sich der Erfinder die Aufgabe gestellt, einen Walzenmantel der ein­ gangs genannten Art anzugeben, der an seiner Innenmantelfläche, gegebenenfalls an seiner Innen- und Außenmantelfläche ein abso­ lut dichtes Gefüge besitzt bzw. eine verschleißfeste und korro­ sionsbeständige Panzerung aufweist, die relativ einfach aufge­ bracht werden kann. Durch die Vermeidung eines Sandkerns ist darüber hinaus auch die Gefahr von Ausschußproduktion weitge­ hend eliminiert.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß ein Walzenkörper an ein inneres oder gleichzeitig an ein inneres und ein äußeres Stahl­ rohr angegossen ist.

Weiterbildungen bzw. besondere Ausgestaltungen dieses Walzen­ mantels sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 7. Gemäß Pa­ tentanspruch 8 wird ein Walzenmantel gemäß den Patentansprüchen 1 bis 7 angegeben, bei dem das innere Stahlrohr nachträglich ausgebohrt ist.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende verfahrensspe­ zifische Aufgabe besteht darin, eine Methode zur Herstellung eines Walzenmantels gemäß den Patentansprüchen 1 bis 8 anzuge­ ben, mit der ein Walzenmantel gefertigt werden kann, der an seiner Innen-, gegebenenfalls an seiner Innen- und Außenmantel­ fläche eine lunkerfreie Oberfläche aufweist und bei dem das die Innen- und Außenmantelfläche bildende innere und äußere Stahl­ rohr jeweils eine stoffschlüssige, d.h. sehr innige und dichte Verbindung an der Grenzschicht zum Walzenkörper entsteht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Außenmantelfläche des Walzenkörpers während des Gießvorgangs so eingekapselt (bzw. eingezwängt) wird, daß diese Außenmantelfläche sich als Folge der Erwärmung durch das Gießmaterial des Walzenkörpers nicht auszudehnen vermag, jedenfalls nicht nennenswert.

Weiterbildungen dieses im Patentanspruch 9 definierten Verfah­ rens sind Gegenstand der Patentansprüche 10 bis 15.

Der vorliegenden Erfindung liegt darüber hinaus die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Herstellung des Walzenmantels nach den Patentansprüchen 1 bis 8 bzw. zur Ausführung des Ver­ fahrens zur Herstellung eines solchen Walzenmantels gemäß den Patentansprüchen 9 bis 15 anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß den Patentansprüchen 16 und 17 im Prinzip dadurch gelöst, daß ein Ringkörper vorgesehen ist, des­ sen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Walzenkörpers bzw. dem Außendurchmesser des äußeren Stahlrohrs entspricht und der bezogen auf die Abmessungen des Walzenmantels so formstabil ist, daß er während des Gießvorgangs bezüglich seines Innen­ durchmessers konstant bleibt, wenigstens angenähert.

Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Patent­ ansprüche 16 bis 23.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Walzenmantel mit inne­ rer und äußerer Panzerung;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Gießform zum Gießen eines Walzenmantels mit innerer und äußerer Panzerung;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung des inneren Stahlrohrs mit einer Druckvorrichtung zur Unterstützung seiner Innen­ mantelfläche;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung auf den Querschnitt des inne­ ren Stahlrohrs gemäß der Schnittlinie A-A nach Fig. 3.

In Fig. 1 ist ein Walzenmantel 1 dargestellt, der aus einem inneren und äußeren Stahlrohr 2 bzw. 3 besteht, die einen ko­ axialen Ringraum definieren. Dieser Ringraum ist mit einem Wal­ zenkörper 4 ausgegossen, so daß schließlich ein Walzenmantel 1 entsteht, der - wie dargestellt - im Schnitt durch seine Wan­ dung betrachtet, von innen nach außen durch das innere Stahl­ rohr 2, den Walzenkörper 4 und das äußere Stahlrohr 3 gebildet ist. Die Wand des Walzenmantels 1 besteht somit aus drei Schichten.

Gemäß einfacheren Ausführungsbeispielen kann der fertige Wal­ zenmantel jedoch auch eine Wand mit (nur) zwei Schichten auf­ weisen, und zwar je nach dem spezifischen Anwendungsfall mit gegossenem Walzenkörper und innerem Stahlrohr oder mit Walzen­ körper und äußerem Stahlrohr. Diese Ausführungsbeispiele sind gegebenenfalls dann von Interesse, wenn beispielsweise nur die Innenmantelfläche des Walzenmantels oder nur dessen Außenman­ telfläche eine besondere Oberflächenqualität erfordern.

Bezüglich der Anforderungen an die Oberflächenqualität der In­ nenmantelfläche des Walzenmantels wird auf die eingangs erwähn­ ten Anwendungsbeispiele verwiesen. Im Hinblick auf die Oberflä­ chenqualität der Außenmantelfläche des Walzenmantels wird da­ rauf hingewiesen, daß es beispielsweise für eine gute und homo­ gene Haftung eines nachträglich auf den Walzenmantel aufzubrin­ genden Belags aus z.B. Gummi oder Kunststoff wichtig sein kann, dessen Oberfläche lunkerfrei zu halten.

Wesentliches und gemeinsames Merkmal der möglichen Ausführungs­ beispiele des Walzenmantels ist, daß an den Grenzen zwischen dem inneren und dem äußeren Stahlrohr einerseits und dem Wal­ zenkörper andererseits jeweils eine stoffschlüssige, innige Verbindung der aneinander anliegenden Materialwandungen gewähr­ leistet ist. Dies wird durch das An- bzw. Eingießen des Walzen­ körpers an bzw. zwischen die konzentrisch zueinander aufge­ stellten Stahlrohre erreicht.

Die Wandstärke des inneren Stahlrohrs 2 beträgt etwa das 0,15- bis 0,5-fache jener des Walzenkörpers 4; die Wandstärke des äußeren Stahlrohrs 3 beträgt etwa das 0,03- bis 0,25fache jener des Walzenkörpers 4.

Die Materialien der Stahlrohre werden jeweils dem spezifischen Anwendungsfall entsprechend gewählt. Sowohl das innere, als auch das äußere Stahlrohr können dabei aus Materialien mit be­ sonderen Eigenschaften gefertigt sein, z.B. aus rostfreien Stählen. Für das äußere Stahlrohr kann insbesondere auch Vergü­ tungsstahl oder Einsatzstahl verwendet werden.

Der Walzenkörper selbst wird aus Gußeisen (GG) oder auch aus Gußeisen mit Kugelgraphit (GGG) gegossen. Wesentlich in diesem Zusammenhang ist die Abstimmung der Schmelzpunkte des Gußeisens einerseits und des verwendeten Stahls andererseits. Dabei muß selbstverständlich ausgeschlossen sein, daß während des Gieß­ vorgangs die Stahlrohre schmelzen, bzw. das innere Stahlrohr seine zylindrische Form verliert.

Der Vollständigkeit halber sei bezüglich des Walzenmantels ge­ mäß Fig. 1 noch auf folgendes hingewiesen:

Die durch das innere Stahlrohr 2 gebildete Innenmantelfläche des Walzenmantels 1 kann unbearbeitet, überdreht oder gehont sein; gleiches gilt für die Außenmantelfläche. Die Oberflächen­ güte, insbesondere die Rauhtiefe wird den jeweiligen Anwen­ dungszwecken entsprechend gewählt.

An den beiden Stirnflächen des Außenmantels 1 sind jeweils über den Umfang verteilt, noch Gewindelöcher 5 vorgesehen, über die Walzenzapfen oder Deckel angeschraubt werden können.

Der Walzenmantel gemäß Fig. 1 soll im folgenden anhand der in Fig. 2 gezeigten Anordnung und des mit dieser Anordnung durch­ geführten Herstellungsverfahrens weiter erläutert werden.

Fig. 2 zeigt die Gießanordnung an sich. Auf einer Bodenplatte 10 steht das innere Stahlrohr 2 senkrecht auf. Längs dessen äußerer Mantellinie sind über den Umfang verteilt mehrere Di­ stanzstifte 11 vorgesehen, die jeweils von der Mantelfläche aus gleich weit, wie Dornen, abstehen. Die Länge dieser Distanz­ stifte 11 ist der Dicke des Walzenkörpers (4 in Fig. 1) bzw. dem Innendurchmesser des äußeren Stahlrohrs 3 entsprechend ge­ wählt. Dieses äußere Stahlrohr 3 wird koaxial bzw. konzentrisch über das innere Stahlrohr 2 gesetzt und mittels der Distanz­ stifte 11 zentriert.

Der Kreisring zwischen den auf der Bodenplatte 10 aufstehenden Stahlrohren 2, 3 kann mittels eines dicht aufgeschweißten Stahlblechrings 12 abgeschlossen werden, so daß der aus dem inneren und äußeren Stahlrohr 2, 3 bestehende koaxiale Doppel­ zylinder eine steife Einheit bildet.

Dieser Doppelzylinder ist in einen gleichermaßen auf der Boden­ platte 10 stehenden Ringkörper eingesetzt, der gemäß dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel aus zwei etwa gleich lan­ gen Ringkörperschüssen 13, 14 besteht, die über eine Flansch­ verbindung 15, 16 fest miteinander verschraubt sind. Die beiden Ringkörperschüsse 13, 14 weisen an ihren aneinander anliegenden Stirnseiten zueinander komplementäre Vor- und Rücksprünge auf, so daß sich eine formschlüssige Anlage ergibt. Die beiden Ring­ körperschüsse 13, 14 weisen darüber hinaus an ihrer inneren Mantelfläche je einen feuerfesten Isoliermantel 17, 18 auf, die den Wärmeübergang vom äußeren Stahlrohr 3 zum Ringkörper (13, 14) hemmen sollen.

Auf die freie obere Stirnseite des inneren Stahlrohrs 2 ist ein kegelstumpfförmiger Blechaufsatz 19 aufgesetzt, der den Innen­ raum des inneren Stahlrohrs 2 schützt, und zwar insbesondere gegen ungewolltes Eingießen von Gußeisen während des eigentli­ chen Gießvorgangs.

Das Gußeisen zur Formung bzw. Bildung des Walzenkörpers zwi­ schen innerem und äußerem Stahlrohr 2, 3 wird nach Art des Sturzgusses mittels Gießpfannen 20, 21 in den Ringraum zwischen diesen Rohren eingespeist.

In dieser Ausgestaltung der vorbeschriebenen Konfiguration ist vorgesehen, axial zu dieser rotationssymmetrischen Anordnung in den Innenraum des inneren Stahlrohrs 2 ein Spritzrohr 22 einzu­ setzen, das einerseits in einem an der Bodenplatte 10 abge­ stützten Lager 23 und andererseits in einem an der Oberseite des Blechaufsatzes 19 fixierten Lager 24 drehbar ist (Pfeil X). Das Spritzrohr 22 weist über die Länge verteilt Flachstrahl­ spritzdüsen 25 auf, mit denen Wasserfächer 26 auf die innere Mantelfläche des inneren Stahlrohrs 2 gespritzt werden können.

Mit dieser Anordnung, d.h. mit Hilfe dieser Wasserbesprühung kann die Temperatur des inneren Stahlrohrs 2 auch bei geringe­ ren Wandstärken so gesteuert und geregelt werden, daß dieses innere Stahlrohr 2 nicht zu stark erweicht, insbesondere nicht, bevor das gegossene Material erstarrt ist.

Anstelle des Spritzrohrs 22 mit den Flachstrahlspritzdüsen 25 kann auch ein Düsenkopf vorgesehen sein, der die innere Mantel­ fläche des inneren Stahlrohrs 2 auf der gesamten Umfangslinie, d.h. über 360°, besprüht. Dieser Düsenkopf wird dabei mit der Steiggeschwindigkeit des Gußeisenspiegels im Ringraum zwischen innerem und äußerem Stahlrohr 2 bzw. 3 nach oben bewegt.

Ergänzend zur Wasserbesprühung - und zwar als Maßnahme gegen ein unzulässiges Erweichen des inneren Stahlrohrs 2 und damit gegen eine ungewollte und ebenfalls unzulässige Verformung die­ ses Stahlrohrs - kann in dessen Innenraum nach Art eines Autoklaven auch ein Überdruck aufgebaut werden. Hierzu ist das am Blechaufsatz 19 fixierte Lager 24 des Spritzrohrs 22 abge­ dichtet und am Blechaufsatz 19 selbst ist ein Überdruckventil 27 vorgesehen, das dann aktiviert ist, wenn der Innendruck im Innenraum des inneren Stahlrohrs 2 einen vorgegebenen Wert übersteigt.

Der Druck selbst baut sich aufgrund des beim Gießvorgang an sich entwickelnden Dampfes von selbst auf; es ist jedoch auch möglich, den Innendruck im Innenraum des inneren Stahlrohrs 2 im voraus bzw. zu Beginn des Gießvorganges über einen externen Druckluftanschluß 28 am Blechaufsatz 19 zu erzeugen.

Zur Abdichtung bzw. Stabilisierung des Innenraums des inneren Stahlrohrs 2 ist dies an beiden Stirnseiten mit Böden 29, 30 verschweißt, die zusätzlich durch - nicht dargestellte - Zugan­ ker axial gegeneinander verspannt werden können. Der obere Bo­ den 30 kann auch bzw. zusätzlich mit dem Blechaufsatz 19 ver­ spannt werden.

In diese anhand von Fig. 2 beschriebene Gießanordnung wird nun mittels der Gießpfannen 20, 21 das Material für den Walzenkör­ per 4 kontinuierlich eingefüllt, bis der Pegel 4′ des Gußeisens die Oberkante des aus innerem und äußerem Stahlrohr 2, 3 gebil­ deten Ringraum erreicht hat. Nach dem Erstarren des Gußeisens und einem Plandrehen der Stirnflächen ist somit der Walzenman­ tel 1 gemäß Fig. 1 fertig.

Dieser Walzenmantel weist eine lunkerfreie Innen- und Außenman­ telfläche auf; darüber hinaus sind die diese Innen- und Außen­ mantelflächen bildenden Stahlrohre so innig und stoffschlüssig mit dem gußeisernen Walzenkörper verbunden, daß an den Grenz­ schichten zwischen Stahl und Gußeisen keinerlei Ablösungsstel­ len vorhanden sind.

Dies wird mittels des vorbeschriebenen Verfahrens bzw. der Vor­ richtung zur Ausführung dieses Verfahrens dadurch erreicht, daß während des Gießvorgangs aufgrund der radialen Ausdehnung des inneren Stahlrohrs 2 (infolge der Erhitzung durch das flüssige Gußeisen) und aufgrund der festen Einspannung im Ringkörper bzw. in den beiden Ringkörperschüssen 13, 14 und der damit ver­ bundenen Verhinderung der radialen Ausdehnung der Außenmantel­ fläche des Walzenkörpers eine sogenannte "Dichtspeisung" an den Grenzschichten zwischen Stahl und Gußeisen entsteht. Die radia­ le Ausdehnung des inneren Stahlrohrs wird so gesteuert bzw. geregelt, daß dieses sich während des Erstarrens des Gußeisens um so große Beträge radial nach außen dehnt, daß die sonst beim Erstarren des Gußeisens auftretenden Schrumpfungslunker zuge­ drückt werden. Die beim Erstarren des Gußeisens entstehende Volumenverkleinerung wird durch die radiale Ausdehnung des in­ neren Stahlrohrs 2 kompensiert.

Damit entsteht nicht nur ein durch und durch homogener Walzen­ körper, sondern es ergibt sich auch eine vollkommene "Schweiß­ verbindung" bzw. Stoffschlüssigkeit. Gerade diese einwandfreie und dauerhafte Verbindung an der Grenzschicht zwischen Stahl und Gußeisen läßt einen nach dem vorstehend beschriebenen Ver­ fahren hergestellten Walzenmantel als besonders für Biegebean­ spruchungen und Wälzbeanspruchungen geeignet erscheinen.

Anhand von Fig. 3 sollen konstruktive Details der Vorrichtung zur Herstellung des Walzenmantels erläutert werden.

Fig. 3 zeigt einen Axialschnitt durch eine in Gießstellung auf der Bodenplatte 10 stehendes inneres Stahlrohr 2. In dieses Stahlrohr 2 ist von oben her koaxial eine Druckvorrichtung in Form eines Druckstabs 35 eingesetzt. Dieser Druckstab 35 weist axial hinter- bzw. übereinander zwei Führungsscheiben 36 auf, die am Außenumfang auf konische Seiten von mehreren Längsrippen 37 drücken. Diese Längsrippen 37 liegen mit den konischen Sei­ ten gegenüberliegenden achsparallelen Seiten an der Innenman­ telfläche des inneren Stahlrohrs 2 an und drücken somit gegen diese Innenmantelfläche. Drücken mehrere dieser Längsrippen 37 gleichmäßig über den Umfang verteilt (vgl. Fig. 4) gegen die Umfangsmantelfläche, so ist das innere Stahlrohr 2 hinreichend versteift.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind über den boden­ seitigen Längsrippen 37 weitere Längsrippen 38 vorgesehen, die jeweils miteinander fluchten. Diese weiteren Längsrippen 38 sind an ihrer dem Druckstab 35 zugewandten Seite ebenfalls ko­ nisch ausgebildet und sie liegen mit ihrer zweiten Seite eben­ falls achsparallel an der Innenmantelfläche des inneren Stahl­ rohrs 2 an. Zwei weitere Führungsscheiben 39 stützen diese wei­ teren Längsrippen 38 radial ab. Diese beiden weiteren Führungs­ scheiben 39 sind beweglich am Druckstab 35 aufgehängt und mit­ tels eines in eine Nut 40 am Druckstab 35 eingreifenden Stiftes 41 gegen Verdrehen gesichert. Damit wird letztlich verhindert, daß die weiteren Längsrippen 38 den bodenseitigen Längsrippen 37 gegenüber verdreht werden können.

Der Druckstab 35 selbst wird zu Beginn bzw. vor dem Gießvorgang in den Innenraum des inneren Stahlrohrs 2 eingesetzt. Dabei liegen die unteren Führungsscheiben 36 so an den bodenseitigen Längsrippen 37 an, daß diese mit der Gewichtskraft des Druck­ stabs 35 und der Führungsscheiben 36 gegen die Innenmantelflä­ che des inneren Stahlrohres 2 gedrückt werden. Die weiteren Längsrippen 38 werden über eine an der obersten Führungsscheibe 39 sich abstützende Feder 42 gegen die Innenmantelfläche ge­ drückt. Diese Innenmantelfläche ist somit über die Länge der bodenseitigen und der weiteren Längsrippen 37, 38 der über den Umfang verteilten Anzahl entsprechend abgestützt.

Bei der radialen Ausdehnung des inneren Stahlrohrs 2 infolge des Gießvorgangs folgen die Längsrippen 37, 38 entsprechend nach außen (radial). Der Druckstab 35 sinkt entsprechend ab. Beim oder nach dem Erstarren des Gußeisens, d.h. beim Erkalten des Walzenmantels, muß der Druckstab 35 jedoch nach oben gezo­ gen werden, bevor sich das innere Stahlrohr 2 beim Erkalten wieder zusammenzieht.

Um zu verhindern, daß sich das innere Stahlrohr 2 verformt, wenn beispielsweise vergessen wird, den Druckstab 35 rechtzei­ tig zurückzuziehen, sind die Längsrippen 37, 38 an ihren druck­ stabseitigen Kanten in besonderer Weise gekontert.

Fig. 4 zeigt gemäß der Schnittlinie A-A nach Fig. 3 über den Umfang des inneren Stahlrohrs 2 verteilt sechs Längsrippen 37, die in der Führungsscheibe 36 gelagert bzw. abgestützt sind. Diese Abstützung erfolgt an quer zur Ebene der Längsrippen 37 in der Führungsscheibe 36 fixierten Gußeisenstegen 43, hinter denen - von den Längsrippen 37 aus betrachtet - ein Freiraum 44 liegt. Wird der Druckstab 35 nicht rechtzeitig aus dem Innen­ raum des inneren Stahlrohrs 2 zurückgezogen, so drücken die Längsrippen 37 gegen die Gußeisenstege 43 bis diese - nachdem sie rückseitig freiliegen - brechen. Damit kann sich das innere Stahlrohr 2 bei Erkaltung des Gußeisens wieder zusammenziehen.

Die vorstehende Beschreibung des Walzenmantels, des Verfahrens zu seiner Herstellung und der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens war auf einen Walzenmantel mit Innen- und Außenpan­ zerung gerichtet. Für den Fall nun, daß nur eine Außenpanzerung gewünscht ist, muß dann das innere Stahlrohr, das aus gießtech­ nischen Gründen erforderlich ist, ausgebohrt bzw. ausgedreht werden.

Trotz dieses nachträglichen Bearbeitungsgangs ist die Wirt­ schaftlichkeit dieses Herstellungsverfahrens gegeben. Schließ­ lich entfällt dem bekannten Verfahren gegenüber das Ausbohren des Kerns aus dem massiven Block und außerdem ist die Ausschuß­ quote gegenüber dem Herstellungsverfahren mit einem Sandkern äußerst gering.

Abschließend sei noch angemerkt, daß der Walzenmantel gemäß der im Vorstehenden beschriebenen Art ganz allgemein immer dann verwendet werden kann, wenn die innnere, die äußere oder auch beide Mantelflächen in besonderer Weise oberflächenvergütet sein sollen.

Claims (23)

1. Gegossener rohrförmiger Walzenmantel, insbesondere schlan­ ke, relativ dickwandige Walze zur Verwendung in Einrichtun­ gen zur Behandlung bahnförmigen Gutes als Preß- oder Kalan­ derwalze, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung einer gepanzerten Innenmantelfläche ein Walzenkörper (4) stoff­ schlüssig an ein inneres Stahlrohr (2) angegossen ist.

2. Walzenmantel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung einer gepanzerten Innen- und Außenmantel­ fläche ein Walzenkörper (4) stoffschlüssig zwischen zwei koaxial zueinander ausgerichteten Stahlrohren (2, 3) gegos­ sen ist, deren Inneres (2) der Innenpanzerung und deren Äußeres (3) der Außenpanzerung entspricht.

3. Walzenmantel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wandstärke des inneren Stahlrohrs (2) relativ zu der des Walzenkörpers (4) etwa 15% bis 50% beträgt.

4. Walzenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wandstärke des äußeren Stahlrohrs (3) relativ zu der des Walzenkörpers (4) etwa 3% bis 25% be­ trägt.

5. Walzenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material des Walzenkörpers Gußeisen, insbesondere Gußeisen mit Kugelgraphit, ist.

6. Walzenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material des inneren Stahlrohrs (2) rostfreier Stahl ist.

7. Walzenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Material des äußeren Stahlrohrs (3) rostfreier und/oder vergütungsfähiger Stahl ist.

8. Walzenmantel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Aufbringung einer gepanzerten Außen­ mantelfläche ein Walzenkörper (4) stoffschlüssig zwischen zwei koaxial zueinander ausgerichtete Stahlrohre gegossen ist, deren Äußeres (3) der Außenpanzerung entspricht und deren Inneres (2) nach dem Gießen ausgedreht oder ausge­ bohrt ist.

9. Verfahren zur Herstellung eines Walzenmantels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Au­ ßenmantelfläche des Walzenkörpers (4) während des Gießvor­ gangs so eingekapselt ist, daß dieser bezüglich seiner ra­ dialen Ausdehnung gehemmt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die koaxial zueinander ausgerichteten Stahlrohre (2, 3) relativ zueinander mittels Distanzelementen, insbesondere Distanz­ stiften (11) zentriert werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß während des Gießvorgangs im Innenraum des inneren Stahlrohrs (2) ein Überdruck aufgebaut wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Überdruck nur im zeitlich gesehen zuerst ausgegossenen Teil des inneren Stahlrohrs (2) aufgebaut wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß während des Gießvorgangs die Innenmantel­ fläche des inneren Stahlrohrs (2) mittels mindestens vier anliegender Längsrippen (37, 38) gegebenenfalls mit zusätz­ lichen Stützkräften beaufschlagt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innere Stahlrohr (2) während des Gießvorgangs temporär von innen gekühlt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das innere Stahlrohr (2) während der Er­ starrungsphase des Walzenkörpers (4) temporär gekühlt wird.

16. Vorrichtung zum Herstellen eines Walzenmantels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein stirnseitig auf einer Bodenplatte (10) abgestellter Ring­ körper (13, 14) vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Walzenmantels (1) entspricht und der so dimensioniert ist, daß sich die Außenmantelfläche des Walzenkörpers (4) während des Gießvorgangs nur beschränkt ausdehnen kann.

17. Vorrichtung zum Herstellen eines Walzenmantels nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein stirnseitig auf einer Bodenplatte (10) abgestellter Ring­ körper (13, 14) vorgesehen ist, dessen Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Walzenmantels (1) einschließlich dem Außendurchmesser des äußeren Stahlrohrs (3) entspricht und der so dimensioniert ist, daß sich die Außenmantelfläche des Walzenkörpers (4) während des Gießvorgangs nur be­ schränkt ausdehnen kann.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper (13, 14) eine innenwan­ dige Isolierung (17) aufweist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkörper aus mindestens zwei ggf. mittels Flanschverbindung (15, 16) miteinander verbundenen, an der gegenseitigen Anlage formschlüssig aneinander anlie­ genden Ringkörperschüssen (13, 14) besteht.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnseiten des inneren Stahlrohrs (2) mit je einem Boden (29, 30) abgeschlossen sind, und daß ein Druckluftanschluß (28) vorgesehen ist, über den im In­ nenraum des inneren Stahlrohrs (2) Überdruck aufbaubar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zum inneren Stahlrohr (2) ein Druckstab (35) eingesetzt ist, daß der Druckstab (35) min­ destens vier radial zur Innenmantelfläche des inneren Stahlrohrs (2) ausgerichtete Längsrippen (37, 38) aufweist, daß der Druckstab (35) und die Längsrippen (37, 38) so mit­ einander verbunden sind, daß die Längsrippen (37, 38) wäh­ rend des Gießvorgangs radial gegen die Innenmantelfläche des inneren Stahlrohrs (2) gedrückt werden, und daß der Druckstab (35) so aufgehängt ist, daß er nach dem Erstarren der Schmelze und vor der endgültigen Abkühlung zurückzieh­ bar ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß längs des Druckstabs (35) mehrere Längsrippen (37, 38) übereinander angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeich­ net, daß die Längsrippen (37, 38) mit dem Druckstab (35) über Führungsscheiben (36) gekoppelt sind, und daß sie mit der druckstabseitigen Seite an rückseitig frei liegenden Gußeisenstegen (43) anliegen.