DE3902784A1 - Work roll for a planetary cross-rolling mill - Google Patents

Work roll for a planetary cross-rolling mill

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DE3902784A1 DE19893902784 DE3902784A DE3902784A1 DE 3902784 A1 DE3902784 A1 DE 3902784A1 DE 19893902784 DE19893902784 DE 19893902784 DE 3902784 A DE3902784 A DE 3902784A DE 3902784 A1 DE3902784 A1 DE 3902784A1
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Abstract

The work roll for a planetary cross-rolling mill consists essentially of a basic body (1) and of a wearing body (2). The basic body (1) is provided with a concentrically arranged frustoconical part (6) onto which the wearing body (2) can be press-fitted. For this purpose, the wearing body (2) is provided with a frustoconical turned recess (7) matched to the frustoconical part (6). A bolt (14) arranged concentrically in the work roll presses the wearing body (2) positively and non-positively onto the basic body (1). This design and arrangement provides the possibility not only of simple replacement of the wearing body (2) but also a stable arrangement of the parts of the roll relative to one another without the need for extensive connecting means. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Arbeitswalze für ein Planetenschrägwalzwerk zur Querschnittsreduzierung von Walzgut, wobei die Arbeitswalze aus mindestens zwei kraft- und formschlüssig miteinander verbundenen rotationssymmetrischen Walzenteilen besteht, von denen das eine einen Basisköper und das andere einen Verschleißkörper bildet.The invention relates to a work roll for a Planetary cross-rolling mill for reducing the cross-section of rolling stock, the work roll consisting of at least two force and rotationally symmetrical interconnected There are roller parts, one of which is a base body and the other forms a wear body.

Zum Reduzieren von Walzgutquerschnitten sind Planetenschrägwalzwerke bekannt, wobei auf einer den Durchtritt des Walzguts ermöglichenden hohlen Achse ein angetriebener Walzenträger vorgesehen ist, der drei angetriebene, gegenüber der Walzenachse geneigt um 120° versetzt angeordnete, im wesentlichen kegelförmige Arbeitswalzen aufweist. Die Arbeitswalzen sind so gegen die Walzachse gerichtet, daß ihre Verlängerungen diese in gleichen kurzen Abständen kreuzen. Dabei sind den Arbeitswalzen Anstellvorrichtungen für die axiale Verschiebung der Arbeitswalzenwellen zugeordnet. Um die Walzachse umlaufende Planetenräder stehen mit einem Sonnenrad in Eingriff.To reduce rolling stock cross sections Planetary cross-rolling mills known, with the passage on one a hollow driven axis of the rolling stock Roll carrier is provided, the three driven, opposite the roll axis inclined by 120 °, in essentially has conical work rolls. The Work rolls are directed against the roll axis so that their Extensions cross them at equal short intervals. The work rolls are adjusting devices for the assigned axial displacement of the work roll shafts. To the Planetary wheels rotating around the rolling axis stand with a sun gear engaged.

Je nach der Art des Walzguts erfordern die Arbeitswalzen spezielle Kalibrierungen bzw. Profilierungen, die über die Walzenbreite sehr verschieden sein können. Bei der Verformung des Walzguts treten nämlich über die Breite der Arbeitswalzen verschiedene Reibungswerte auf. Diese erfordern beispielsweise in der Einzugszone eine griffige Walzenoberfläche, wogegen im Übergangsbereich von der Reduktionszone zur Glättzone und in dieser selbst die Walzenoberfläche möglichst glatt sein soll. Depending on the type of rolling stock, the work rolls may require special calibrations or profiles that are based on the Roll width can be very different. With the deformation of the rolling stock occur across the width of the work rolls different friction values. These require, for example a non-slip roller surface in the feed zone, whereas in Transition area from the reduction zone to the smoothing zone and in the roller surface itself should be as smooth as possible.  

Hinzu kommt, daß unterschiedliches Walzgutmaterial wie auch im Querschnitt unterschiedlich dimensionierte Hohlblöcke und schließlich geforderte verschiedene Qualitäten des gestreckten Produkts jeweils entsprechend ausgebildete Arbeitswalzen voraussetzen.In addition, different rolling stock material as well Cross section of differently dimensioned hollow blocks and finally required various qualities of the stretched Product appropriately trained work rolls presuppose.

Um ein Plantenschrägwalzwerk zu erhalten, mit dem sich neben massiven Verdichtquerschnitten aus massiven Blöcken auch Rohre mit unterschiedlichen Fertigabmessungen aus Hohlblöcken strecken lassen, ohne daß dazu eine entsprechende Vielzahl unterschiedlich ausgebildeter Arbeitswalzen bereit gehalten werden muß, ist aus der DE-OS 32 29 341 bereits ein Planetenschrägwalzwerk bekannt, bei dem jede Arbeitswalze aus mindestens zwei kraft- und formschlüssig lösbar miteinander verbundenen Walzenteilstücken besteht. Durch die Zusammensetzung einer jeden Arbeitswalze aus mehreren Walzenteilstücken läßt sich aus einer Anzahl von Walzenteilstücken eine Vielzahl von Arbeitswalzen unterschiedlichster Ausbildung zusammensetzen, so daß die Bereithaltung einer entsprechenden Vielzahl kompletter Arbeitswalzen entfällt. Ein weiterer Vorteil der bekannten Arbeitswalze besteht darin, daß sich mit einem Walzenteilstück der einem verhältnismäßig hohen Verschleiß unterliegende Arbeitsbereich abdecken läßt, so daß bei einem Verschleiß dieses Walzenteilstückes lediglich dessen Austausch erforderlich ist, um zusammen mit den übrigen Walzenteilstücken eine erneut verwendungsfähige Arbeitswalze zu erhalten.In order to get a planetary diagonal rolling mill with which next to massive compression cross sections from massive blocks also pipes with different finished dimensions from hollow blocks let stretch without a corresponding number differently designed work rolls kept ready must be, is already from DE-OS 32 29 341 Planetary cross roll mill known in which each work roll out at least two non-positively and positively releasable with each other connected roller sections. Through the Composition of each work roll from several Roll sections can be made up of a number of Roll sections a variety of work rolls assemble different training, so that the Provision of a corresponding variety of complete No work rolls. Another advantage of the known Work roll is that with a roll section which is subject to relatively high wear Can cover the work area so that in the event of wear this roller section only its replacement is required to be together with the remaining roller sections to get a reusable work roll.

Die bekannten, aus mehreren Walzenteilstücken zusammengesetzten Arbeitswalzen haben jedoch den Nachteil, daß die Verspannung der einzelnen Walzenteilstücke miteinander verhältnismäßig aufwendig und teuer ist.The well-known, composed of several roller sections However, work rolls have the disadvantage that the bracing of the individual roller sections relative to each other is complex and expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Arbeitswalze der eingangs beschriebenen Art so weiterzuentwickeln, daß die vorbeschriebenen Vorteile der bekannten Arbeitswalzen voll erhalten bleiben, dem Verschleiß unterliegende Walzenteile jedoch einfacher ausgetauscht werden können und insbesondere an die zur kraftschlüssigen Verbindung der Walzenteile erforderlichen Spannelemente verhältnismäßig geringe Anforderungen gestellt werden müssen, um dennoch eine formstabile, biegesteife und insgesamt robuste Arbeitswalze zu erhalten.The invention has for its object a work roll type described at the outset so that the advantages of the known work rolls fully Roll parts subject to wear are preserved however, can be replaced more easily and in particular for the frictional connection of the roller parts required clamping elements are relatively low Requirements must be made in order to be a dimensionally stable, rigid and overall robust work roll receive.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einer Arbeitswalze der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen, welche erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmale aufweist.To solve this problem, the work roll in Preamble of claim 1 generic type assumed that according to the invention in the characterizing part has the same specified characteristics.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Basiskörpers mit einem patrizenartigen kegelstumpfförmigen Teilstück, worauf der Verschleißkörper infolge seiner matrizenartigen entsprechend kegelstumpfförmigen Ausdrehung aufpreßbar ist, lassen sich in besonders vorteilhafter Weise alle auf den Verschleißkörper ausgeübten Walzkräfte unmittelbar über die konischen Sitzflächen, mit denen sich der Basiskörper und der Verschleißkörper berühren und durch die sich die Walzenteile zentrieren, übertragen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ausbildung besteht darin, daß der Basiskörper aus einem Werkstoff mit Eigenschaften hergestellt werden kann, die für die Befestigungsaufgabe optimal sind, wogegen der Verschleißkörper aus einem Werkstoff mit Eigenschaften hergestellt werden kann, die besonders geeignet sind, die jeweilige Walzaufgabe optimal zu lösen. By designing the base body with a male-like frustoconical section, whereupon the Wear body due to its matrix-like shape frustoconical recess can be pressed in particularly advantageously all on the wear body exerted rolling forces directly over the conical Seating surfaces with which the base body and the Touch wear body and through which the roller parts center, transfer. Another advantage of Training according to the invention is that the base body can be made from a material with properties which are optimal for the fastening task, whereas the Wear body made of a material with properties can be produced, which are particularly suitable, the to optimally solve the respective rolling task.  

Der Verschleißkörper kann als Aufsetzrohling auf den Basiskörper gepreßt und damit verbunden werden, worauf die so gebildete Rohwalze in konventioneller Weise auf einer Drehmaschine mit dem gewünschten Kaliber versehen wird. Vorzugsweise ist der Aufsetzrohling so bemessen, daß er eine Vielzahl unterschiedlicher Kalibrierungen ermöglicht. Auf diese Weise läßt sich beispielsweise mit zwei Typen von Aufsetzrohlingen, von denen der eine schlanker und der andere gedrungener ausgebildet ist, der gesamte Arbeitsbereich eines Planetenschrägwalzwerkes abdecken.The wear body can be placed on the blank Base body pressed and connected, whereupon the so formed raw roll in a conventional manner on a Lathe is provided with the desired caliber. The attachment blank is preferably dimensioned such that it has a Many different calibrations possible. To this For example, two types of Attachment blanks, one of which is slimmer and the other is more compact, the entire work area of a Cover planetary cross roll mill.

Nach einer Ausgestaltung der Erfindung sind der Basiskörper und der Verschleißkörper durch mindestens einen die beiden Walzenteile miteinander verspannenden konzentrisch angeordneten Spannanker zusammengehalten.According to one embodiment of the invention, the base body and the wear body by at least one of the two Roll parts bracing concentrically arranged Anchors held together.

Durch die Ausbildung und Anordnung der Walzenteile zueinander erfährt der Spannanker lediglich eine Zugbeanspruchung und kann hinsichtlich seiner Dimensionierung entsprechend dieser Belastung ausgelegt werden.Through the design and arrangement of the roller parts to each other the tension anchor only experiences tensile stress and can in terms of its dimensioning according to this Load can be designed.

Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht aber auch die Möglichkeit, den Basiskörper und den Verschleißkörper durch mehrere, die beiden Walzenteile miteinander verbindende, auf einem Teilkreis angeordnete Bolzen zusammenzuhalten.According to another embodiment of the invention, however also the possibility of the base body and the wear body through several connecting the two roller parts to hold together arranged bolts on a pitch circle.

Welche der beiden Anordnungen im Einzelfall vorteilhafter ist, dürfte im wesentlichen davon abhängen, welche Kalibrierung der Verschleißkörper aufweist und ob dieser über eine ausreichende Wandstärke verfügt, um beispielsweise Gewindebohrungen zu plazieren, um die auf einem Teilkreis angeordneten Gewindebolzen aufzunehmen. Which of the two arrangements is more advantageous in the individual case should essentially depend on which calibration the Has wear body and whether it has sufficient Wall thickness has, for example, tapped holes place around those arranged on a pitch circle Take up threaded bolts.  

Um eine sichere Verpressung der konischen Sitzflächen der Walzenteile zu gewährleisten, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung schließlich noch vor, daß zwischen einer dem Verschleißkörper zugewandten Stirnseite eines im wesentlichen zylindrischen Teilstückes des Basiskörpers und der diesem zugewandten Stirnseite des Verschleißkörpers sowie zwischen einer Bodenseite der Ausdrehung des Verschleißkörpers und der dieser zugewandten Stirnseite des kegelstumpfförmigen Teilstückes des Basiskörpers je ein freier Spalt verbleibt.To ensure that the conical seat surfaces of the Ensuring roll parts provides an embodiment of the Finally, invention before that between the one End face facing a wear body essentially cylindrical portion of the base body and this facing end face of the wear body and between a bottom side of the rotation of the wear body and the this facing end of the frustoconical Part of the base body each has a free gap.

Die beiden erfindungsgemäßen Spalte stellen sicher, daß nicht eine Stirnseite des Verschleißkörpers oder dessen Bodenseite an gegenüberliegenden Flächen des Basiskörpers zur Anlage kommen, bevor ein fester Sitz auf den konischen Flächen der Walzenteile herbeigeführt ist.The two columns according to the invention ensure that not an end face of the wear body or its bottom side opposite surfaces of the base body come to rest, before a tight fit on the conical surfaces of the roller parts is brought about.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Arbeitswalze in einem Teilquerschnitt dargestellt. Es zeigen:In the drawing, two embodiments are one Work roll according to the invention in a partial cross section shown. Show it:

Fig. 1 eine Arbeitswalze, deren Walzenteile durch ein zentrales Befestigungsmittel miteinander verbunden sind, Fig. 1 is a work roll, whose roll parts are connected together by a central fastening means,

Fig. 2 eine Arbeitswalze, deren Walzenteile durch auf einem Teilkreis angeordnete Befestigungsmittel miteinander verbunden sind. Fig. 2 shows a work roll, the roll parts of which are connected to one another by fastening means arranged on a pitch circle.

Die Arbeitswalze besteht in beiden Ausführungsbeispielen aus zwei Walzenteilen, nämlich einem Basiskörper 1 und einem Verschleißkörper 2, der als Aufsetzrohling ausgebildet und noch in der erforderlichen Weise zu kalibrieren ist. In both exemplary embodiments, the work roll consists of two roll parts, namely a base body 1 and a wear body 2 , which is designed as a mounting blank and can still be calibrated in the required manner.

Der mit einer koaxialen abgestufen Bohrung 3 zur Aufnahme einer nicht dargestellten Antriebswelle versehene Basiskörper 1 ist aus einem mit einer Ringnut 4 versehenen, im übrigen zylindrischen Teilstück 5 und einem sich von diesem koaxial erstreckenden kegelstumpfförmigen Teilstück 6 gebildet.The provided with a coaxial bore abgestufen 3 for receiving a drive shaft, not shown, base body 1 is a formed of a sleeve provided with an annular groove 4, in the rest of the cylindrical portion 5 and coaxially extending frusto-conical portion. 6

Der im wesentlichen kegelstumpfförmig ausgebildete Verschleißkörper 2 ist mit einer Ausdrehung 7 versehen, die so ausgestaltet ist, daß der Verschleißkörper 2 sich auf das kegelstumpfförmige Teilstück 6 des Basiskörpers 1 formschlüssig aufpressen läßt, wobei in aufgepreßter Position zwischen einer Bodenfläche 8 der Ausdrehung 7 und einer Stirnfläche 9 des Teilstücks 6 ein Spalt 10 und zwischen einer Stirnfläche 11 des Verschleißkörpers 2 und einer Stirnfläche 12 des Basiskörpers 1 ein Spalt 13 verbleibt.The substantially frustoconical wear body 2 is provided with a recess 7 , which is designed so that the wear body 2 can be positively pressed onto the frustoconical section 6 of the base body 1 , in the pressed-on position between a bottom surface 8 of the recess 7 and an end face 9 of the section 6, a gap 10 and a gap 13 remains between an end face 11 of the wear body 2 and an end face 12 of the base body 1 .

Um den Verschleißkörper 2 kraftschlüssig auf dem Basiskörper 1 zu fixieren, wird nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 ein Spannanker 14 in die Bohrung 3 des Basiskörpers 1 gesteckt, so daß sich ein Bund 19 des Spannankers 14 an eine Schulter 20 der Bohrung 3 anlegt. Der Spannanker 14 trägt auf der dem Bund 19 entgegengesetzten Seite ein Außen- und ein Innengewinde. Auf das Außengewinde wird eine Spannmutter 16 geschraubt, die sich gegen einen entsprechenden Sitz in einer Bohrung in der Stirnseite des Verschleißteiles 2 anlegt. Sodann wird der Spannanker 14 mittels einer hydraulischen Einrichtung, die in ein Innengewinde 15 eingreift, gespannt. Die Spannmutter 16 wird dann endgültig angezogen. Die so erzielte Spannkraft des Spannankers 14 bewirkt den kraftschlüssigen Sitz von Basiskörper 1 und Verschleißkörper 2 und verhindert außerdem das Lösen der Spannmutter 16. Die Dehnung des Spannankers 14 ist so ausgelegt, daß auch dann eine ausreichende Spannkraft verbleibt, wenn infolge von Ausdehnung durch Aufnahme von Wärme beim Walzen der Verschleißkörper 2 weiter auf den konischen Teil 6 des Basiskörpers 1 gezogen wird. Mit einem Verschlußstopfen 17, der einen Zapfen 18 trägt, der mit einem Außengewinde versehen ist, wird die Bohrung des Spannankers 14 verschlossen.In order to fix the wear body 2 non-positively on the base body 1 , a tension anchor 14 is inserted into the bore 3 of the base body 1 according to the embodiment of FIG. 1, so that a collar 19 of the tension anchor 14 bears against a shoulder 20 of the bore 3 . The tension anchor 14 has an external and an internal thread on the side opposite the collar 19 . A clamping nut 16 is screwed onto the external thread and bears against a corresponding seat in a bore in the end face of the wearing part 2 . The tensioning anchor 14 is then tensioned by means of a hydraulic device which engages in an internal thread 15 . The clamping nut 16 is then finally tightened. The tensioning force of the tensioning anchor 14 thus achieved causes the force-fitting seat of the base body 1 and wear body 2 and also prevents the tensioning nut 16 from being loosened The expansion of the tensioning anchor 14 is designed such that a sufficient tensioning force remains even if the wear body 2 is pulled further onto the conical part 6 of the base body 1 as a result of expansion by absorption of heat during the rolling. The bore of the tension anchor 14 is closed with a sealing plug 17 , which carries a pin 18 which is provided with an external thread.

Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 erfolgt die kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Basiskörper 1 und dem Verschleißkörper 2 durch mehrere, auf einem Teilkreis angeordnete Bolzen 21. Sie tragen beidseitig Außengewinde und daran anschließend einen Bund. Zwischen den beiden Bunden sind die Bolzen 21 verjüngt als Dehnstrecke. Die Bolzen 21 werden in Gewindelöcher 23 des Verschleißkörpers 2 eingeschraubt. Der Basiskörper 1 wird so aufgesetzt, daß die Bolzen 21 durch Bohrungen 22 geführt werden. Dann werden Spannmuttern 24 aufgeschraubt, so daß ihre konische Seite am entsprechenden Sitz von Senkbohrung 25 anliegt. Das Bolzengewinde ragt an dieser Seite aus der Spannmutter 24 heraus. Auf das freie Gewindeende wird eine hydraulische Spannvorrichtung geschraubt, mit der der Bolzen 21 vorgespannt wird. Die Mutter 24 wird angezogen und das überstehende Bolzenende nach dem Entfernen der Spannvorrichtung abgetrennt. Die so erzielte Spannkraft der Anker bewirkt wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 die kraftschlüssige Verbindung von Basiskörper 1 und Verschleißkörper 2 und verhindert ein Lösen der Bolzen 21.According to the embodiment of FIG. 2, the non-positive connection between the base body 1 and the wear body 2 takes place by means of a plurality of bolts 21 arranged on a pitch circle. They have external threads on both sides and then a collar. Between the two collars, the bolts 21 are tapered as a stretch. The bolts 21 are screwed into threaded holes 23 of the wear body 2 . The base body 1 is placed so that the bolts 21 are guided through bores 22 . Then clamping nuts 24 are screwed on so that their conical side rests on the corresponding seat of countersunk bore 25 . The bolt thread protrudes from the clamping nut 24 on this side. A hydraulic clamping device is screwed onto the free thread end, with which the bolt 21 is preloaded. The nut 24 is tightened and the protruding end of the bolt is separated after the tensioning device has been removed. The tensioning force of the anchors achieved in this way, as in the exemplary embodiment according to FIG. 1, brings about the non-positive connection between the base body 1 and the wear body 2 and prevents the bolts 21 from loosening.

Claims (4)

1. Arbeitswalze für ein Planetenschrägwalzwerk zur Querschnittsreduzierung von Walzgut, bestehend aus mindestens zwei kraft- und formschlüssig miteinander verbundenen rotationssymmetrischen Walzenteilen, von denen das eine einen Basiskörper und das andere einen Verschleißkörper bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1) ein sich koaxial erstreckendes kegelstumpfförmiges Teilstück (6) aufweist, worauf der mit einer entsprechenden kegelstumpfförmigen Ausdrehung (7) versehene Verschleißkörper (2) aufpreßbar ist.1. work roll for a planetary cross-rolling mill for reducing the cross section of rolling stock, consisting of at least two non-positively and positively connected rotationally symmetrical roller parts, one of which forms a base body and the other a wear body, characterized in that the base body ( 1 ) is a coaxially extending has a frustoconical section ( 6 ), onto which the wear body ( 2 ) provided with a corresponding frustoconical recess ( 7 ) can be pressed. 2. Arbeitswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1) und der Verschleißkörper (2) durch mindestens einen die beiden Walzenteile miteinander verspannenden, konzentrisch angeordneten Spannanker (14) zusammengehalten sind.2. Work roll according to claim 1, characterized in that the base body ( 1 ) and the wear body ( 2 ) are held together by at least one concentrically arranged tension anchor ( 14 ) bracing the two roll parts together. 3. Arbeitswalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Basiskörper (1) und der Verschleißkörper (2) durch mehrere, die beiden Walzenteile miteinander verbindende, auf einem Teilkreis angeordnete Bolzen (21) zusammengehalten sind. 3. Work roll according to claim 1, characterized in that the base body ( 1 ) and the wear body ( 2 ) are held together by a plurality of bolts connecting the two roller parts, arranged on a pitch circle ( 21 ). 4. Arbeitswalze nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer dem Verschleißkörper (2) zugewandten Stirnseite (12) eines im wesentlichen zylindrischen Teilstückes (5) des Basiskörpers (1) und der diesem zugewandten Stirnseite (11) des Verschleißkörpers (2) sowie zwischen einer Bodenseite (8) der Ausdrehung (7) des Verschleißkörpers (2) und der dieser zugewandten Stirnseite des kegelstumpfförmigen Teilstückes (6) des Basiskörpers (1) je ein freier Spalt (13 bzw. 10) verbleibt.4. Work roll according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that between a wear body ( 2 ) facing the end face ( 12 ) of a substantially cylindrical portion ( 5 ) of the base body ( 1 ) and the end face ( 11 ) thereof facing Wear body ( 2 ) and between a bottom side ( 8 ) of the recess ( 7 ) of the wear body ( 2 ) and the end face of the truncated cone-shaped section ( 6 ) of the base body ( 1 ) facing this each has a free gap ( 13 or 10 ).
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EP2734318B1 (en) 2011-07-21 2017-01-04 Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH Roll for a ring rolling mill

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