EP0330935A2 - Verbundwalze - Google Patents

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EP0330935A2
EP0330935A2 EP89102783A EP89102783A EP0330935A2 EP 0330935 A2 EP0330935 A2 EP 0330935A2 EP 89102783 A EP89102783 A EP 89102783A EP 89102783 A EP89102783 A EP 89102783A EP 0330935 A2 EP0330935 A2 EP 0330935A2
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EP
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ring
roll
composite
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EP0330935B1 (de
Inventor
Helmut Dipl.-Ing. C/O Seilstorfer Seilstorfer
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Seilstorfer & Co Metallurgische Verfahrenstechnik KG GmbH
Original Assignee
Seilstorfer & Co Metallurgische Verfahrenstechnik KG GmbH
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts

Definitions

  • the invention relates to a composite roller according to the preamble of patent claim 1.
  • FIG. 1 A known composite roller of this type is shown in Fig. 1.
  • a roller base body 1 made of low-alloy steel a cylindrical step 2 is excluded in the outer area, which forms a seat for a roller ring 3 made of a working material, in the present case made of a hard metal, usually compacted by powder metallurgy.
  • the roller ring 3 is fixed in its seat by an annular end part 4, usually made of the same material as the roller body.
  • the ring-shaped end part 4 is secured by nut screws 7 parallel to the roller axis, by means of which the roller base body 1 and the end part 4 are fixed against one another and thus the roller ring 3 is clamped in its seat between the roller base body 1 and the end part 4.
  • Such a roller is relatively expensive to manufacture and also disadvantageous in that special attention must be paid to the fact that the cohesion of the roller base body and the roller ring does not loosen during operation.
  • the object of the invention is to provide a composite roller with a roller base body and a roller ring fixed therein, in which the connection between the roller base body and the roller ring is particularly strong and secure.
  • the bond strength of the roller base body, roller ring and end part is particularly high in this way and with the same material of the end part and roller base body between these parts practically in the range of the basic strength of the material.
  • the capsule 6 is removed, for example by machining, with which the finished roll is available, which is used in this form for rolling wire or tubes.

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Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Verbundwalze mit einem Walzengrundkörper (1) aus einem Stahl und mindestens einem eine Arbeitsoberfläche der Verbundwalze ausbildenden Walzenring (3) aus einem Arbeitswerkstoff, welcher in einem im Walzengrundkörper (1) ausgebildeten, die Lage des Walzenrings (3) in einer walzenaxialen Richtung bestimmenden und in der anderen walzenaxialen Richtung offenen Sitz aufgenommen ist, und mit einem mit dem Walzengrundkörper (1) fest verbundenen Abschlußteil (4), welches zusammen mit dem Sitz den Walzenring (3) walzenaxial festlegt, bei welcher das Abschlußteil (4) mit dem Walzengrundkörper (1) und dem Walzenring (3) durch heißisostatisches Pressen verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Verbundwalze gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Eine bekannte Verbundwalze dieser Art ist in Fig. 1 dargestellt. In einem Walzengrundkörper 1 aus niedriglegier­tem Stahl ist im Außenbereich eine zylindrische Stufe 2 ausgenommen, welche einen Sitz für einen Walzenring 3 aus einem Arbeitswerkstoff, im vorliegenden Fall aus einem, üblicherweise pulvermetallurgisch kompaktierten, Hartmetall bildet. Der Walzenring 3 wird in seinem Sitz durch ein ringförmiges Abschlußteil 4, in der Regel aus dem gleichen Material wie der Walzengrundkörper, festgelegt. Das ringför­mige Abschlußteil 4 wird durch walzenachsenparallele Mutternschrauben 7 gesichert, mittels derer der Walzengrund­körper 1 und das Abschlußteil 4 gegeneinander festgelegt werden und damit der Walzenring 3 in seinem Sitz zwischen Walzengrundkörper 1 und Abschlußteil 4 geklemmt wird.
  • Eine derartige Walze ist verhältnismäßig aufwendig genau zu fertigen und außerdem insofern nachteilig, als besonderes Augenmerk darauf gelegt werden muß, daß sich die den Zusammenhalt von Walzengrundkörper und Walzenring gewähr­leistende Schraubenverbindung im Betrieb nicht lockert.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verbundwalze mit einem Walzengrundkörper und einem darin festgelegten Walzenring zu schaffen, bei welcher die Verbindung zwischen Walzengrundkörper und Walzenring besonders fest und sicher ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verbund­walze gelöst, wie sie im Patentanspruch 1 gekennzeichnet ist.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Bindefestigkeit von Walzengrundkörper, Walzenring und Abschlußteil ist auf diese Weise besonders hoch und bei gleichem Material von Abschlußteil und Walzengrundkörper zwischen diesen Teile praktisch im Bereich der Grundfestig­keit des Werkstoffes.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung naher erläutert. Auf dieser zeigt
    • Fig. 1, die bereits erwähnt wurde, eine Verbundwalze nach dem Stand der Technik, und
    • Fig. 2 eine Verbundwalze gemäß der Erfindung in einem Herstellungsschritt, bei welchem sich die Teile der Walze vor dem heißisostatischen Pressen in der Kapsel befinden.
    • Fig. 2 zeigt einen Walzengrundkörper 1 aus einem niedriglegierten Stahl, beispielsweise 42CrMo4, in welchem eine mit der Walze koaxiale auswärtsgerichtete Stufe 2 mit zur Walzenachse parallelen bzw. senkrechten Flächen ausgebil­det ist, die als Aufnahme für einen entsprechend geformten Walzenring 3 dient, welcher der Arbeitsoberfläche der Walze die von ihr geforderten Eigenschaften verleiht. In einem typischen Anwendungsfall besteht der Walzenring 3 aus einem Hartmetall, das üblicherweise ein pulvermetallurgisches Produkt ist. Die die Aufnahme für den Walzenring 3 bildende Stufe 2 setzt sich in einer weiteren Stufe 5 fort, die ein ringförmiges Abschlußteil 4 aufnimmt, welches den Walzenring 3 in der durch die Stufe 2 gebildeten Aufnahme einschließt und festlegt. Das Abschlußteil 4 ist vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Walzengrundkörper 1.
  • Nach dem Zusammenstellen der Walze in der beschriebenen Weise wird diese mit einer Blechkapsel 6 aus niedriglegiertem gut schweißbaren Stahl umschlossen. Dieser Aufbau wird dann in einem Autoklaven bei einem Druck von vorzugssweise etwa 1000 bar und einer Temperatur von vorzugsweise etwa 1150°C, vorzugsweise 2 bis 3 Stunden in der üblichen Weise verdich­tet. Dadurch ergibt sich zwischen den Stahlteilen aus dem gleichen niedriglegierten Stahl, also dem Walzengrundkörper 1 und dem Abschlußteil 4, eine Bindefestigkeit, die der Grund­festigkeit des Werkstoffs entspricht. Ebenso ergibt sich eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem Walzengrundkörper 1 und dem Abschlußteil 4 einerseits und dem Walzenring 3, vorzugsweise aus Hartmetall, andererseits.
  • Nach dem heißisostatischen Pressen wird die Kapsel 6, etwa durch Zerspanen, entfernt, womit die fertige Walze zur Verfügung steht, die in dieser Form zum Walzen von Draht oder Rohren verwendet wird.

Claims (5)

1. Verbundwalze mit einem Walzengrundkörper (1) aus einem Stahl und mindestens einem eine Arbeitsoberfläche der Verbundwalze ausbildenden Walzenring (3) aus einem Arbeits­werkstoff, welcher in einem im Walzengrundkörper (1) ausgebildeten, die Lage des Walzenrings (3) in einer walzenaxialen Richtung bestimmenden und in der anderen walzenaxialen Richtung offenen Sitz aufgenommen ist, und mit einem mit dem Walzengrundkörper (1) fest verbundenen Abschlußteil (4), welches zusammen mit dem Sitz den Walzen­ring (3) walzenaxial festlegt, dadurch gekenn-­zeichnet, daß das Abschlußteil (4) mit dem Walzengrundkörper (1) und dem Walzenring (3) durch heißiso­statisches Pressen verbunden ist.
2. Verbundwalze nach Anspruch 1, dadurchge­kennzeichnet, daß der Sitz durch eine Stufe (2) im Walzengrundkörper (1) mit einer zur Walzenachse parallelen Zylinderfläche und einer zur Walzenachse senkrechten Fläche gebildet ist.
3. Verbundwalze nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Stufe (2) und das Abschlußteil (4) eine in einer zur Walzenachse senkrechten Ebene liegende radial nach außen offene Ringnut bestimmen, die durch den Walzenring (3) eingenommen wird.
4. Verbundwalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurchgekennzeichnet, daß das Abschluß­teil (4) aus dem gleichen Werkstoff wie der Walzengrundkörper (1) besteht.
5. Verbundwalze nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Walzen­grundkörper (1) aus einem niedriglegierten Stahl und der Walzenring (3) aus einem Hartmetall besteht.
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