EP0311911B1 - Mehrteilige aus antreibbarer Tragwelle und auf diese aufsetzbarem Walzring bestehende Walzwerkswalze - Google Patents

Mehrteilige aus antreibbarer Tragwelle und auf diese aufsetzbarem Walzring bestehende Walzwerkswalze Download PDF

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EP0311911B1
EP0311911B1 EP88116560A EP88116560A EP0311911B1 EP 0311911 B1 EP0311911 B1 EP 0311911B1 EP 88116560 A EP88116560 A EP 88116560A EP 88116560 A EP88116560 A EP 88116560A EP 0311911 B1 EP0311911 B1 EP 0311911B1
Authority
EP
European Patent Office
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ring
roller
end faces
annular
roll
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP88116560A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0311911A3 (en
EP0311911A2 (de
Inventor
Hans-Jürgen Reismann
Alexander Svagr
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Schloemann Siemag AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0311911A2 publication Critical patent/EP0311911A2/de
Publication of EP0311911A3 publication Critical patent/EP0311911A3/de
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Publication of EP0311911B1 publication Critical patent/EP0311911B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B27/00—Rolls, roll alloys or roll fabrication; Lubricating, cooling or heating rolls while in use
    • B21B27/02—Shape or construction of rolls
    • B21B27/03—Sleeved rolls
    • B21B27/035—Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like

Definitions

  • the invention relates to a multi-part, drivable support shaft and on this roll ring existing rolling mill, in which the support shaft consists of two coaxial and facing end faces each on one of the two end faces of the rolling ring ring collar pieces, and one connectable to the one ring collar piece and guided in the center with radial play through the other ring collar and which is present on the axial tensioning device acting on the end face facing away from the rolling ring, and the end faces of the ring collar pieces facing the rolling ring have a plurality of support ring surfaces which can be placed on corresponding counter faces of the end faces of the rolling ring, the end faces of the ring collar pieces from the center axis to the outer edge have two or more support ring surfaces with different inclinations to the radial axis of the center axis.
  • the tensioning device consists of a tie rod which axially displaceably connects the two ring collar pieces and a tie rod arranged thereon against the ring collar pieces supportable clamping device in the form of a hydraulic nut.
  • the tie rod is inserted into one ring collar, screwed tightly to it and passed through a center hole in the other ring collar.
  • the hydraulic nut is placed on the free end of this tie rod.
  • multi-part rolls can be used, for example, for roll stands with support shaft pairs mounted in two parallel roll stands and which can be coupled on one side with drive elements, as such a support shaft which carries the roll ring.
  • the drive-side collar and the roller ring have interlocking shoulders or recesses of a spur gear coupling on their facing end faces with axial play as driving elements for the torque transmission from the collar to the roller ring.
  • the centering of the rolling ring on the center axis of the rolling mill roll formed in this way is achieved by cylindrical edge projections provided on the outer ring edges of the ring collar pieces and comprising corresponding ring coils arranged on both end faces of the rolling ring.
  • the centering of the rolling ring is effected with the aid of support ring surfaces which are inclined in the end faces of the ring collar pieces and are inclined to an axial radial of the center axis and which are inclined accordingly Support ring surfaces can be placed on both end faces of the rolling ring.
  • the respective inclination points either inwards or outwards at different degrees.
  • the axial pressure applied to the rolling ring can increase the fatigue strength of the roll material, in addition to increasing the rolling pressure permissible for the roll, the object of the invention to improve these known multi-part rolling mill roll designs so that the fatigue strength of the rolling ring is increased considerably by targeted application of the axial pressure to certain areas of the rolling ring body and in adaptation to the different shapes of the respective rolling ring and the material used for this.
  • This object is achieved in that the number and the inclination of the support ring surfaces, their distance from the center axis and the size of the contact pressure exerted by the tensioning device on this are measured so that the expected during operation of the roller on the respective roller design taking into account their dimensions, calibres or materials, in particular in the outer circumferential area occurring bending-tension stresses are significantly reduced by this pressure.
  • the support ring surfaces in the outer circumferential area of the rolling ring are expediently guided up to the outer ring edge of the ring collar pieces and advantageously also have a slightly inwardly inclined angle.
  • the additionally arranged support ring surfaces with a larger angle of inclination facilitate the exact centering of the rolling ring in the manner known per se and, after releasing the compressive stress, have the effect that the ring collar pieces can be easily detached from the rolling ring.
  • the rolling ring of which is not replaced or only replaced at large time intervals support ring surfaces close to the axis with inclination angles of approximately 0 °, i.e. with approximately axially concentric bearing ring surfaces, in which case the ring collar pieces are then difficult to detach from the rolling ring.
  • the angle of inclination of the support ring surfaces which extend up to the outer ring edge of the ring collar pieces and the axial thickness of this outer ring edge of both ring collar pieces are dimensioned according to the invention so that the ring edges of the ring collar pieces can be pressed so far away from one another in the elastic range when the end faces of the rolling ring are acted on that the clamping process takes place the ring contact surfaces each lie in a plane with a rotational axis or in a plane slightly inclined to this, not only can this result in a particularly favorable targeted transmission of the clamping pressure to the outer peripheral region of the rolling ring body, but a further advantage is also achieved, namely the avoidance of the gaping of the bearing ring surfaces lying on top of each other with a more or less large deflection of the rolling ring.
  • the greater angle of inclination of support ring surfaces close to the axis can be dimensioned according to the invention in such a way that they come to rest on the correspondingly inclined end sections of the rolling ring in the region of the axial displacement path of the ring collar pieces, in which the bearing ring surfaces of the ring collar pieces are pressed outward in the elastic region.
  • the multi-part rolling mill roll is also to be provided with a driver coupling between the ring collar and the rolling ring for constructional and operational reasons, as is evident from the training already mentioned at the beginning according to DE-B-11 40 535 and 11 46 467 and EP-A-214 521 is known, then in the inventive design of the multi-part rolling mill, the driving elements of the coupling can be expediently arranged on the mutually facing end faces of the ring collar pieces outside the contact ring surfaces and counter surfaces of the ring collar piece and the rolling ring, advantageously in a region between the center axis and the inner ring boundary surface of the rolling ring.
  • a driving sleeve can be inserted between the mutually facing end faces of the ring collar pieces and pushed onto the tie rod, which carries out the function of the torque coupling only transmitting the torque between the two ring collar pieces.
  • the elements of the driver coupling formed in this way are expediently arranged on the mutually facing end faces of the ring collar pieces and on the ring end faces of the driving sleeve facing them, so that the driver coupling connection is disassembled during disassembly, i.e. automatically detaches when pulling off the roller ring.
  • Pressure sleeves can also be inserted between the respective outwardly facing end face of one or both ring collar pieces and the respective adjacent screw nut, which allow the axial distance between the facing end faces of the ring collar pieces to be adapted to the axial thickness of the rolling ring used in each case.
  • the elements of the driver clutches there is of course the possibility of arranging the elements of the driver clutches on the mutually facing end faces of the ring collar pieces.
  • This design of the driver clutches also has the particular advantage that the two ring collar pieces remain rotatably coupled to one another even if the torque transmission from the rolling ring and ring collar pieces is impaired and relative movements between them as a result of insufficiently strong contact pressure or, for example, oily or graphite-containing contact surfaces between the rolling ring and ring collar pieces occur on the contact surfaces, which may lead to the destruction of the roller.
  • the pressurization of the contact surfaces unlike when using the known driver clutches described at the beginning, is always symmetrical.
  • intermediate rings are arranged on both sides of the rolling ring between its end face and the facing end faces of the ring collar pieces, which can be placed on the end face on the one hand on the rolling ring and on the other hand on the respective ring collar piece.
  • the cross section of the ring collar pieces on the end faces of such intermediate rings can be the same as the cross section of the intermediate ring on the end faces of the rolling ring.
  • the diameter of the ring pins can be dimensioned such that the diameter enlargement of the ring pins caused by the tensioning of the elements forming the rolling mill roller axially fixes the bearing rings causes; this is advantageous because the bearings in this rolling mill roll formation must be connected to the supporting shafts in a rotationally fixed manner during the rolling process.
  • the thread of the tie rod receiving the screw nuts is a conical thread, to increase the tensile strength of the thread so that a better load distribution is achieved.
  • the rolling mill roll training requires a high preload, which is often loaded and unloaded.
  • a tie rod 7 with a thread 7a is screwed into the annular collar piece 2.
  • the tie rod is guided through a through hole 1b in the collar 1 and screw-connected at its free end 7b via a further thread 7c to a nut 14a.
  • a sleeve 8 is placed on the pin end 1k. This sleeve serves as a drive transmission element in a manner not shown the roll of a roll stand set up in a parallel rolling line.
  • a drive sleeve 9 is placed on the pin end 2b of the ring collar piece 2.
  • the rolling ring 10 which here has a profile groove 10a, is inserted; it rests with bearing ring surfaces 10b and 10c running in planes of rotation axis on correspondingly running bearing ring surfaces 1e and 2e of the ring collar pieces 1 and 2, respectively.
  • axially telescopic driving claws 12 of the two ring collar pieces 1 and 2 are provided on the mutually facing end faces 1d, 2d.
  • the rolling mill roller formed via the nut 14a, the tie rod 7 and the two ring collar pieces 1, 2 and the rolling ring 10 clamped between them can be used in operation as a one-piece roller.
  • the basic design of the rolling mill roll according to FIG. 2 corresponds to that shown in FIG. 1 with the difference that the annular collar piece 112 on the end face 112d facing the annular collar piece 111d has a sleeve-like extension projection 112e in the center, which allows it, as shown below the center axis line, a very wide rolling ring 110, for example for the machining of flange supports or, as shown above the center axis line, to insert two intermediate rings 30 and 31 between the facing side surfaces 111c and 112d of the ring collar pieces 111 and 112, which in turn act on the outer sides of a narrow rolling ring 110 '.
  • the respective contact cross sections of the annular collar pieces 11 and 12 on the intermediate rings 30 and 31 is the same as that of these intermediate rings 30, 31 on the rolling ring 110 '.
  • the tie rod 7 carries at its end 7b on the thread 7c a screw nut 14 which is against the outwardly facing end face 112f of the ring collar piece 112 is supported.
  • the screw nut 14 is covered by a cover pot 18 screwed onto this end face 112f by means of screws.
  • the rolling mill roll designed in this way makes it possible to use rolling rings 110, 110 'of different thicknesses with the shape of the basic elements unchanged.
  • the configuration of the rolling mill roller according to FIG. 3 corresponds in part to the configuration of the rolling mill roller according to FIG. 1 and in part to the configuration according to FIG. 2.
  • the center axis line between the outwardly facing end face 212f of the annular collar piece 212, which here as well as that 1 has no sleeve shoulder 112e, as in the embodiment according to FIG.
  • the screw nut 14 has a pressure sleeve 20 pushed onto the tie rod 7, against which one ring end face 20b the pressure nut 14 bears and the other ring end face 20a the outwardly facing side surface 212f of the ring collar 212 creates and thus allows the clamping of the rolling ring 210 'between the mutually facing end faces 212d and 211c of the ring collar 212 and 211.
  • the torque is transmitted as in the embodiment according to FIG. 1 with the aid of the driving claws 12.
  • a driving sleeve 22 is inserted between the inwardly facing end faces 211c and 212d of the ring collar pieces 211, 212, through which the tie rod 7 is passed.
  • This driver sleeve 22 has driver claws 12 on both end faces, its length is dimensioned such that it does not receive any axial stress when the roller ring 210 is clamped between the two ring collar pieces 211 and 212.
  • the two ring collar pieces 311, 312 and the rolling ring 310 are tensioned by means of a tie rod 307 which carries screw nuts 314 on both ends.
  • a tie rod 307 which carries screw nuts 314 on both ends.
  • the rolling ring 410 clamped between the annular collar pieces 511 and 512 by means of the tie rod 507 has a plurality of profiled troughs 410a;
  • Such a multi-part rolling mill roll like those described above, can be handled and used in the same way as corresponding one-piece rolls.
  • annular collar piece 1 shows that the side surfaces can have bearing ring surfaces 1g lying in axially radial planes as well as inclined bearing surfaces 1f, and instead there are (see FIG. 1) bearing ring surfaces 1e with an inclination angle of 90 ° possible. With these contact ring surfaces, however, it is necessary to shrink the ring collar pieces on each.
  • Fig. 7 shows an up to the outer ring edge 1h of the collar 1 1 bearing ring surfaces 1g ', the inclination to the axis-radial plane E corresponds to the angle ⁇ a slight inclination inwards.
  • This inclination angle ⁇ and the axial thickness S of the ring edge 1h of the collar 1 are dimensioned such that when the multi-part rolling mill roll (not shown here) is tightened, this ring edge 1h through the respective end face (also not shown) of the rolling ring in the elastic range can be pressed outwards into the dash-dotted position that the bearing ring surface 1g 'is in the operating state of the rolling mill roller in the axis-radial plane E or at a certain angle to this.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine mehrteilige, aus antreibbarer 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, und einer mit dem einen Ringbundstück verbindbaren und mittig mit radialem Spiel durch das andere Ringbundstück hindurchgeführten und diese an der dem Walzring abgewandten Stirnseite beaufschlagenden axialen Spannvorrichtung besteht, und die dem Walzring zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke mehrere, auf entsprechende Gegenflächen der Stirnseiten des Walzrings legbare Auflage-Ringflächen aufweisen, wobei die Stirnseiten der Ringbundstücke von der Mittenachse bis zum Außenrand zwei oder mehr Auflage-Ringflächen mit unterschiedlicher Neigung zur Achsradialen der Mittenachse aufweisen.
  • Mehrteilige Walzwerkswalzen dieser Gattung sind in zahlreichen Ausbildungsformen bekanntgeworden (DD-B-1 140 535, 1 146 467, DE-A-1 602 086 und DD-B-132 726 sowie EP-A-214 521). . Bei diesen Ausbildungsformen der mehrteiligen Walzwerkswalzen besteht die Spannvorrichtung aus einem beide Ringbundstücke axial verschiebbar miteinander verbindenden Zuganker und einer auf diesem angeordneten gegen die Ringbundstücke abstützbaren Spannvorrichtung in Form einer Hydraulikmutter. Der Zuganker ist in das eine Ringbundstück eingesetzt, fest mit diesem verschraubt und durch eine Mittenbohrung des anderen Ringbundstücks hindurchgeführt. Auf das freie Ende dieses Zugankers ist die Hydraulikmutter aufgesetzt. Diese mehrteiligen Walzen können z.B. für Walzgerüste mit in zwei parallelen Walzenständern gelagerten und an einer Seite mit Antriebselementen kuppelbaren Tragwellenpaaren als eine solche, den Walzring tragende Tragwelle verwendet werden. Bei den Ausführungsbeispielen nach den beiden an erster Stelle genannten Druckschriften weisen das antriebsseitige Ringbundstück und der Walzring an ihren einander zugewandten Stirnseiten mit axialem Spiel ineinandergreifende Absätze bzw. Ausnehmungen einer Stirnzahnkupplung als Mitnahmeelemente für die Drehmomentenübertragung von dem Ringbundstück auf den Walzring auf. Die Zentrierung des Walzrings auf die Mittenachse der so gebildeten Walzwerkswalze wird durch an den Außenringrändern der Ringbundstücke vorgesehene, zylindrische Randansätze erreicht, die an beiden Stirnseiten des Walzrings angeordnete entsprechende Ringbunde umfassen.
  • Bei der mehrteiligen Walzwerkswalze nach den genannten DE-A-1 602 086 und EP-A-214 512 wird die Zentrierung des Walzrings mit Hilfe von in den Stirnflächen der Ringbundstücke vorgesehenen zu einer Achsradialen der Mittenachse geneigten Auflage-Ringflächen bewirkt, die auf entsprechend geneigte Auflageringflächen an beiden Stirnseiten des Walzrings auflegbar sind. Die jeweilige Neigung weist dabei entweder nach innen oder mit unterschiedlichen Winkelgraden nach außen.
  • Ausgehend von der aus der EP-A 0 214 511 herleitbaren Erkenntnis, daß sich mit solchen mehrteiligen Walzwerkswalzen durch den auf den Walzring aufgebrachten axialen Druck neben der Erhöhung des für die Walze zulässigen Walzdrucks die Ermüdungsfestigkeit des Walzenwerkstoffes vergrößern läßt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese bekannten mehrteiligen Walzwerkswalzenausbildungen so zu verbessern, daß die Ermüdungsfestigkeit des Walzrings durch gezieltes Aufbringen des axialen Drucks auf bestimmte Bereiche des Walzringkörpers und in Anpassung an die unterschiedlichen Formen des jeweiligen Walzrings und des für diesen verwendeten Werkstoffs erheblich gesteigert wird.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Anzahl und die Neigung der Auflage-Ringflächen, deren Abstand von der Mittenachse und die Größe des von der Spannvorrichtung auf diese ausgeübten Auflagedrucks so gemessen werden, daß die beim Betrieb der Walze zu erwartenden, auf die jeweilige Walzenausbildung unter Berücksichtigung von deren Abmaßen, Kalibern oder Werkstoffen, insb. in deren äußerem Umfangsbereich auftretenden Biege-Zug-Spannungen durch diesen Druck wesentlich vermindert werden.
  • Die Auflageringflächen im äußeren Umfangsbereich des Walzrings werden zweckmäßig dabei bis zum Außen-Ringrand der Ringbundstücke geführt und weisen dabei vorteilhaft auch einen leicht nach innen geneigten Neigungswinkel auf.
  • Das gezielte Aufbringen von Druckspannungen gewählter Größe auf örtlich unterschiedliche Bereiche des Walzringkörpers erlaubt es, den beim Betrieb der Walze infolge der Walzenbiegung unter dem Walzdruck auftretenden Biege-Zug-Sapnnungen dort, wo sie, wie z.B. im äußeren Umfangsbereich des Walzrings besonders stark auftreten, so weit entgegenzuwirken und sie dabei zumindest teilweise so weit zu neutralisieren, daß durch den beim Walzen unvermeidlichen Thermoschock verursachte Wärmerisse im Gefüge des Walzrings nicht mehr oder nur noch sehr langsam weiterwachsen. Der praktische Betrieb hat erwiesen, daß je nach Abmaß, Kalaiberzahl und Werkstoff der Walze deren Kaliberzeiten vervielfacht und die Abdrehmaße auf die Hälfte verringert werden konnten.
  • Die zusätzlich angeordneten achsnahen Auflageringflächen mit größerem Neigungswinkel erleichtern in der an sich bekannten Weise das genaue Zentrieren des Walzrings und bewirken im Anschluß an ein Lösen der Druckspannung, daß sich die Ringbundstücke leicht von dem Walzring lösen lassen.
  • Für mehrteilige Walzen, deren Walzring nicht oder nur in großen Zeitintervallen ausgewechselt wird, eignen sich auch achsnahe Auflageringflächen mit Neigungswinkeln von etwa 0°, d.h. mit etwa achskonzentrisch verlaufenden Auflageringflächen, bei denen die Ringbundstücke dann allerdings nur schwer vom Walzring zu lösen sind.
  • Der Neigungswinkel der bis zum äußeren Ringrand der Ringbundstücke geführten Auflageringflächen und die axiale Dicke dieses Außenringrandes beider Ringbundstücke sind erfindungsgemäß so bemessen, daß beim Spannen die Ringränder der Ringbundstücke beim Beaufschlagen der Stirnseiten des Walzrings im elastischen Bereich so weit voneinander weg nach außen drückbar sind, daß die Ringauflageflächen jeweils in einer drehachsradialen Ebene bzw. in zu dieser leicht geneigt verlaufenden Ebene liegen, dann läßt sich dadurch nicht nur eine besonders günstige gezielte Ubertragung des Spanndrucks auf den äußeren Umfangsbereich des Walzringkörpers bewirken, sondern es wird auch ein weiterer Vorteil erreicht, nämlich die Vermeidung des Auseinanderklaffens der aufeinanderliegenden Auflageringflächen bei einer mehr oder weniger großen Durchbiegung des Walzrings.
  • Der größere Neigungswinkel achsnaher Auflageringflächen kann erfindungsgemäß so bemessen werden, daß diese auf den entsprechend geneigten Stirnseitenabschnitten des Walzrings in dem Bereich des axialen Verschiebeweges der Ringbundstücke zur Auflage gelangen, bei dem die Auflageringflächen der Ringbundstücke im elastischen Bereich nach außen gedrückt werden. Damit werden die mit konischen Sitzflächen verbundenen Schwierigkeiten der Festlegung einer exakten axialen Position beseitigt, da sich die Ringbundstücke hier bei bereits aufeinanderliegenden Ringauflageflächen und Walzringstirnseiten noch um ein, wenn auch geringes Maß axial verschieben lassen, so daß dann die genannten Flächen, als auch gleichzeitig die achsnahen, mit einem größeren Neigungswinkel konisch verlaufenden Flächenabschnitte zur positionierfesten Auflage aufeinander gelangen können.
  • Soll bei der mehrteiligen Walzwerkswalze aus konstruktiven und betrieblichen Gründen zusätzlich eine Mitnehmerkupplung zwischen Ringbundstück und Walzring vorgesehen werden, wie dies aus den zu Anfang bereits erwähnten Ausbildungen nach den DE-B-11 40 535 und 11 46 467 sowie der EP-A-214 521 bekannt ist, dann können bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der mehrteiligen Walzwerkswalze die Mitnahmeelemente der Kupplung zweckmäßig an den einander zugewandten Stirnflächen der Ringbundstücke außerhalb der Anlageringflächen und Gegenflächen von Ringbundstück und Walzring angeordnet werden, vorteilhaft in einem Bereich zwischen der Mittenachse und der inneren Ringbegrenzungsfläche des Walzrings.
  • Wie die Erfindung weiter vorsieht, kann zwischen die einander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke eine Mitnehmerhülse eingesetzt und auf den Zuganker aufgeschoben werden, die die Funktion der nur das Drehmoment übertragenden Mitnehmerkupplung zwischen den beiden Ringbundstücken ausübt. Die Elemente der so gebildeten Mitnehmerkupplung werden dabei zweckmäßig an den einander zugewandten Stirnseiten 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 erlauben, den axialen Abstand der einander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke der axialen Dicke des jeweils verwendeten Walzrings anzupassen. Andererseits besteht natürlich die Möglichkeit, die Elemente der Mitnehmerkupplungen an den einander zugewandten Stirnflächen der Ringbundstücke anzuordnen.
  • Diese Ausbildung der Mitnehmerkupplungen bringt weiter den besonderen Vorteil mit sich, daß die beiden Ringbundstücke auch dann miteinander drehgekuppelt bleiben, wenn infolge ungenügend starker Andruckspannung oder bspw. verölter oder graphithaltiger Anlageflächen zwischen Walzring und Ringbundstücken die Drehmomentübertragung von diesen auf den Walzring beeinträchtigt wird und Relativbewegungen zwischen den Anlageflächen auftreten, die ggfs. zu einer Zerstörung der Walze führen können. Darüber hinaus ist die Druckbeaufschlagung der Anlageflächen, anders als bei Verwendung der anfangs geschilderten bekannten Mitnehmerkupplungen immer symmetrisch.
  • Eine weitere Möglichkeit der Anpassung an unterschiedliche Walzringe besteht erfindungsgemäß darin, daß beiderseits des Walzrings zwischen dessen Stirnseite und die einander zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke Zwischenringe angeordnet werden, die stirnseitig einerseits an den Walzring und andererseits an das jeweilige Ringbundstück anlegbar sind. Der Anlagequerschnitt der Ringbundstücke an die Stirnseiten solcher Zwischenringe kann dabei gleich dem Anlagequerschnitt des Zwischenrings an die Stirnseiten des Walzrings 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.
  • 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 verursachte Durchmesservergrößerung der Ringzapfen eine axiale Festlegung der Lagerringe bewirkt; dies ist deshalb vorteilhaft, weil die Lager bei dieser Walzwerkswalzenausbildung während des Walzvorganges drehfest mit den Tragwellen verbunden sein müssen.
  • Schließlich besteht die Möglichkeit, durch Ausbildung des die Schraubenmuttern aufnehmenden Gewindes des Zugankers als konisches Gewinde, die Zugbelastbarkeit der Gewinde zu vergrößern, damit eine bessere Lastverteilung erreicht wird. Die Walzwerkswalzenausbildung erfordert anders als andere übliche Schraubverbindungen eine hohe Vorspannung, die häufig be- und entlastet wird.
  • Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen
    • Fig. 1
    eine Ausbildungsform der Walzwerkswalze 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
    eine weitere Ausbildungsform der Walzwerkswalze im Axialschnitt,
    Fig. 6
    eine Einzelheit in vergrößertem Maßstab und
    Fig. 7
    eine weitere Einzelheit, ebenfalls in vergrößertem Maßstab.
  • Die Walzwerkswalze nach Fig. 1 besteht aus den beiden Ringbundstücken 1 und 2, die mit den Ringzapfen 1a bzw. 2a in Rollenlagern 4 lagern, die in Einbaustücke 6 eines nicht dargestellten Walzgerüstes eingesetzt sind. In das Ringbundstück 2 ist ein Zuganker 7 mit einem Gewinde 7a eingeschraubt. Der Zuganker ist durch eine Durchgangsbohrung 1b im Ringbundstück 1 geführt und an seinem freien Ende 7b über ein weiteres Gewinde 7c mit einer Mutter 14a schraubverbunden. Auf das Zapfenende 1k wird eine Hülse 8 aufgesetzt. Diese Hülse dient auf nicht dargestellte Weise als Antriebsübertragungselement der Walze eines in einer parallelen Walzlinie aufgestellten Walzgerüstes. Auf das Zapfenende 2b des Ringbundstückes 2 ist eine Antriebshülse 9 aufgesetzt. Zwischen den beiden einander zugewandten Stirnseiten 1d und 2d der Ringbundstücke 1 und 2 ist der Walzring 10, der hier eine Profilrinne 10a aufweist, eingesetzt; er liegt dabei mit in drehachsradialen Ebenen verlaufenden Anlageringflächen 10b und 10c an entsprechend verlaufenden Anlageringflächen 1e und 2e der Ringbundstücke 1 bzw. 2 an. Im Mittenbereich nahe am Umfang des Zugankers 7 sind an den einander zugewandten Stirnseiten 1d, 2d axial ineinanderschiebbare Mitnahmeklauen 12 der beiden Ringbundstücke 1 und 2 vorgesehen. Die über die Mutter 14a den Zuganker 7 und die beiden Ringbundstücke 1, 2 und den zwischen diese eingespannten Walzring 10 gebildete Walzwerkswalze kann betriebsmäßig wie eine einstückige Walze eingesetzt werden.
  • Die Walzwerkswalze nach Fig. 2 entspricht in ihrer grundsätzlichen Ausbildung der in Fig. 1 dargestellten mit dem Unterschied, daß das Ringbundstück 112 an der dem Ringbundstück 111 zugewandten Stirnseite 112d achsmittig einen hülsenartigen Verlängerungsansatz 112e aufweist, der es erlaubt, wie unterhalb der Mittenachslinie dargestellt, einen sehr breiten Walzring 110, z.B. für das Bearbeiten von Flanschträgern oder wie oberhalb der Mittenachslinie dargestellt, zwei Zwischenringe 30 und 31 zwischen die einander zugewandten Seitenflächen 111c und 112d 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 Zwischenringe 30 bzw. 31 ist dabei der gleiche wie der dieser Zwischenringe 30, 31 an den Walzring 110′. Der Zuganker 7 trägt an seinem Ende 7b auf dem Gewinde 7c eine Schraubmutter 14, die sich gegen die nach außen gewandte Stirnseite 112f des Ringbundstückes 112 abstützt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Schraubmutter 14 durch einen auf diese Stirnseite 112f 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 212f des Ringbundstückes 212, das hier ebenso wie das Ringbundstück 2 nach Fig. 1 keinen Hülsenansatz 112e, wie bei der Ausbildung nach Fig. 2, aufweist und die Schraubmutter 14 auf den Zuganker 7 eine Druckhülse 20 aufgeschoben, gegen deren eine Ringstirnseite 20b sich die Druckmutter 14 anlegt und deren andere Ringstirnseite 20a sich an die nach außen gewandte Seitenfläche 212f des Ringbundstücks 212 anlegt und so das Einspannen des Walzrings 210′ zwischen die einander zugewandten Stirnseiten 212d und 211c der Ringbundstücke 212 und 211 ermöglicht. die Drehmomentenübertragung 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 211c und 212d der Ringbundstücke 211, 212 eine Mitnehmerhülse 22 eingesetzt, durch die der Zuganker 7 hindurchgeführt ist. Diese Mitnehmerhülse 22 weist an beiden Stirnseiten Mitnehmerklauen 12 auf, ihre Länge ist so bemessen, daß sie beim Einspannen des Walzrings 210 zwischen den beiden Ringbundstücken 211 und 212 keine axiale Spannungsbeaufschlagung erhält. Mit dieser Ausbildung der Walzwerkswalze können Walzringe 210, 210′ unterschiedlichster 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 Ringbundstücke 311, 312 und der Walzring 310 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 311a bzw. 312a der Ringbundstücke 311, 312 so zu bemessen, daß die durch das Spannen des Zugankers 307 verursachte Durchmesservergrößerung 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 Zugankers 507 eingespannte Walzring 410 anders als bei den bisher erläuterten Ausbildungen eine Mehrzahl von Profilrinnen 410a auf; auch eine solche mehrteilige Walzwerkswalze läßt sich, wie die vorher beschriebenen, in der gleichen Weise handhaben und betrieblich einsetzen wie entsprechende einstückige Walzen.
  • Die Darstellung eines Ringbundstückes 1 nach Fig. 6 zeigt, daß die Seitenflächen sowohl in achsradialen Ebenen liegende Anlageringflächen 1g, als auch geneigt verlaufende Anlageflächen 1f aufweisen können, und es sind auch statt dessen (vgl. Fig. 1) Anlageringflächen 1e mit einem Neigungswinkel von 90° möglich. Bei diesen Anlageringflächen ist es allerdings notwendig, die Ringbundstücke jeweils aufzuschrumpfen.
  • Fig. 7 zeigt eine bis zum äußeren Ringrand 1h des Ringbundstückes 1 geführte Anlageringflächen 1g′, deren Neigung zu der achsradialen Ebene E dem Winkel α einer leichten Neigung nach innen entspricht. Dieser Neigungswinkel α und die axiale Dicke S des Ringrandes 1h des Ringbundstückes 1 sind dabei so bemessen, daß beim Spannen der (hier nicht dargestellte) mehrteiligen Walzwerkswalze dieser Ringrand 1h durch die diesen jeweils beaufschlagende (ebenfalls nicht dargestellte) Stirnseite des Walzrings im elastischen Bereich soweit nach außen in die strichpunktiert angedeutete Position drückbar ist, daß die Anlageringfläche 1g′ im Betriebszustand der Walzwerkswalze in der achsradialen Ebene E oder in einem bestimmten Winkel zu dieser liegt.

Claims (7)

  1. Mehrteilige, aus antreibbarer Tragwelle und auf diese aufsetzbarem Walzring (10, 110, 210, 310, 410) bestehende Walzwerkswalze, bei der die Tragwelle aus zwei koaxial und mit einander zugewandten Stirnseiten jeweils auf eine der beiden Stirnseiten des Walzrings auflegbaren Ringbundstücken (1, 2; 111, 112; 211, 212; 311, 312; 511, 512) und einer mit dem einen Ringbundstück verbindbaren und mittig, mit radialem Spiel durch das andere Ringbundstück hindurchgeführten und diese an der dem Walzring abgewandten Stirnseite beaufschlagenden axialen Spannvorrichtung besteht und die dem Walzring zugewandten Stirnseiten der Ringbundstücke auf entsprechende Gegenflächen der Stirnseiten des Walzrings legbare Auflage-Ringflächen aufweisen, wobei die Stirnseite der Ringbundstücke von der Mittenachse bis zum Außenrand zwei oder mehr Auflageringflächen mit unterschiedlicher Neigung zur Achsradialen der Mittenachse aufweisen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Anzahl und Neigung der Auflageringflächen (1f, 1g), deren Abstand von der Mittenachse und die Größe des von der Spannvorrichtung (14a) auf diese ausgeübten Auflagedrucks so bemessen werden, daß die beim Betrieb der Walze zu erwartenden, auf die jeweilige Walzenausbildung unter Berücksichtigung von deren Abmaßen, Kalibern und Werkstoffen, insbs. in deren äußerem Umfangsbereich auftretenden Biege-Zug-Spannungen durch diesen Druck wesentlich vermindert werden.
  2. Mehrteilige Walzwerkswalze nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auflageringfläche (1g′) bis zum äußeren Ringrand (1h) der Ringbundstücke geführt sind.
  3. Mehrteilige Walzwerkswalze nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Neigungswinkel (α) der Auflageringflächen (1g′) leicht nach innen geneigt verläuft.
  4. Mehrteilige Walzwerkswalze nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Neigungswinkel (α) der Auflageringfläche (1g′) und die axiale Dicke (S) des Außenringrandes (1h) beider Ringbundstücke (1, 2) so bemessen sind, daß beim Spannen die Ringränder (1h) der Ringbundstücke (1, 2) bei Beaufschlagen der Stirnseiten des Walzrings (10) im elastischen Bereich soweit voneinander weg nach außen drückbar sind, daß die Auflageringflächen (1g′) jeweils in einer drehachsradialen Ebene (E) bzw. in zu dieser leicht geneigt verlaufenden Ebene liegen.
  5. Mehrteilige Walzwerkswalze nach den Ansprüchen 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der größere Neigungswinkel achsnaher Auflageringflächen (1f) so bemessen ist, daß diese auf den entsprechend geneigten Stirnseitenabschnitten des Walzrings (10) in dem Bereich des axialen Verschiebeweges der Ringbundstücke (1, 2) zur Auflage gelangen, bei dem die Auflageringflächen (1g) der Ringbundstücke (1, 2) im elastischen Bereich nach außen gedrückt werden.
  6. Mehrteilige Walzwerkswalze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,
    mit einer durch Axialverschiebung in und außer Kuppelstellung bringbaren Mitnehmerkupplung, die Mitnahmeelemente an den einander zugewandten Stirnflächen der Ringbundstücke aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mitnahmeelemente außerhalb der Auflageflächen und Gegenflächen von Ringbundstück (1, 2) und Walzring (10) angeordnet sind.
  7. Mehrteilige Walzwerkswalze nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mitnahmeelemente der Mitnehmerkupplung (12) in einem Bereich zwischen der Mittenachse der Walze und der inneren Ringbegrenzungsfläche des Walzrings (10) angeordnet sind.
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