DE68904659T2 - Vorrichtung zum spannen einer walzeinrichtung mit verticaler achse in universalwalzwerken. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Einspannen eines Walzenaufbaues mit einer vertikalen Achse auf Universalwalzgerüsten.
• Genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung, mit welcher ein Walzkranz, der eine vertikale Achse besitzt und zu einem Universalwalzgerüst gehört, eingespannt und in Lage gehalten werden kann.
• Walzkränze mit vertikaler Achse auf Universalwalzgerüsten sind im allgemeinen so eingebaut, daß sie sich in geeigneten, mit dem eigentlichen Gerüst zusammenwirkenden Lagerblöcken frei drehen können.
• Im Betrieb rotieren die Walzkränze mit sehr geringer Drehzahl (im allgemeinen in einem Bereich von 40 bis 120 Upm) und unterliegen in radialer Richtung sehr hohen Druckkräften.
• Ein Beispiel eines solchen Walzkranzes ist in Fig. 1 gezeigt, in welcher der Walzkranzaufbau das Bezugszeichen 10 trägt.
• Der Walzkranzaufbau besitzt im allgemeinen einen Lagerblock 12, welcher eine Achse 11 abstützt, an der eine Buchse 13 befestigt und bezüglich der Achse 11 mit Hilfe einer Endabstützung 19 und eines Bolzens 20 gesichert ist.
• Um die Buchse 13 herum ist ein Lager 14 eingebaut, welches an einer Seite mit einem auf der Hülse vorgesehenen Widerlager 15 zusammenwirkt und auf seiner anderen Seite mit einem Ring 16, der mit einer Klammer 17 und einem Satz von Haltebolzen 18 in Verbindung steht, die in dem unteren Teil der Buchse 13 parallel zur Drehachse des Walzkranzaufbaues 10 vorgesehen sind.
• Weiters arbeitet das Lager 14 mit einem Walzkranz 21 zusammen, der im allgemeinen aus Gußeisen hergestellt ist und den tatsächlichen Walzkörper des Walzkranzaufbaues 10 bildet.
• Der Walzkranz 21 ist mit zwei Schultern 25-26 ausgestattet, in deren jeder ein Satz von Gewindebohrungen hergestellt ist, die sich innerhalb des Walzkranzes 21 parallel zur Drehachse des Walzkranzaufbaues 10 erstrecken.
• Ein Zusammenwirken eines Flanschpaares 22-33 mit dem Lager 14 und dem Walzkranz 21 wird mit Hilfe von Bolzen 24 erreicht, die in die Gewindebohrungen eingreifen.
• Der Walzkranzaufbau 10 wird entsprechend einem "Packetierung" -Prozeden genannten Standard-Arbeitsvorgang installiert.
• Der obgenannte Typ eines Walzkranzaufbaues bringt Unzulänglichkeiten und Nachteile mit sich. Es hat sich insbesondere herausgestellt, daß die Gewindebohrungen, gleichgültig ob Sack- oder Durchgangsbohrungen, die in den Walzkränzen 21 zur Aufnahme der Bolzen 24 hergestellt sind, in der Praxis sehr teuer sind.
• Darüberhinaus bilden eine auf dem Walzkranz 21 zur Schaffung der Schultern 25-26 ausgebildete Eckzone 27 und die Aufnahme der Bohrungen Stellen, an welchen Spannungen konzentriert werden. Da diese Spannungen im allgemeinen sehr groß sind, werden in der Zone zwischen der Ecke 27 und dem Lager 14 Bruchrisse in dem Walzkranz 21 erzeugt, die rasch dazu führen, daß der Walzkranz und der Walzkranzaufbau nicht verwendbar sind.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Unzulänglichkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden. Dieses Ziel wird mit einer Einrichtung zum Einspannen eines Walzkranzaufbaues mit einer vertikalen Achse erreicht, welche die in Anspruch 1 beschriebenen Merkmale besitzt, wogegen die abhängigen Ansprüche bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beshreiben.
• Die Einrichtung entsprechend der Erfindung besitzt Abstützelemente und eine Lagerung, genau gleich wie jene, die bei Einrichtungen nach dem Stand der Technik verwendet werden.
• Die wesentlichen, auf solche Einrichtungen angewendeten Modifikationen betreffen den Walzkranz und den Flansch, welcher ihn mit dem Lager verbindet.
• Bei dem in Rede stehenden Beispiel besitzt der Walzkranz, der im allgemeinen aus Gußeisen hergestellt ist und den Walzkörper bildet, ein Paar kreisförmiger Rillen, die aus der inneren Wand des Walzkranzes ausgearbeitet und senkrecht zur Drehachse des Walzkranzes angeordnet sind.
• Eine Reihe vorzugsweise metallischer Schulterelemente ist längs einer Ausdehnung, die kleiner ist als der gesamte Umfang der Rillen, in die Rillen eingesetzt.
• Die eines hinter dem anderen angeordneten Schulterelemente bilden mit anderen Worten einen in jeder der Rillen gelegenen Ring. Aus Gründen, die mit der Entfernbarkeit dieser Schulterelemente aus den Rillen verbunden sind, wird ein solcher Ring an einer Seite unvollständig gelassen.
• Die von dem Ring aus Schulterelementen nicht bedeckte Zone ist von einem weiteren Schulterelement ausgefüllt, das einstückig an einem Flansch befestigt ist, welcher den gußeisernen Walzkranz mit dem Lager verbindet. Diese Ausführung ermöglicht es, die Unzulänglichkeiten und Nachteile nach dem Stand der Technik zu eliminieren.
• Im besonderen ermöglicht es diese Ausführung, den teuren Vorgang der Ausbildung von Sackloch-Gewindebohrungen in dem gußeisernen Walzkranz und die Erzeugung allfälliger Zonen der Bildung von Bruchrissen zu vermeiden, sodaß ein ökonomischer und sehr verläßlicher Walzkranz mit vertikaler Achse auf Universalgerüsten geschaffen wird.
• Weitere Vorteile und Vorzüge der Erfindung werden beim Lesen der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungform der Erfindung klar, die unter Zuhilfenahme der folgenden Figuren als nichteinschränkendes Beispiel gegeben wird, wobei:
• Fig. 1 eine Seitenansicht eines Walzkranzaufbaues mit einer vertikalen Achse für ein Universalwalzgerüst gemäß dem Stand der Technik zeigt, und
• Fig. 2 eine Seitenansicht eines Walzkranzaufbaues mit einer vertikalen Achse für ein Universalwalzgerüst, wobei der Aufbau mit einer Spanneinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung versehen ist.
• Elemente in Fig. 2, die jenen nach Fig. 1 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen jedoch mit einem Strich. Das Bezugszeichen 10' in Fig. 2 bezeichnet einen Walzkranzaufbau mit vertikaler Achse gemäß der Erfindung. Dieser Aufbau enthält einige Elemente nach dem Stand der Technik, nämlich eine Achse 11', einen Lagerblock 12', eine Buchse 13', eine Endabstützung 19', einen Bolzen 20', ein Lager 14', ein Widerlager 15', einen Ring 16', eine Klammer 17' und Haltebolzen 18'. Diese Elemente wurden unter Hinweis auf den Stand der Technik bereits beschrieben. Sie erfüllen die gleichen Funktionen wie jene, die in Zusammenhang mit der Einrichtung nach Fig. 1 beschrieben wurden und müssen daher nicht weiter beschrieben werden.
• Ein den Walzkörper bildender Walzkranz 21' wirkt über eine Einspanneinrichtung nach der Erfindung mit dem Lager 14' zusammen.
• Diese Einspanneinrichtung sieht ein Paar von Rillen 28-29 vor, die in die innere Wand des Walzkranzes 21' eingearbeitet werden. Die Rillen 28-29 liegen in einem Abstand von einander, der etwas größer ist als die Breite des Lagers 14'.
• Das verbleibende axiale Spiel wird in der Regel zwischen 0,01 und 0,06 mm eingestellt.
• Schulterringe 30-31, die je aus zumindest einem Element bestehen, sind in die Rillen 28-29 eingesetzt und stehen aus diesen um einen vorbestimmten Abstand vor. Vorteilhafterweise werden je Ring zwei benachbarte metallische Elemente in jeder Rille 28-29 angeordnet.
• Die Schulterringe 30-31 erstrecken sich nicht über den gesamten, von jeder der Rillen 28-29 definierten Umfang, sondern lassen im Gegenteil eine einem Winkel von zwischen 10º und etwa 40º entsprechende Zone ungefüllt. Dies soll bezwecken, daß die Schulterringe 30-31 leicht aus den Rillen 28-29 entfernt werden können.
• In jede der Rillen 28-29 ist auch ein weiteres Schulter- Streifenelement 32, welches mittels eines Bolzens 33 fest mit einem Verbindungsflansch 23' verbunden ist, eingesetzt. Dieses Schulter-Streifenelement 32 füllt die Winkelzone zwischen 10º und etwa 40º, die von jedem der Schulterringe 30-31 freigelassen ist.
• Der gußeiserne Walzkranz 21' ist indes mit einem Paar von Schultereinschnitten 34-35 versehen, die mit von Flanschen 23' getragenen Abstützvorsprüngen 36-37 zusammenwirken.
• Schließlich ist jeder der Flansche 23' mit einem torischen Ring 38-39 ausgestattet, um den zugehörigen Schulterring 30-31 abzustützen. Die torischen Ringe 38-39 dienen auch dazu, auf die Schulterringe 30-31 Druck auszuüben und sie einzuspannen.
• Während des Zusammenbaues wird weiters ein Distanzring in die Räume zwischen den Schulterringen 30-31 und dem äußeren Laufring des Lagers 14' eingefügt. Die Dicke des Distanzringes wird nach folgender Formel bestimmt:
• D = A - 2B - C - X/2
• wobei bedeuten:
• A Abstand zwischen den äußeren Wänden der Rillen 30-31
• B Breite jeder der Rillen 30-31
• C Durchmesser des äußeren Laufringes des Lagers 14', und
• X eine Zahl zwischen 0,1 und 0,6, entsprechend dem vorerwähnten, restlichen Axialspiel.
• Zur Vervollständigung der Beschreibung sind in Fig. 2 Schmierleitungen 40 (strichliert eingezeichnet) und Dichtungen für Dichtzwecke stirnseitig 41 und am Umfang 42 aufgenommen.
• Die Elemente, welche die Schulterringe bilden, sollten vorzugsweise aus Metall bestehen, doch können sie auch aus irgendeinem anderen Material bestehen, wie aus Keramikmaterial, Verbundharz, Kunststoff etc.

Claims (6)

1. Einspanneinrichtung für einen Walzkranzaufbau (10') mit einer vertikalen Achse und mit einer in einen Lagerblock (12') eingbauten Drehachse (11'), mit einer an der Drehachse (11') befestigten Buchse (13'), die von einer mit der Achse (11') zusammenwirkenden Endabstützung (19') abgestützt ist, und mit einem Rollenlager (14'), das in Zusammenwirken mit der Buchse (13') eingebaut ist, wobei ein Walzkranz (21') in axialer Richtung an dem äußeren Laufring des Rollenlagers (14') mit Hilfe von Spannmitteln fixiert ist, welche gegen die Endflächen des äußeren Laufringes des Rollenlagers (14') wirken und ein Paar von Flanschen aufweisen, und die Einspanneinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Raum zwischen jedem Flansch (23') und der zugehörigen Endfläche des äußeren Laufringes des Rollenlagers (14') ein entsprechender Schulterring (30-31) vorgesehen ist, der aus zumindest einem Element besteht und den Raum füllt, der Schulterring (30-31) in seiner eigenen Rille (28-29) in Umfangsrichtung untergebracht ist, welche in der Innenwand des Walzkranzes (21') ausgebildet ist, wobei diese Innenwand einen Sitz bildet, der den äußeren Laufring des Rollenlagers (14') aufnimmt, in jeder Rille (28-29) ein weiteres, starr mit der Endfläche des entsprechenden Flansches (23') verbundenes Schulter-Streifenelement (32) vorgesehen ist, um den Raum zwischen den in Umfangsrichtung liegenden Enden des jeweiligen Schulterringes (30-31) zu füllen, wobei die Flansche (23') innerhalb der entsprechenden Enden des Sitzes in dem Walzkranz (21') aufgenommen sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei welcher jeder der Schulterringe (30-31) aus zumindest zwei benachbarten, metallischen Elementen besteht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Schulterringe (30-31) voneinander um eine Entfernung getrennt sind, die geringfügig größer ist als die Breite des Rollenlagers (14').

4. Einrichtung nach Anspruch 3, bei welcher zwischen jedem der Schulterringe (30-31) und dem Rollenlager (14') zumindest ein Distanzring vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welcher jeder der Flansche (23') mit einem torischen Ring (38- 39) versehen ist, um gegen die Schulterringe (30-31) zu drücken und sie einzuspannen.

6. Einrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei welcher der Walzkranz (21') mit Schultereinschnitten (34-35) versehen ist, die mit von den Flanschen (23') getragenen Abstützvorsprüngen (36-37) zusammenwirken.