SE528856C2 - Vals, valsring samt förfarande för tillverkning av vals där valsringen är vridstyvt förbunden med valsaxel - Google Patents

Description

25 30 35 528 856 valsringar, som är tillverkade av jämförelsevis SPIÖÖ hárdmetall, och som därför har goda egenskaper Vêå aVSer tryckhällfasthet och nötningsbeständighet, men en sämre draghàllfasthet. Gemensamt för tidigare kända valsar är emellertid att de medel (t ex kilar, fjädrar, hYdraU1¿°nf etc), som har till uppgift att vridsäkra valsringarna, samtliga tar i anspråk en viss del av valsbredden. dvs det tillgängliga axiella utrymmet mellan den fasta stoppringen Och làsmuttern pá axeln.

Uppfinningens syften och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte pà att undanröja ovannämnda brister hos tidigare kända valsar och skapa en vals med förbättrad kapacitet. Ett primärt syfte med uPPfínnin9en i en första aspekt är därför att skapa en vals, vilkens valsringar i form av kompositvalsringar kan Vriåsäkräs relativt valsaxeln med hjälp av medel, som ej tar i anspråk någon nämnvärd del av den tillgängliga valsbredden. Ett annat syfte är att skapa en vals, som är enkel att tillverka, samtidigt som valsen skall kunna restaureras pà ett praktiskt sätt. Ännu ett syfte med uppfinningen är att skapa en vals, vars valsringar är vridstyvt säkrade relativt valsaxeln pà ett sätt, som är minst lika kraftfullt och tillförlitligt som vid tidigare kända valsar.

Enligt uppfinningen nas àtminstone det primära syftet medelst de särdrag, som är angivna i patentkravets l kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga valsen är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 2-6.

I en andra aspekt hänför sig uppfinningen även till en valsring som sådan. De vitala särdragen hos denna valsring är angivna i det självständiga patentkravet 7. Fördelaktiga utföranden av den uppfinningsenliga valsringen är vidare definierade i de osjälvständiga kraven 8-9. 10 15 20 25 30 35 528 856 I en tredje aspekt hänför sig uppfinningen äVen till ett förfarande för tillverkning av valsar enligt uppfinningen- Det som utmärker detta förfarande framgår av det självständiga patentkravet 10.

Kort beskrivning av bifogade ritningar Pá ritningarna är: Fig 1 en delvis skuren sidovy av en vals enligt uppfinningen, Fig 2 en förstorad längdsektion genom enbart en i valsen ingående, enskild valsring, och Fig 3 en delvis skuren ändvy av valsringen enligt fig 2.

Detaljerad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen Den i fig l partiellt visade valsen inbegriper en central, drivbar axel l med rotatíonssymmetrisk grundform.

Mellan tvà axiellt àtskilda stoppringar 2, 3 är anordnade ett antal (i detta fall tre) enskilda valsringar 4 i form av kompositvalsringar. Även valsringarna 4 har rotationssymmetrisk grundform, och är utformade med en innerdiameter, som föga överskrider ytterdiametern hos den cylindriska mantelyta, som utbreder sig mellan stoppringarna 2, 3. valsringarna 4 kan sålunda trädas pà axeln med fin passning.

Stoppringen 2 är fast förenad med axeln 1, medan stoppringen 3 utgörs av en làsmutter. I exemplet utgörs den fasta stoppringen 2 av en separat komponent, som är förbunden med axeln på ett sådant sätt att den ej kan röra sig axiellt.

Den fasta stoppringen 2 kan även utgöras av en med axeln i övrigt integrerad, ringformig ansats, som formas i samband med att axeln svarvas. Den andra stoppringen 2 utgörs av en làsmutter, dvs ringen har en invändig gänga (ej visad), som är i ingrepp med en utvändig gänga på axeln. Dessutom kan 10 15 20 25 30 35 528 856 4 làsmuttern vara säkrad med hjälp av en làsskruv 5 eller liknande.

Fig 2 och 3 illustrerar mer detaljerat den enskilda valsringens 4 uppbyggnad. Denna valsring har en Qruflåfofmf som är symmetrisk med avseende pà en central, geometrisk axel C kring vilken valsringen är roterbar, och sammanfaller med axelns 1 rotationsaxel C (se fig 1). I valsringen 4 ingår dels en yttre ring 6 av en härd metall, dels en koncentrisk, inre ring 7 av en segare metall, vilken är permanent förenaå med ytterringen pà metallurgisk väg. I praktiken kan Ytterríflgen tillverkas av sådana pulverkomponenter (t ex wolframkarbid med kobolt som bindemedel), som används för framställning av konventionella hàrdmetallskär genom formpressning och sintring. I innerringen 7 kan användas seg- eller Qfiutjärfl- I den hårda ytterringens 6 mantelyta 8 är utformade ett antal runtomgäende spär 9 i vilka ämnenea valsas.

Sásom tydligt framgår av fig 2 är den mjukare innerringen 7 något bredare än ytterringen 6 och sticker ut nagot frän dennas båda motsatta ändytor 10, ll. I exemplet är dessa utstickande delar betecknade 12, 13 och har formen av flänsar, vilka är olika tjocka. Närmare bestämt är flänsen 12 betydligt tjockare än flänsen 13. Den tjocka flänsen 12 avgränsas av dels en plan, ringformig ändyta 14, som sträcker sig i rät vinkel mot rotationsaxeln C, dels en utvändig cylinderyta 15 och en invändig cylinderyta 16, som utgör del av innerringens hela inneryta. Pä analogt sätt avgränsas den smalare flänsen 13 av en plan, ringformig ändyta 17 och en utvändig cylinderyta 18. Varje enskild fläns 12, 13 har sålunda en ytterdiameter, som är à ena sidan större än ytterringens 6 innerdiameter, och ä andra sidan mindre än ytterringens ytterdiameter, varvid ytteringens ändytor 10, 11 är delvis inbäddade i flänsarna, och metallurgiskt förenade med dessa på samma sätt som i det cylindriska gränssnittet mellan ytterringens insida och innerringens utsida. 10 15 20 25 30 35 528 856 Så långt den visade valsen och tillhörande valsringar hittills beskrivits är desamma i allt väsentligt tidigare kända.

Nytt och utmärkande för den uppfinningSenli9a Valsen är att den enskilda valsringen 4 är vridstyvt förbunden med axeln l med hjälp av en eller flera låspinnar 19, vilka är införda i genomgående hål 20 i innerringens 7 ena fläns 12 och griper in i hål eller säten 21, som mynnar i axelns 1 mantelyta och sträcker sig ett stycke in i axelkroppen. Såsom framgår av fig 3 inbegriper den enskilda valsringen i detta fall sex dylika, genomgående hål 20, vilka är ekvidistant åtskilda utmed ringens periferi. Fördelaktigast ~ ehuru ej nödvändigtvis - är hålen och tillhörande låspinnar radiellt orienterade, såtillvida att hålens geometriska centrumaxel A (se fig 2) sträcker sig i rät vinkel mot rotationsaxeln C.

Härvid är vinkarna a mellan närbelägna hål lika stora.

Närmare bestämt uppgår vilkeln d i utförandeexemplet till 60°.

Ehuru tvärsnittformen hos hålen och låspinnarna ej har avgörande betydelse för uppfinningens förverkligande, föredras i praktiken att utföra desamma med rotationssymetrisk, företrädesvis cylindrisk form. Lämpligen centralt inuti pinnkroppen är utformat ett cylindriskt lopp 22, vars diameter är betydligt mindre än låspinnens utvändiga diameter. I detta lopp kan införas ett verktyg, t ex en skruv. med vars hjälp låspinnen kan dras ut ur hålen 20, 21 i samband med att valsringarna skall demonteras från axeln.

Passningen mellan låspinnen 19 och hålen 20, 21 bör vara fin. Närmare bestämt bör hålens invändiga diameter vara högs 0.03 mm större än låspinnens ytterdiameter. Såsom framgår av fig 1 ryms blott en mindre del av låspinnens 19 totala längd i hålet eller sätet 21 i axeln, medan större delen av densamma ryms i hålet 20 i flänsen 12. I praktiken bör högst 1/3 av låspinnens längd ryms i axelhålet 21. 10 15 20 25 30 528 856 6 Tillverkningen eller sammansättningen av den beskrivna valsen sker pä följande sätt.

I ett steg svarvas axeln 1 och utrustas med en fast stoppring 2 och en läsmutter 3. I ett annat steg tillverkas kompositvalsringarna 4, t ex pà det allmänna sätt som beskrivs i SE 464226. Till skillnad frän de valsringar som beskrivs i detta patentdokument, utformas emellertid den uppfinningsenliga valsringen med de radiella hàl 20, som sträcker sig genom flänsen 12. Lämpligast sker detta genom borrning, ehuru utan att hälen ges slutgiltig diameter. Med andra ord borras hälen med en viss, kvarstående arbetsmàn. I nästa steg monteras valsringarna 4 pä axeln l, varefter làsmuttern 3 dras fast, varvid valsringarna 4 dikt anpressas mot varandra och mot den fasta stoppringen 2. När sà skett färdigborras varje häl 20 i flänsarna 12 samtidigt som ett häl eller säte 21 i själva axeln borras. Med andra ord förs en och samma borr (med i huvudsak samma diameter som läspinnen) in sá djupt att den tränger in i axeln. Avslutningsvis appliceras läspinnarna 19 i tillhörande häl och säkras i dessa på lämpligt sätt för att icke kastas ut dä valsen roterar.

Fasthällningen av láspinnarna kan ombesörjas av exempelvis ett limskikt i kontaktytorna mot hälen. I detta skick är valsringarna vridstyvt förbundna med axeln utan hjälp av nägra som helst axiellt utstickande kopplingsmedel (såsom làskilar) i gränssnittet mellan närbelägna valsringar. Sälunda anligger valsringarnas plana ändytor tätt mot varandra, varvid vridsäkringen ombesörjs av medel, nämligen làspinnanra, som ryms i utrymmet mellan valsringens bäda ändytor.

En väsentlig fördel med den uppfinningsenliga valsen är att antalet valsringar och därtill hörande spar kan optimeras för varje given valsbredd. Vid den typ av vals, som visas i fig 1, var det tidigare möjligt att montera endas tvá valsringar med vardera tre spär, dvs valsen inbegrep sex spår. 10 528 856 Tack vare den uppfínningsenliga lásningen av valsringarna kan nu monteras tre valsringar med vardera tre spår. Med andra ord har antalet verksamma valsspår ökats med 50%.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad till det ovan beskrivna och pà ritningarna visade utförandet. Sålunda kan den utstickande delen av valsringens innerring ha samma ytterdíameter, som innerringen i övrigt, dvs den utstickande delen bäddar ej in ytterringens ändyta ens partiellt. Härjämte kan innerringen utformas utan någon som helst utstickande del vid sin motsatta ände. Med andra ord kan innerringens 7 ena ände sluta i samma plan som ytterringens ändyta.

Claims (10)

10 15 20 25 30 528 856 Patentkrav

1. Vals, innefattande dels en drivbar axel (1), S0m har tvá axiellt åtskilda stoppringar (2, 3). av Vilka den ena (2) är fast och den andra utgörs av en làsmutter (3), dels ett antal mellan den fasta stoppringen och làsmuttern placerade valsringar (4), som var för sig är sammansatta av en yttre ring (6) av en härd metall, och en koncentrisk, inre ring (7) av en segare metall, vilken är permanent förenad med ytterringen pà metallurgisk väg, och har en del (12), S0m sticker ut ett stycke axiellt frán en ände (10) av Ytterringen (6), kännetecknad av att den enskilda valsringen (4) är vridstyvt förbunden med axeln (1) med hjälp av en eller flera làspinnar (19), vilka är införda i genomgående hål (20) i innerringens utstickande del (12), och griper in i häl (21) i axeln (1).

2. Vals enligt krav 1, varvid såväl axeln (l) som den enskilda valsringen (4) har en grundform, som är rotationssymetrisk med avseende pà en geometrisk axel (C) kring vilken valsen är roterbar, kännetecknad av att den enskilda làspinnen (19) är radiellt orienterad såtillvida att den har en geometrisk centrumaxel (A), som är vinkelrät mot sagda geometriska axel ( C).

3. Vals enligt krav 1 eller 2, kânnetecknad av att den enskilda valsringen (4) är säkrad vid axeln (1) med hjälp av ett flertal làspinnar (19), som är ekvidistant och likvinkligt àtskilda.

4. Vals enligt nàgot av föregående krav, kännetecknad av att icke blott den enskilda làspinnen (19), utan även hälen (21, 20) i axeln (1) och i den utstickande delen (12) av valsringens innerring (7), har rotationssymetrisk form. 10 15 20 25 30 528 856

5. Vals enligt krav 4, kännetecknad av att den rotationssymetriska formen är cylindrisk, och att hålens (20, 21) invändiga diameter är högst 0,03 mm större än làspínnens (19) ytterdiameter.

6. Vals enligt nàgot av föregående krav,kânnetecknad av att närbelägna valsringar (4) utmed axeln är dikt ansatta mot varandra via kontaktytor i form av plana, ringf°rmi9ä äflÖYt0r (13, 14), som är obrutna sátillvida att det saknar utspràng och/eller försänkningar. V

7. Valsring, innefattande en yttre ring (6) av en hård metall, och en koncentrisk inre ring (7) av en segäre metall, vilken är permanent förenad med ytterringen pà metallurgisk väg, varvid àtminstone en del (12) av innerringen (7) StiCker ut ett stycke axiellt frän en ände (10) av ytterringen (6), kânnetecknad av att i den utstickande delen (12) av innerringen är utformat ett eller flera häl (20), som sträcker sig genomgående mellan delens utsida (15) Och inSid& (16)-

8. Valsring enligt krav 7, kännetecknad av att i den utstickande delen (12) av innerringen (7) är utformade ett flertal häl (20), som är ekvidistant och likvinkligt åtskilda.

9. Valsring enligt krav 7 eller 8, kännetecknad av att innerringens (7) utstickande del eller fläns (12) är avgränsad av en plan, ringformig ändyta (14), som är obruten såtillvida att den saknar utspràng och/eller försänkningar.

10. Förfarande vid tillverkning av valsar av det slag som innefattar en axel (1), som har tvà axiellt skilda stoppringar (2, 3) av vilka den ena (2) är fast, och den andra utgörs av en làsmutter (3), dels ett antal mellan den fasta stoppringen 10 528 856 10 och làsmuttern placerade valsringar (4), som var för sig är sammansatt av en yttre ring(6) av en hård metall, och en koncentrisk, inre ring (7) av en segare metall, vilken är permanent förenad med ytterringen pá metallurgisk väg, och här en del (12), som sticker ut ett stycke axiellt fràn en ände (10) av ytterringen (6), kännetecknat att den enskilda valsringen (4) utformas med ett eller flera genomgående hàl (20) i innerringens (7) utstickande del (12), att valsringen appliceras pá axeln (1) tillsammans med en eller flera andra valsringar, att lásmuttern (3) dras fast för att anpressa valsringarna mot varandra, att i axeln (1) b0rräS hål (21) i förlängning av sagda hål (20) i valsringarnas innerringar, och att i hålen (20, 21) monteras làspinnar (19).