DE3735098A1

DE3735098A1 - Mehrteilige aus antreibbarer tragwelle und auf diese aufsetzbarem walzring bestehende walzwerkswalze

Info

Publication number: DE3735098A1
Application number: DE19873735098
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Reismann; Alexandr Svagr
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1987-10-16
Filing date: 1987-10-16
Publication date: 1989-04-27
Also published as: EP0311911B1; ES2035206T3; DE3874666D1; EP0311911A3; ATE80568T1; EP0311911A2; JPH01133604A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrteilige, aus an treibbarer Tragwelle und auf diese aufsetzbarem Walzring bestehende Walzwerkswalze, bei der die Tragwelle aus zwei koaxialen und mit einander zugewandten Stirnseiten jeweils auf eine der beiden Stirnseiten des Walzrings auflegbaren Ringbundstücken, an oder zwischen diesen angeordneten, durch Axialverschiebung in und außer Kuppelstellung bringbaren Mitnehmerkupplung und einem, beide Ringbundstücke axial verschiebbar miteinander verbindenden Zuganker, mit auf diesem angeordneten gegen die Ringbundstücke abstützbaren Spannelementen besteht.

Bei einer bekannten Ausbildungsform solcher mehrteiligen Walzwerkswalzen (DE-OS 35 31 843) ist der Zuganker in das eine Ringbundstück eingesetzt und fest mit diesem ver schraubt und durch eine Mittenausnehmung des anderen Ring bundstücks hindurchgeführt. Auf das freie Ende dieses Zug ankers ist ein gegen die nach außen gewandte Stirnseite dieses anderen Ringbundstücks abstützbares hydraulisches Spannelement aufgesetzt. Die mehrteilige Walze wird dabei für ein Walzgerüst mit in zwei parallelen Walzenständern gelagerten und an einer Seite mit Antriebselementen kuppel baren Tragwellenpaaren als eine solche den Walzring tragende Tragwelle verwendet und ist diesem Verwendungszweck ent sprechend ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese bekannte mehrteilige Walzwerkswalze zu verbessern und so auszubilden, daß die in weitem Umfang an die Stelle von bisher verwende ten einstückigen Walzwerkswalzen treten kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Spannelemente aus mit den Ringbundstücken und dem Zuganker verbind- und von diesen wieder lösbaren hydraulischen Spanneinrichtungen und auf ein oder beide, gewindetragende Enden des Zugankers aufschraubbaren Schraubenmuttern bestehen. Diese Ausbildung erlaubt es, die die Walzwerkswalze bildenden Einzelelemente nämlich die beiden Ringbundstücke, den zwischen diesen be findlichen Walzring und den Zuganker zunächst mit einer selbständigen, außerhalb der Walze befindlichen hydrauli schen Spanneinrichtung zu spannen und damit die Vorbedin gungen für das Zusammenarbeiten dieser Elemente wie eine einstückige Walze vorzubereiten und anschließend nach Auf schrauben der Schraubenmuttern auf das Ende oder die Enden des Zugankers diesen Spannungszustand zu erhalten, damit die so geschaffene Walzwerkswalze wie eine einstückige Walze gelagert, transportiert und in Walzgerüste ein-, sowie aus diesen wieder ausgebaut werden kann.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann zwischen die ein ander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke eine Mit nehmerhülse eingesetzt und auf den Zuganker aufgeschoben werden, die die Funktion der nur das Drehmoment übertragen den Mitnehmerkupplung zwischen den beiden Ringbundstücken ausübt. Die Elemente der so gebildeten Mitnehmerkupplung werden dabei zweckmäßig an den einander zugewandten Stirn seiten der Ringbundstücke und an den diesen zugewandten Ringstirnseiten der Mitnehmerhülse angeordnet, so daß sich die Mitnehmerkuppelverbindung beim Auseinanderbau, d.h. beim Abziehen von dem Walzring automatisch löst. Es können auch zwischen die jeweilige nach außen gewandte Stirnseite eines oder beider Ringbundstücke und die jeweilige benachbarte Schraubenmutter Druckhülsen eingesetzt werden, die es er lauben, den axialen Abstand der einander zugewandten Stirn seiten der Ringbundstücke der axialen Dicke des jeweils verwendeten Walzrings anzupassen. Andererseits besteht na türlich auch die Möglichkeit, die Elemente der Mitnehmer kupplungen in an sich bekannter Weise (DE-OS 35 31 843) an den einander zugewandten Stirnflächen der Ringbundstücke anzuordnen.

Eine weitere Möglichkeit der Anpassung an unterschiedliche Walzringe besteht erfindungsgemäß darin, daß beiderseits des Walzrings zwischen dessen Stirnseite und die einander zuge wandten Stirnseiten der Ringbundstücke Zwischenringe ange ordnet werden, die stirnseitig einerseits an den Walzring und andererseits an das jeweilige Ringbundstück anlegbar sind. Der Anlagequerschnitt der Ringbundstücke an die Stirn seiten solcher Zwischenringe kann dabei gleich dem Anlage querschnitt des Zwischenrings an die Stirnseiten des Walz rings sein. Diese Ausbildung schafft die Möglichkeit, den Walzring ohne Verwendung von Zwischenringen auch direkt durch die Stirnseiten der Ringbundstücke zu beaufschlagen, wenn die Walze in Walzenständern mit entsprechend kürzeren Lagerabständen verwendet werden soll.

Es hat sich weiter als vorteilhaft erwiesen, daß die auf einander legbaren Auflageflächen der Stirnseiten des Walz rings und der Ringbundstücke bzw. der Zwischenringe nicht nur, wie bisher, konisch, sondern auch zylindrisch zur Dreh achse und insb. drehachsradial verlaufen. Ein besonderer Vorteil, nämlich Vermeidung des Auseinanderklaffens der aufeinanderliegenden Auflageflächen bei einer mehr oder weniger großen Durchbiegung der Walzwerkswalze kann mit konisch verlaufenden Anlageflächen der Stirnseiten der Ring bundstücke erfindungsgemäß dadurch erreicht werden, daß die Anlageflächen bis zum äußeren Ringrand der Ringbundstücke geführt sind und ihre Konizität von einer drehachsradialen Ebene leicht nach innen geneigt verläuft. Diese Ausbildung wird besonders wirksam, wenn der Neigungswinkel der Konizi tät und die axiale Dicke des äußeren Ringrandes beider Ring bundstücke so bemessen sind, daß beim Spannen der die Walz werkswalze bildenden Elemente die Ringränder durch die sie jeweils beaufschlagende Stirnseite des Walzrings im elasti schen Bereich soweit voneinander weg nach außen drückbar sind, daß die Anlageflächen im Betriebszustand der Walz werkswalze in drehachsradialen Ebenen verlaufen bzw. in zu einer radialen Ebene leicht geneigt verlaufenden Ebene lie gen und bei Biegeverformungen der Walze ein Auseinanderklaf fen der Auflageebenen vermieden wird, weil die Auflagefläche des Ringrandes unter dem aus der elastischen Verformung herrührenden Druck an der Anlagefläche des Walzrings ange legt bleibt.

Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann bei mit auf beiden Enden des Zugankers aufgeschraubten Schraubmuttern und auf Ringzapfen der Ringbundstücke aufschiebbaren Lagerringen der Durchmesser der Ringzapfen so bemessen werden, daß die durch das Spannen der die Walzwerkswalze bildenden Elemente verur sachte Durchmesservergrößerung der Ringzapfen eine axiale Festlegung der Lagerringe bewirkt; dies ist deshalb vorteil haft, weil die Lager bei dieser Walzwerkswalzenausbildung während des Walzvorganges drehfest mit den Tragwellen ver bunden sein müssen.

Schließlich besteht die Möglichkeit, durch Ausbildung des die Schraubenmuttern aufnehmenden Gewindes des Zugankers als konisches Gewinde, die Zugbelastbarkeit der Gewinde zu ver größern, damit eine bessere Lastverteilung erreicht wird. Die Walzwerkswalzenausbildung erfordert anders als andere übliche Schraubverbindungen eine hohe Vorspannung, die häu fig be- und entlastet wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 die Walzwerkswalze mit den Lagern im Axialschnitt,

Fig. 2 eine andere Ausbildungsform der Walzwerkswalze, teilweise axial geschnitten,

Fig. 3 zwei weitere Ausbildungsformen der Walzwerkswalze, teilweise axial geschnitten,

Fig. 4 eine weitere Ausbildungsform der Walzwerkswalze im Axialschnitt,

Fig. 5 ebenfalls eine weitere Ausbildungsform der Walz werkswalze im Axialschnitt,

Fig. 6 eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab und

Fig. 7 eine weitere Einzelheit im vergrößerten Maßstab.

Die Walzwerkswalze nach Fig. 1 besteht aus den beiden Ring bundstücken 1 und 2, die mit den Ringzapfen 1 a bzw. 2 a in Rollenlagern 3 lagern, die in Einbaustücke 5, 6 eines nicht dargestellten Walzgerüstes eingesetzt sind. In das Ringbund stück 2 ist ein Zuganker 7 mit einem Gewinde 7 a einge schraubt. Der Zuganker ist durch eine Durchgangsbohrung 1 b im Ringbundstück 1 geführt und an seinem freien Ende 7 b über ein weiteres Gewinde 7 c mit einer Mutter 14 a schraubverbun den. Auf das Zapfenende 1 k wird eine Hülse 8 aufgesetzt. Diese Hülse dient auf nicht dargestellte Weise als Antriebs übertragungselement der Walze eines in einer parallelen Walzlinie aufgestellten Walzgerüstes. Auf das Zapfenende 2 b des Ringbundstückes 2 ist eine Antriebshülse 9 aufgesetzt. Zwischen den beiden einander zugewandten Stirnseiten 1 d und 2 d der Ringbundstücke 1 und 2 ist der Walzring 10, der hier eine Profilrinne 10 a aufweist, eingesetzt; er liegt dabei mit in drehachsradialen Ebenen verlaufenden Anlageflächen 10 b und 10 c an entsprechend verlaufenden Anlageflächen 1 e und 2 e der Ringbundstücke 1 bzw. 2 an. Im Mittenbereich nahe am Umfang des Zugankers 7 sind an den einander zugewandten Stirnseiten 1 c, 2 d axial ineinanderschiebbare Mitnahmeklauen 12 der beiden Ringbundstücke 1 und 2 vorgesehen. Die über die Mutter 14 a den Zuganker 7 und die beiden Ringbundstücke 1, 2 und den zwischen diese eingespannten Walzring 10 gebil dete Walzwerkswalze kann betriebsmäßig wie eine einstückige Walze eingesetzt werden.

Die Walzwerkswalze nach Fig. 2 entspricht in ihrer grund sätzlichen Ausbildung der in Fig. 1 dargestellten mit dem Unterschied, daß das Ringbundstück 112 an der dem Ringbund stück 111 zugewandten Stirnseite 112 d achsmittig einen hül senartigen Verlängerungsansatz 112 e aufweist, der es er laubt, wie unterhalb der Mittenachslinie dargestellt, einen sehr breiten Walzring 110, z.B. für das Bearbeiten von Flanschträgern oder wie oberhalb der Mittenachslinie darge stellt, zwei Zwischenringe 13 und 14 m zwischen die einander zugewandten Seitenflächen 111 c und 112 d der Ringbundstücke 111 und 112 einzusetzen, die ihrerseits die Außenseiten eines schmalen Walzrings 110′ beaufschlagen. Die jeweiligen Anlagequerschnitte der Ringbundstücke 11 und 12 an die Zwi schenringe 13 bzw. 14 ist dabei der gleiche wie der dieser Zwischenringe 13, 14 an den Walzring 110′. Der Zuganker 7 trägt an seinem Ende 7 b auf dem Gewinde 7 c eine Schraubmut ter 14, die sich gegen die nach außen gewandte Stirnseite 112 f des Ringbundstückes 112 abstützt. Beim Ausführungsbei spiel ist die Schraubmutter 14 durch einen auf diese Stirn seite 112 f mittels Schrauben aufgeschraubten Abdecktopf 18 abgedeckt. Die so ausgebildete Walzwerkswalze erlaubt es, bei unveränderter Form der Grundelemente Walzringe 110, 110′ unterschiedlicher Dicke zu verwenden.

Die Ausbildung der Walzwerkswalze nach Fig. 3 entspricht teilweise der Ausbildung der Walzwerkswalze nach Fig. 1 und teilweise der Ausbildung nach Fig. 2. Bei der Darstellung oberhalb der Mittenachslinie ist zwischen die nach außen gewandte Stirnseite 212 f des Ringbundstückes 212, das hier ebenso wie das Ringbundstück 12 nach Fig. 1 keinen Hülsenan satz 112 e, wie bei der Ausbildung nach Fig. 2, aufweist und die Schraubmutter 14 auf den Zuganker 7 eine Druckhülse 20 aufgeschoben, gegen deren eine Ringstirnseite 20 b sich die Druckmutter 14 anlegt und deren andere Ringstirnseite 20 a sich an die nach außen gewandte Seitenfläche 212 f des Ring stücks 212 anlegt und so das Einspannen des Walzrings 210′ zwischen die einander zugewandten Stirnseiten 212 d und 211 c der Ringbundstücke 212 und 211 ermöglicht. Die Drehmomenten übertragung erfolgt wie bei der Ausbildung nach Fig. 1 mit Hilfe der Mitnehmerklauen 12. Bei der Ausbildung nach der Darstellung unterhalb der Mittenachslinie ist zwischen die nach innen gewandten Stirnseiten 211 c und 212 d der Ringbund stücke 211 eine Mitnehmerhülse 22 eingesetzt, durch die der Zuganker 7 hindurchgeführt ist. Diese Mitnehmerhülse weist an beiden Stirnseiten Mitnehmerklauen 12 auf, ihre Länge ist so bemessen, daß sie beim Einspannen des Walzrings 210 zwi schen den beiden Ringbundstücken 211 und 212 keine axiale Spannungsbeaufschlagung erhält. Mit dieser Ausbildung der Walzwerkswalze können Walzringe 210, 210′ unterschiedlich ster Dicke verwendet werden, wobei es lediglich notwendig ist, entsprechend unterschiedlich lange Mitnehmerhülsen 22 bzw. Druckhülsen 20 einzusetzen.

Bei der Ausbildung nach Fig. 4 werden die beiden Ringbund stücke 311, 312 und der Walzring 312 mittels eines Zugankers 307 gespannt, der auf beiden Enden Schraubmuttern 314 trägt. Mit dieser Ausbildung wird die Möglichkeit geschaffen, die jeweiligen Durchmesser D der beiden Ringzapfen 311 a bzw. 312 a der Ringbundstücke 311, 312 so zu bemessen, daß die durch das Spannen des Zugankers 307 verursachte Durchmesser vergrößerung in einen Durchmesser D′ eine axiale Festlegung des aufgesetzten Lagerrings 23 bewirkt.

Bei der Ausbildung der Walzwerkswalze nach Fig. 5 weist der zwischen den Ringbundstücken 511 und 512 mittels des Zugan kers 507 eingespannte Walzring 410 anders als bei den bisher erläuterten Ausbildungen eine Mehrzahl von Profilrinnen 410 a auf; auch eine solche mehrteilige Walzwerkswalze läßt sich, wie die vorher beschriebenen, in der gleichen Weise hand haben und betrieblich einsetzen wie entsprechende einstücki ge Walzen.

Die Darstellung eines Ringbundstückes 1 nach Fig. 6 zeigt, daß die Seitenflächen sowohl in achsradialen Ebenen liegen de Anlageflächen 1 g, als auch konisch verlaufende Anlage flächen 1 f aufweisen können, und es sind auch (vgl. Fig. 1) Anlageflächen 1 g möglich, die drehachszylindrisch verlaufen. Bei drehachszylindrisch verlaufenden Anlageflächen ist es allerdings notwendig, die Ringbundstücke jeweils aufzu schrumpfen.

Fig. 7 zeigt eine bis zum äußeren Ringrand 1 a des Ringbund stückes 1 geführte, konisch verlaufende Anlageflächen 1 g′, deren Konizität von einer drehachsradialen Ebene E um einen Winkel α leicht nach innen geneigt liegt. Dieser Neigungs winkel α der Konizität und die axiale Dicke S des Ringran des 1 h des Ringbundstückes 1 sind dabei so bemessen, daß beim Spannen der die (hier nicht dargestellte) Walzwerks walze bildenden Elemente dieser Ringrand 1 h durch die diesen jeweils beaufschlagende (ebenfalls nicht dargestellte) Stirnseite des Walzrings im elastischen Bereich soweit nach außen in die strichpunktiert angedeutete Position drückbar sind, daß die Anlagefläche 1 g′ im Betriebszustand der Walz werkswalze in der drehachsradialen Ebene E oder in einem bestimmten Winkel zu dieser Ebene liegen.

Claims

1. Mehrteilige, aus antreibbarer Tragwelle und auf diese aufsetzbarem Walzring bestehende Walzwerkswalze, bei der die Tragwelle aus zwei koaxial und mit einander zugewand ten Stirnseiten jeweils auf eine der beiden Stirnseiten des Walzrings auflegbaren Ringbundstücken, an oder zwi schen diesen angeordneten, durch Axialverschiebung in und außer Kuppelstellung bringbaren Mitnehmerkupplungen und einem, beide Ringbundstücke axial verschiebbar miteinan der verbindenden Zuganker mit, auf diesem angeordneten, gegen die Ringbundstücke abstützbaren Spannelementen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannelemente aus mit den Ringbundstücken (1, 2) und dem Zuganker (7) verbind- und von diesem wieder lös baren Spanneinrichtungen und auf ein oder beide Enden des Zugankers (7) aufschraubbaren Schraubenmuttern (14) be stehen.

2. Walzwerkswalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine, zwischen die einander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke (211, 212) einsetzbare, auf den Zuganker (7) aufschiebbare Mitnehmerhülse (22).

3. Walzwerkswalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (Mitnehmerklauen 12) der Mitnehmerkupp lungen an den einander zugewandten Stirnseiten der Ring bundstücke (211, 212) und an den diesen zugewandten Ring stirnen der Mitnehmerhülse (22) angeordnet sind.

4. Walzwerkswalze nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwischen die jeweils nach außen gewandten Stirnseiten (212 f) der Ringbundstücke (212) und die Schraubenmutter (14) einsetzbare Druckhülsen (20).

5. Walzwerkswalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Elemente (Mitnehmerkupplungen 12) in an sich bekannter Weise an den einander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke (211, 212) angeordnet sind.

6. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch, beiderseits des Walzrings (110′) zwischen dessen Stirn seiten und die einander zugewandten Stirnseiten (111 c und 112 d) der Ringbundstücke (111, 112) einsetzbare, stirn seitig einerseits an den Walzring (110′) und andererseits an das jeweilige Ringbundstück (111, 112) anlegbare Zwi schenringe (13, 14).

7. Walzwerkswalze nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anlagequerschnitt der Ringbundstücke (111 c, 112 d) an die Stirnseiten der Zwischenringe (13, 14) gleich dem Anlagequerschnitt der Zwischenringe (13, 14) an die Stirnseiten des Walzrings (110′) ist.

8. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die aufeinander legbaren Auflageflächen der Stirn seiten des Walzrings (10) und der Ringbundstücke (1, 2) bzw. der Zwischenringe drehachszylindrisch bzw. drehachs radial verlaufen.

9. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, mit konisch verlaufenden Anlageflächen der Stirnseiten der Ringbundstücke, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (1 g′) bis zum äußeren Ringrand (1 h) der Ringbundstücke (1) geführt sind und ihre Konizität von einer drehachsradialen Ebene (E) leicht nach innen geneigt verläuft.

10. Walzwerkswalze nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet daß der Neigungswinkel (α) der Konizität und die axiale Dicke (S) des äußeren Ringrandes (1 h) beider Ringbund stücke (1, 2) so bemessen sind, daß beim Spannen der die Walzwerkswalze bildenden Elemente (14, 7, 1, 2, 10) die Ringränder (1 h) der Ringbundstücke (1, 2) durch die sie jeweils beaufschlagenden Stirnseiten des Walzrings (10) im elastischen Bereich voneinander soweit nach außen drückbar sind, daß die Anlageflächen (1 g′) im Betriebs zustand der Walzwerkswalze in drehachsradialen Ebenen (E) bzw. in zu einer radialen Ebene leicht geneigt verlaufen den Ebene liegen.

11. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, mit auf beide Enden des Zugankers aufgeschraubten Schrau benmuttern und auf Ringzapfen der Ringbundstücke auf schiebbaren Lagerringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser (D) der Ringzapfen (311 a, 312 a) so bemessen sind, daß die durch das Spannen der die Walz werkswalze bildenden Elemente (314, 307, 311, 312, 310) verursachte Durchmesservergrößerung (D′) der Ringzapfen (311 a, 312 a) eine axiale Festlegung der Lagerringe (23) bewirkt.

12. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die, die Schraubenmuttern (10) aufnehmenden Gewinde (7 c) als konische Gewinde ausgebildet sind.

13. Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzringe (410) eine Mehrzahl von Profilrinnen (410 a) aufweisen.