DE3834606A1 - Vorrichtung zum befestigen eines walzringes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer in zwei parallelen Walzenständern beiderseits des Walzringes gelagerten und an einer Seite mit Antriebselementen kuppelbaren Walzenwelle, wobei ein Walzenständer vom anderen wegbewegbar ist, mit einer mittels einer Spanneinrichtung axial spannbaren Keilhülse zwischen dem Walzring, und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle, und einem auf der Walzenwelle befestigten Träger für die Spanneinrichtung.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (EP-A 21 63 104) wird in dem aus Hartmetall hergestellte Walzring auf der konischen Walzenwelle mit einer axial spannbaren Keilhülse eine radiale Vorspannung angestrebt. Die Vorspannkraft wird mit einer auf dem Gewindeabsatz am Wellenstummel aufge­ schraubten Mutter aufgebracht. Diese Vorspannung ist zur Zentrierung des Walzringes und zur Sicherstellung eines aus­ reichenden Kraftschlusses für die Drehmomentübertragung von der Walzenwelle auf den Walzring notwendig.

Wegen der Spannungsempfindlichkeit der Hartmetallwalzringe kann eine Überschreitung der zulässigen Walzringvorspannung unmittelbar zu einer Verzögerung der Bruchgefahr führen. Eine Verspannung im Bereich der zulässigen Grenzwerte muß jedoch angestrebt werden um eine sichere Drehmitnahme auch bei Stoßbelastung gewährleisten zu können.

Die bekannte axiale Verstellung der Keilhülse mit der Vor­ spannmutter läßt eine ausreichend genaue Vorspannung des Walzringes nicht zu, da diese über ihre gesamte Länge konisch an der Walzenwelle anliegende Keilhülse auch ein Walzen­ wellenlager tragen und zentrieren muß und daher völlig unklar ist, wo sich das Anzugsmoment tatsächlich auswirkt.

Aus der AT-PS 3 13 839 ist weiters eine Vorrichtung zur Be­ festigung eines Walzringes, allerdings nur bei fliegender Anordnung des Walzringes bekannt, wobei das freie Ende der Walzenwelle eine Endkappe mit einem Außengewinde zur Auf­ nahme einer Vorspannmutter trägt, mit deren Hilfe der zur Herstellung von Profildrähten mit einem entsprechenden Walz­ kaliber versehene, aus Hartmetall bestehende Walzring, zwischen zwei Druckringen einer axialen Druckvorspannung unterworfen wird. Zusätzlich zu dieser axialen Druckvor­ spannung wird eine radiale Vorspannung angestrebt und zwar mit Hilfe einer Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle. Diese Keil­ hülse wird über in der Endkappe schraubverstellbar ge­ haltenen, über den Umfang verteilte Stellschrauben in den Ringspalt zwischen dem Walzring und dem konischen Teil der Walzenwelle eingetrieben. Diese Vorspannung des Walzringes dient einerseits zur Sicherstellung eines ausreichenden Kraft­ schlusses für die Drehmomentübertragung von der Walzenwelle auf den Walzring und setzt andererseits die beim Walzvor­ gang auftretenden Kerbwirkungen und Belastungen im Bereich des Walzringes herab. Da wegen der Spannungsempfindlichkeit der Hartmetallwalzringe eine Überschreitung der zulässigen Ringvorspannung unmittelbar zu einer Vergrößerung der Bruch­ gefahr führt, eine Vorspannung der Walzringe jedoch im Bereich des zulässigen Grenzwertes angestrebt wird, um eine sichere Drehmitnahme der Walzringe auch bei Stoßbelastung gewähr­ leisten zu können, wird eine genaue Einstellung der Vor­ spannung, sowohl in axialer als auch in radialer Richtung erforderlich, vorteilhaft unabhängig voneinander.

Die bekannte axiale Verstellung der Keilhülse über in der Endkappe schraubverstellbar gehaltenen Stellschrauben, läßt zwar eine von der axialen Druckvorspannung unabhängige Ein­ stellung der radialen Vorspannung zu, doch ist diese Ein­ stellung aufwendig, weil die einzelnen Stellschrauben mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden müssen. Dazu kommt noch, daß diese Konstruktion keinen Hinweis darauf gibt, wie bei einer Lagerung der Walzenwelle beiderseits des Walz­ ringes die Stelltriebe auszubilden wären, damit eine ein­ wandfreie Lagerung der Walzenwelle im Walzenständer und eine einwandfreie Vorspannung des Walzringes erreicht wird.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß der Walzring sowohl in axialer als auch in radialer Richtung ohne aufwendige Handarbeit bei beiderseits des Walzringes angeordneter Lagerung der Walzen­ welle in den Walzenständern einfach und genau vorgespannt werden kann, und die Auswechselbarkeit des Walzringes nicht beeinträchtigt wird.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Spanneinrichtung einerseits auf den zwischen zwei Druckringen eingespannten Walzring über einen den Walzenständer durch­ setzenden ersten Stelltrieb wirkt, und andererseits über einen zweiten den Walzenständer durchsetzenden Stelltrieb auf die Keilhülse wirkt, wobei einer der beiden Stelltriebe die Walzenwellenlagerung aufnimmt.

Da der zweite Stelltrieb so ausgebildet ist, daß er eine zwischen dem Walzenwellenlager und der im Bereich des Walzen­ wellenlagers konischen Walzenwelle angeordnete Zentrier­ hülse umfaßt und daß die Zentrierhülse und die Keilhülse durch ein Federelement verbunden sind, ist es möglich, die Funktion der Lagerzentrierung und die Funktion der Zentrie­ rung und Verspannung des Walzringes zu trennen.

Um die Verspannung des Walzringes einfach lösen zu können, weist das Federelement auf beiden Enden Ringansätze auf, die mit Ringansätzen an der Zentrierhülse und an der Keil­ hülse eine hakende Verbindung bilden.

Wenn die radiale Vorspannkraft geringer sein soll als die axiale Vorspannkraft, ist es vorteilhaft, daß zwischen der Spanneinrichtung und der Zentrierhülse ein die Spann­ kraft begrenzendes Federpaket angeordnet ist.

Um die Verspannung leicht lösen zu können wird vorgesehen, daß die Spanneinrichtung aus einem zweiseitig beauf­ schlagbaren Hydraulikkolben besteht der mit beiden Stell­ trieben zusammenwirkt.

Die Ausbildung der Spanneinrichtung mit zwei zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulikkolben, wobei jedem Hydraulik­ kolben ein Stelltrieb zugeordnet ist, sichert zunächst eine genaue und einfache Vorspannung des Walzringes in axialer und radialer Richtung über den jeweiligen Be­ aufschlagungsdruck, wobei nicht nur ein Ausgleich von unter­ schiedlichen Wärmedehnungen, sondern auch von während des Walzvorganges auftretenden Wärmespannungen möglich wird.

Um eine gleichmäßige Beaufschlagung zu erreichen, werden die Hydraulikkolben als Ringkolben ausgebildet.

In Fig. 1 ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dar­ gestellt und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer bei derseits des Walzringes in Walzenständern gelagerten Walzenwelle in einem vereinfachten Axialschnitt gezeigt. Fig. 2 zeigt eine An­ ordnung bei der jedem Stelltrieb ein eigener Hydraulik­ kolben zugeordnet ist in einem vergrößerten Teilschnitt.

Die in üblicher Weise im Walzenständer (1 a, 1 b) gelagerte Walzenwelle (2) trägt im Bereich zwischen den beiden Walzen­ wellenlagern (3 a, 3 b) einen Walzring (4) aus Hartmetall mit entsprechenden Walzkalibern (5) zur Herstellung von Profildrähten oder stangenförmigen Profilen. Zwischen diesen Walzenring (4) und der Walzenwelle (2), die im Bereich des Walzenringes (4) einen konischen Abschnitt (6) aufweist, ist eine mit axialen Schlitzen (7) versehene Keilhülse (8) vorgesehen, die einerseits für eine Zentrierung und andererseits für eine radiale Vorspannung des Walzringes (4) sorgt. Diese Keilhülse (8) weist einen Ringansatz (9) auf, der mit einem Ringansatz (10 a) eines Federelementes (11) eine hakende Verbindung bildet. Am gegenüberliegenden Ende weist das Federelement (11) ebenfalls einen Ringansatz (10 b) auf, der mit einem Ringansatz (12) einer Zentrier­ hülse (13) eine hakende Verbindung bildet. Damit ist die Keilhülse (8) mit der Zentrierhülse (13) über das Feder­ element (11) bewegungsgekoppelt. Die mit axialen Schlitzen (14) versehene Zentrierhülse (13) und die Walzenwelle (2) weisen im Bereich des Walzenwellenlagers (3 a) einen konischen Abschnitt (15) auf, der eine eindeutige Zentrie­ rung des Walzenwellenlagers (3 a) im Walzenständer (1 a) ermöglicht. Das mit einem Gewinde (16) versehene Ende der Walzenwelle (2) nimmt einen Träger (17) für eine als Hydraulikkolben (18) ausgebildete Spanneinrichtung auf, die über ein Federpaket (19) auf die zuvor beschriebene Zentrierhülse (13) wirkt. Beim Zurückziehen des Hydraulik­ kolben (18) wird ein auf der Zentrierhülse (13) befestigter Ring (20) mit einem Druckring (21) in Eingriff gebracht und der aus Federpaket (19), Zentrierhülse (13) mit Ring (20), Druckring (21) und Federelement (11) bestehende zweite Stelltrieb zurückgezogen.

Die axiale Halterung des Walzringes (4) erfolgt zwischen einer Schulter (22) der Walzenwelle und einer Druckhülse (23), die gleichzeitig als Sitz für das Walzenwellenlager (3 a) dient. Die Drehmomentübertragung von der Walzenwelle (2) auf den Walzring (4) kann durch Reibelemente (29) beiderseits des Walzringes (4) verbessert werden. Die axiale Beaufschlagung erfolgt durch den Hydraulikkolben (18), der über den ersten Stelltrieb der aus dem Druckring (21) und der Druckhülse (23) gebildet wird, auf den Walzring (4) wirkt.

In den Walzenständern (1 a, 1 b) sind die Walzwellenlager (3 a, 3 b) in exzente Hülsen (24) gelagert, wodurch der Ab­ stand der beiden zusammenwirkenden Walzringe (4) einstell­ bar wird.

Die Vorspannkraft wird mit einem zweiseitig beaufschlag­ baren Hydraulikkolben (18) erzeugt. Das Hydraulikmittel wird mit einer nicht dargestellten Pumpe über eine Dreh­ einführung (25) und dem Träger (17) der Druckkammer (26) zugeführt. Um nicht während des gesamten Einsatzes die Pumpe in Betrieb halten zu müssen, ist in der Zuleitung ein Rückschlagventil (27) vorgesehen, mit dem der Druck in der Druckkammer (26) aufrecht erhalten wird. Zur Ent­ lastung des Hydraulikkolbens (18) wird Hydraulikmittel über eine zweite Leitung dem Rückschlagventil (27) zuge­ führt und dieses entlastet. Wenn die Keilhülse (8) rück­ gezogen werden soll, wird Hydraulikmittel der Druckkammer (28) zugeführt und der Hydraulikkolben (18) zurückge­ schoben.

Eine Verbesserung der Funktionen wird dadurch erreicht, daß jedem Stelltrieb ein eigener Hydraulikkolben zugeordnet wird, dabei kann das Federpaket (19) entfallen, da es möglich ist, mit den beiden Ringkolben unterschiedliche Drücke für die axiale und radiale Verspannung der Walzringe (4) zu erzeugen (Fig. 2).

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes (4) auf einer in zwei parallelen Walzenständern (1 a, 1 b) beiderseits des Walzringes gelagerten und an einer Seite mit Antriebs­ elementen kuppelbaren Walzenwelle (2), wobei ein Walzen­ ständer vom anderen wegbewegbar ist, mit einer mittels einer Spanneinrichtung (18) axial spannbaren Keilhülse (8) zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle, und einem auf der Walzenwelle be­ festigten Träger für die Spanneinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung (18) einerseits auf den zwischen zwei Druckringen (22, 23) eingespannten Walzring (4) über einen den Walzenständer (1 a) durchsetzenden ersten Stelltrieb wirkt, und anderer­ seits über einen zweiten den Walzenständer durchsetzenden Stelltrieb auf die Keilhülse (8) wirkt, wobei einer der beiden Stelltriebe die Walzenwellenlagerung (3 a) aufnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der zweite Stelltrieb eine zwischen dem Walzenwellenlager (3 a, 3 b) und der im Bereich des Walzenwellenlagers (3 b) konischen Walzenwelle (2) angeordnete Zentrierhülse (13) umfaßt, und daß die Zentrier­ hülse (13) und die Keilhülse (8) durch ein Federelement (11) verbunden sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Federelement (11) an beiden Enden Ringansätze (10 a, 10 b) aufweist, die mit Ringansätzen (9, 12) an der Zentrierhülse (13) und an der Keilhülse (8) eine hakende Verbindung bilden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Spanneinrichtung (18) und der Zentrierhülse (13) ein die Spannkraft begrenzendes Federpaket (19) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spanneinrichtung aus einem zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulikkolben (18) besteht, der mit beiden Stelltrieben zusammen wirkt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spann­ einrichtung aus zwei zweiseitig beaufschlagbaren Hydrau­ likkolben besteht, wobei jedem Hydraulikkolben ein Stell­ trieb zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der Hydrau­ likkolben als Ringkolben ausgebildet sind.