Konushülse

Abstract

 Eine Konushülse (1) für Walzwerkswalzen, insbesondere für profilierte Walzscheiben besteht aus faserverstärktem Kunst­stoff (5) und erlaubt daher eine rationelle Fertigung sowie ein verschleißarmes Auf- und Abziehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Konushülse für Walzwerkswalzen, insbesondere profilierte Walzscheiben.

[0002] Derartige Konushülsen kommen bei Walzwerken zum Walzen von insbesondere Profilen, Rohren und Rundmaterial wie Drähten zum Einsatz, weil die in diesen Walzwerken verwendeten, zu zweit, häufig auch zu dritt mit einem gegenseitigen Winkel von 120° gegeneinander angeordnet und das Profil zwischen ihren Stirnflächen formenden Walzscheiben hohen Belastungen unterliegen, nur kurze Standzeiten besitzen und daher häu­fig ausgewechselt werden müssen. Die verschlissenen, bei­spielsweise auf die Konushülse aufgeschrumpften Walzen bzw. Walzscheiben lassen sich zusammen mit den Hülsen von der Antriebswelle abziehen und gegen neue Walzscheiben austau­schen.

[0003] Es ist bekannt, solche Konushülsen aus Edelstahl mit einer hohen Ausgangshärte von ca. 340 HV herzustellen. Um das zum Walzen erforderliche Drehmoment der Antriebsachse auf die Walzscheibe zu übertragen, sind von der Stahlhülse zur Walzscheibe Flächenpressungen von ca. 500 kg/cm² erforder­lich. Das setzt hohe Aufziehdrücke voraus, die je nach Bauart der Walzstraße zwischen 120 bis 200 bar liegen, um die an den Walzscheiben auftretenden hohen Scherkräfte ohne Gefahr eines Durchdrehens der Konushülse aufnehmen zu kön­nen. Es hat sich herausgestellt, daß sich Edelstahlhülsen aufgrund der notwendigen hohen Aufziehdrücke häufig verspan­nen und sich nur sehr schwer wieder abziehen lassen, so daß es oft zu Beschädigungen an der Antriebswelle kommt. Außer­dem ergibt sich eine sehr hohe Vorspannung zur Walzscheibe.

[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine ferti­gungstechnisch einfache Konushülse ohne die vorgenannten Nachteile zu schaffen.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hülse aus faserverstärktem Kunststoff, bspw. aus mehrlagig gewickelten, harzgetränkten Gewebeeinlagen besteht. Vorzugs­weise eignen sich Gewebeeinlagen aus Textilseiden-, Glas-, Kohle-, oder Aramidfasern, die sich vorteilhaft mit Poly­ester, Epoxid oder Phenol tränken lassen, um auf diese Weise eine faserverstärkte Kunststoffhülse zu schaffen, de­ren Oberfläche insofern verhältnismäßig rauh ist, als die Fasern der Einlage in der Hülsenoberfläche enden, weil die Einzelfasern der Einlage bei der Oberflächenbearbeitung zum Herstellen der Konizität angeschnitten werden. Bedingt durch das wesentlich bessere Haftungsvermögen der rauhen Hülsenoberfläche auf dem Stahl der Antriebswelle reicht ein Aufziehdruck von lediglich ca. 40 bar aus, um die Scherkräf­te ohne Gefahr des Durchdrehens der Hülse voll aufzunehmen. Der niedrige Aufziehdruck und das aufgrund eines gegenüber Stahl niedrigeren Reibungskoeffizienten bessere Gleitvermö­gen erlauben bei gleichzeitig geringer Vorspannung zur Walz­scheibe ein weitestgehend verschleißfreies Auf- und Abzie­hen der Kunststoffhülse auf die Antriebswelle. Außerdem beträgt das Gewicht nur 1/7 des Gewichtes von Edelstahl, so daß die Kunststoffhülse von wesentlich geringerer Masse ist. Die Kunststoffhülse ist von höchster thermischer und mechanischer Belastbarkeit, kann nicht rosten, ist wasserab­stoßend und beständig gegenüber Chemikalien sowie Fetten, Ölen und Emulsionen. Sollte sich bei extremen Betriebsbela­stungen die Kunststoffhülse doch einmal auf der Antriebswel­le drehen, so schließt die Werkstoffpaarung von Kunststoff und Stahl dennoch Beschädigungen der Antriebsachse aus.

[0006] Die Gewebeeinlagen sollten vorzugsweise aus gewickelten Fa­sern bestehen. Die Fasern können dabei bis zu einem Winkel von 90° zur Hülsenlängsachse verlaufen. Durch die Wahl des Fasertyps, des Harzsystems, des Faserwinkels sowie des Quer­schnitts lassen sich der Hülse in jeder Lastrichtung ge­zielt auf die jeweilige Anwendung abgestimmte Festigkeits­werte verleihen.

[0007] Eine Konushülse, die vorzugsweise einen achsparallelen Schlitz mit einer Ausrundung am innenliegenden Ende auf­weist, erleichtert das Aufziehen auf die Antriebswelle, weil der Schlitz als Dehnfuge wirkt.

[0008] Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft anhand einer in der Zeichnung dargestellten Konushülse des näheren beschrie­ben.

[0009] Die nach dem Montieren eine nicht dargestellte Walzscheibe aufnehmende Konushülse 1 besitzt eine sich von ihrem in Aufziehrichtung rückwärtigen Ende 2 mit einem Innenkegel 3 nach vorne aufweitende Bohrung 4; sie umschließt in der aufgezogenen Betriebslage die nicht dargestellte Antriebs­welle eines Walzgerüsts. Zwischen der Antriebswelle und der Konushülse kann sich jedoch auch noch eine Nabe beispiels­weise aus dem Stahl 42 Cr Mo 4 befinden.

[0010] Die Konushülse 1 besteht aus mehrlagig gewickelten, harz­getränkten Gewebeeinlagen 5 aus Textilseiden-, Glas-, Koh­le- oder Aramidfasern. Die Fasern 6 verlaufen unter einem die Festigkeit der Hülse 1 begünstigenden Winkel 7 zur Hül­senlängsachse 8. Der Härter wie insbesondere ungesättigter Polyester, Epoxid oder Phenol gibt der Hülse 1 nach dem Aushärten eine hohe Festigkeit.

[0011] Die Hülse 1 sitzt auf der Antriebswelle ohne die Gefahr des Durchdrehens so fest, daß ein Befestigungskeil nicht erfor­derlich ist. Das Aufziehen der Konushülse 1 wird durch einen zur Hülsenlängsachse 8 parallelen Schlitz 9 mit einer Ausrundung 10 am inneren Schlitzende erleichtert.

Ansprüche

1. Konushülse für Walzwerkswalzen, insbesondere profilier­te Walzscheiben, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus faserverstärktem Kunststoff besteht.

2. Konushülse nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehr­lagig gewickelte, harzgetränkte Gewebeeinlagen (5).

3. Konushülse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Gewebeeinlagen (5) aus Textilseidenfasern (6).

4. Konushülse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Gewebeeinlagen (5) aus Glasfasern (6).

5. Konushülse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Gewebeeinlagen (5) aus Kohlefasern (6).

6. Konushülse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Gewebeeinlagen (5) aus Aramidfasern (6).

7. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch polyestergetränkte Fasern (6).

8. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch epoxidgetränkte Fasern (6).

9. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch phenolgetränkte Fasern (6).

10. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch überkreuz gewickelte Fa­sern (6).

11. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fasern (6) winklig zur Hülsenlängsachse (8) verlaufen.

12. Konushülse nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ei­nen Faserverlauf von 60 bit 90° zur Hülsenlängsachse (8).

13. Konushülse nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen achsparallelen Schlitz (9) mit einer Ausrundung (10) am innenliegen­den Ende.

14. Konushülse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der achsparallele Schlitz (9) über die gesamte Hülsenlänge verläuft.

Zeichnung