DE3834606C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befestigen eines Walzenringes auf einer Walzenwelle von der im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Art.

Eine solche Vorrichtung ist aus EP 1 63 104 A2 bekannt. Bei ihr bewirkt die Spannvorrichtung, die als eine auf einem Gewindeabschnitt am Wellenstummel der Walzenwelle aufge­ schraubte Mutter ausgebildet ist, über die Keilhülse eine ausschließlich radiale Verspannung des Walzringes auf der Walzenwelle, wobei die radiale Spannkraft ausreichend groß sein muß, um den für die Drehmomentübertragung erforder­ lichen Kraftschluß sicherzustellen. Auch bei einer aus DE 33 16 289 A1 bekannten Vorrichtung ähnlicher Art findet eine ausschließlich radiale Verspannung des Walzringes auf der Walzenwelle zwecks Drehmomentübertragung statt; eine zusätzlich vorgesehene, axial gegen den Walzring andrück­ bare Hülse dient nur dem vorübergehenden Positionieren des Walzenringes während der Montage und wird nach dem Aufbrin­ gen der radialen Spannkraft auf den Walzring wieder ent­ fernt.

Durch die radiale Verspannung wird der Walzring unter er­ hebliche Zugspannung gesetzt. Hartmetallwalzringe sind spannungsempfindlich, und deshalb kann eine Überschreitung einer zulässigen radialen Vorspannung zu Bruchgefahr füh­ ren. Andererseits muß eine möglichst hohe Spannkraft im Be­ reich der zulässigen Grenzwerte angestrebt werden, um eine sichere Drehmitnahme auch bei Stoßbelastung zu gewährlei­ sten. Durch die mittels Axialkraft radial aufzuweitende Keilhülse läßt sich aber eine hinreichend präzise Einstel­ lung der auf den Walzring wirkenden radialen Spannkraft nicht erreichen, insbesondere da die über ihre gesamte Länge konisch an der Walzenwelle anliegende Keilhülse auch ein Walzenwellenlager tragen und zentrieren muß und es da­ her völlig unklar ist, wo sich das Anzugsmoment tatsächlich auswirkt.

Aus AT-PS 3 13 839 ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer fliegend gelagerten Walzenwelle be­ kannt, bei der der Walzring durch eine auf das freie Ende der Walzenwelle aufgeschraubte Spannmutter zwischen zwei Druckringen axial verspannt wird. Eine zwischen Walzring und Walzenwelle angeordnete Keilhülse kann mittels mehrerer ringförmig angeordneter Spannschrauben aufgeweitet und da­ durch eine zusätzliche radiale Spannkraft auf den Walzen­ ring ausgeübt werden. Diese Vorrichtung ist jedoch nicht bei einer beiderseits des Walzringes in Walzenständern ge­ lagerten Walzenwelle verwendbar, und mittels der einzeln anzuziehenden Stellschrauben ist eine präzise, in einem ge­ wünschten Verhältnis zur axialen Spannkraft stehende Ein­ stellung der radialen Spannkraft kaum möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß der Wal­ zenring auf der Walzenwelle durch gleichzeitige axiale und radiale Verspannung befestigt werden kann, wobei ohne auf­ wendige Handarbeit eine einfache und genaue Einstellung der radialen und axialen Vorspannkraft ermöglicht werden soll.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Sie ermöglicht durch Beaufschlagung einer einzi­ gen Spannvorrichtung eine gleichzeitige axiale und radiale Verspannung des Walzenringes, wobei die axiale Spannkraft einerseits über die erste Schubübertragungsanordnung auf die Keilhülse übertragen wird und die radiale Verspannung bewirkt und andererseits über die zweite Schubübertragungs­ anordnung auf die Druckringe zur axialen Verspannung über­ tragen wird. Das Verhältnis der auf den Walzring wirkenden axialen und radialen Spannkräfte ist dabei durch die ge­ eignete Ausgestaltung der beiden Schubübertragungsanordnun­ gen vorgegeben, erfordert keine getrennten, von Hand durchzuführende Einstellvorgänge, die Fehlerquellen dar­ stellen können. Somit ist eine zuverlässige und genaue Befestigung des Walzringes, ohne Gefahr einer Spannungsüberlastung, möglich.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte weitere Ausge­ staltungen der Erfindung. So kann die zweite Schubübertra­ gungsanordnung eine zwischen dem einen Walzenwellenlager und der in diesem Bereich konischen Walzenwelle angeordnete Zentrierhülse umfassen, die mit der Keilhülse durch ein Federelement verbunden ist. Dadurch wird die Funktion der Lagezentrierung von der Funktion der Zentrierung und Ver­ spannung des Walzringes getrennt.

Um die Verspannung des Walzringes einfach lösen zu können, kann das Federelement auf beiden Enden Ringansätze aufweisen, 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, wenn zwischen der Spannvorrichtung und der Zentrierhülse ein die Span­ kraft begrenzendes Federpaket angeordnet ist.

Um die Verspannung leicht lösen zu können, wird vorgesehen, daß die Spannvorrichtung aus einem zweiseitig beauf­ schlagbaren Hydraulikkolben besteht, der mit beiden Schubübertragungsanord­ nungen zusammenwirkt.

Eine Ausbildung der Spannvorrichtung mit zwei zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulikkolben, die je einer der Schubübertragungsanord­ nungen zugeordnet sind, sichert 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, sind die Hydraulikkolben vorzugsweise als Ringkolben ausgebildet.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer beiderseits des Walzringes in Walzenständern gelagerten Walzenwelle in einem vereinfachten Axialschnitt gezeigt;

Fig. 2 zeigt eine geänderte Ausführungsform, bei der der radialen und axialen Spannfunktion je ein eigener Hydraulik­ kolben zugeordnet ist, in einem vergrößerten Teilschnitt.

Gemäß Fig. 1 trägt die in üblicher Weise im Walzenständer (1a, 1b) gelagerte Walzenwelle (2) im Bereich zwischen den beiden Walzen­ wellenlagern (3a, 3b) einen Walzring (4) aus Hartmetall mit entsprechenden Walzkalibern (5) zur Herstellung von Profildrähten oder stangenförmigen Profilen. Zwischen diesem 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 (10a) eines Federelementes (11) eine hakende Verbindung bildet. Am gegenüberliegenden Ende weist das Federelement (11) ebenfalls einen Ringansatz (10b) 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 (3a) einen konischen Abschnitt (15) auf, der eine eindeutige Zentrie­ rung des Walzenwellenlagers (3a) im Walzenständer (1a) ermöglicht. Das mit einem Gewinde (16) versehene Ende der Walzenwelle (2) nimmt einen Träger (17) für eine als Hydraulikkolben (18) ausgebildete Spannvorrichtung auf, die über ein Federpaket (19) auf die Zentrierhülse (13) wirkt. Beim Zurückziehen des Hydraulik­ kolbens (18) wird ein auf der Zentrierhülse (13) befestigter Ring (20) mit einem Druckring (21) in Eingriff gebracht und dadurch die aus Federpaket (19), Zentrierhülse (13) mit Ring (20), Druckring (21) und Federelement (11) bestehende zweite Schubübertra­ gungsanordnung 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 (3a) dient. Die Drehmomentsübertragung 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 die erste Schubübertragungsanordnung, die aus dem Druckring (21) und der Druckhülse (23) gebildet wird, auf den Walzring (4) wirkt.

In den Walzenständern (1a, 1b) sind die Walzenwellenlager (3a, 3b) in exzentrischen 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 den 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) aufrechterhalten 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.

Gemäß Fig. 2 wird eine Verbesserung der Funktionen dadurch erreicht, daß jeder Schubübertragungsanordnung ein eigener Hydraulikkolben (18) zugeordnet ist; dabei kann das Federpaket (19) entfallen, da es möglich ist, mit den beiden Ringkolben unterschiedliche Drücke für die axiale und radiale Verspannung des Walzringes (4) zu erzeugen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes (4) auf einer Walzenwelle (2), die beiderseits des Walzringes in zueinander parallelen Walzenständern (1a) mittels Walzen­ wellenlagern (3a, 3b) gelagert ist,
mit zwei beiderseits des Walzrings (4) angeordneten, ihn axial positionierenden Druckringen (22, 23),
einer zwischen dem Walzring (4) und der in diesem Be­ reich konischen Walzenwelle (2) angeordneten, radial auf­ weitbaren Keilhülse (8),
einer an der Außenseite eines Walzenständers (1a) auf der Walzenwelle (2) befestigten Spannvorrichtung (18) zum Erzeugen einer axial gerichteten Spannkraft,
und einer ersten, den einen Walzenständer (1a) durch­ setzenden Schubübertragungsanordnung (19, 13, 11), die die axiale Spannkraft von der Spannvorrichtung (18) auf die Keilhülse (8) zum radialen Verspannen des Walzrings (4) auf der Walzenwelle (2) überträgt,
dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite, ebenfalls den Walzenständer (1a) durchsetzende Schubübertragungsanordnung (21, 23) vorgesehen ist, die die axiale Spannkraft der Spannvorrichtung (18) auf einen der Druckringe (22, 23) zum axialen Verspannen des Walzrings (4) zwischen den Druckringen (22, 23) überträgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweite Schubübertragungsanord­ nung eine zwischen dem einen Walzenwellenlager (3a) und der im Bereich dieses Walzenwellenlagers (3b) konischen Walzen­ welle (2) angeordnete Zentrierhülse (13) umfaßt, und daß die Zentrierhülse (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 (10a, 10b) aufweist, die mit Ringansätzen (9, 12) an der Zentrierhülse (13) und an der Keilhülse (8) eine hakende Verbindung bilden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen der Spannvorrichtung (18) und der Zentrierhülse (13) ein die Spannkraft begrenzendes Federpaket (19) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung aus einem zweiseitig beaufschlagbaren Hydraulikkolben (18) besteht, der mit beiden Schubübertragungsanordnungen zusammenwirkt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Spann­ vorrichtung aus zwei zweiseitig beaufschlagbaren Hydrau­ likkolben (18) besteht, wobei jedem Hydraulikkolben eine Schubübertragungs­ anordnung zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da­ durch gekennzeichnet, daß der bzw. jeder Hydrau­ likkolben (18) als Ringkolben ausgebildet ist.