Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer Walzenwelle

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes (3) auf dem frei vorragenden Ende (2) einer fliegend gelager­ten Walzenwelle (1) wird der Walzring (3) zwischen zwei Druckringen (11, 12) axial eingespannt.
Um eine ausreichende Drehmomentübertragung ohne eine Über­schreitung der zulässigen axialen Druckbeanspruchung des Walzringes (3) sicherzustellen, ist zwischen dem Walzring (3) und einem der beiden Druckringe (11, 12) ein Reibring (24) vorgesehen, wobei der reibringseitige Druckring (12) auf der Walzenwelle (1) über eine Vielnutverbindung (25) drehfest sitzt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befesti­gen eines Walzringes auf dem frei vorragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle, bestehend aus zwei den Walzring zwischen sich axial einspannenden Druckringen, von denen einer an der Walzenwelle und der andere an einer Spann­einrichtung axial abgestützt sind, und aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschiebbaren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle.

[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (AT-PS 313 839) trägt das freie Ende der Walzenwelle eine Endkappe mit einem Außengewinde zur Aufnahme einer Vorspannmutter, mit deren Hilfe der zur Herstellung von Profildrähten mit einem ent­sprechenden Walzkaliber versehene, aus Hartmetall bestehende Walzring zwischen zwei Druckringen einer axialen Druckvor­spannung unterworfen wird. Durch diese axiale Druckvorspan­nung werden die beim Walzvorgang auftretenden Kerbwirkungen im Bereich des Walzkalibers erheblich herabgesetzt. Um den Einfluß der beim Walzvorgang auftretenden radialen Druck­spannungen herabzusetzen, wird der Hartmetall-Walzring zu­sätzlich in radialer Richtung einer Vorspannung unterworfen, und zwar mit Hilfe einer Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle. Diese Keilhülse wird über in der Endkappe schraubverstellbar ge­haltene Stellschrauben in den Ringspalt zwischen dem Walz­ring und dem konischen Teil der Walzenwelle eingetrieben.

[0003] Die Drehmomentübertragung von der Walzenwelle auf den Walz­ring erfolgt kraftschlüssig einerseits über die Keilhülse und anderseits über die beiden den Walzring zwischen sich axial einspannenden Druckringe und ist demzufolge von den jeweils aufgebrachten Spannkräften abhängig. Da jedoch Hart­metall-Walzringe spannungsempfindlich sind, kann die Vor­spannung der Walzringe nicht ohne weiteres auf ein Maß ver­größert werden, das eine sichere Drehmitnahme der Walzringe auch bei den auftretenden Stoßbelastungen sicherstellt, ohne die Gefahr von Walzringbrüchen zu vergrößern.

[0004] Zur Vermeidung dieser Nachteile ist eine Vorrichtung bekannt­geworden (US-PS 3 727 957), bei der an Stelle des von der Spanneinrichtung beaufschlagten Druckringes zum Aufbringen einer axialen Vorspannung auf den Walzring ein Druckbügel verwendet wird, der die Walzenwelle in einer Querbohrung durchsetzt und mit seinen über die Walzenwelle vorragenden Schenkelenden in radiale Mitnehmernuten auf der Stirnseite des Walzringes eingreift. Durch eine solche Konstruktion wird zwar eine sichere Drehmitnahme des Walzringes durch eine Formschlußverbindung erreicht, doch ist hiefür eine be­sondere Ausgestaltung des Walzringes erforderlich, was als erheblicher Nachteil angesehen werden muß, weil der Walzring einen Verschleißteil darstellt und aufgrund seines Hartme­tallwerkstoffes einer besonderen Bearbeitung bedarf. Dazu kommt noch, daß durch zusätzliche Nuten oder Verzahnungen die Bruchanfälligkeit des Hartmetall-Walzringes vergrößert wird.

[0005] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art mit einfachen Mitteln so zu verbessern, daß eine sichere Drehmitnahme des Walzringes durch die Walzenwelle gewähr­leistet werden kann, ohne eine unzulässige Spannungsbean­spruchung des Walzringes in Kauf nehmen zu müssen.

[0006] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß zwi­schen dem Walzring und wenigstens einem der beiden Druck­ringe ein Reibring vorgesehen ist und daß der reibringsei­tige Druckring auf der Walzenwelle vorzugsweise über eine Vielnutverbindung drehfest sitzt.

[0007] Durch die Anordnung eines Reibringes zwischen dem Walzring und zumindest einem Druckring kann bei einer gleichbleiben­den axialen Vorspannkraft das zwischen dem Druckring und dem Walzring übertragbare Drehmoment erheblich gesteigert bzw. bei einem vorgegebenen maximal übertragbaren Drehmoment die axiale Vorspannkraft entsprechend herabgesetzt werden, so daß die Gefahr einer Überbeanspruchung des Walzringes zufolge der für eine Drehmitnahme notwendigen Einspannung des Walz­ringes ausgeschlossen werden kann. Voraussetzung hiefür ist allerdings, daß der über den Reibring auf den Walzring ein­wirkende Druckring drehfest mit der Walzenwelle verbunden ist, was in vorteilhafter Weise durch eine Vielnutverbin­dung sichergestellt werden kann. Diese Vielnutverbindung ist dabei zwischen nicht verschleißanfälligen Konstruktions­teilen vorgesehen, die überdies aus einem vergleichsweise einfach zu bearbeitenden Stahlwerkstoff bestehen, so daß der durch diese Vielnutverbindung gegebene Mehraufwand kaum ins Gewicht fällt.

[0008] Die Belastung des Walzringes durch die eine Drehmitnahme sichernden Vorspannkräfte kann zusätzlich herabgesetzt wer­den, wenn in weiterer Ausbildung der Erfindung die ge­schlitzte Keilhülse aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen Reibbelag aufweist und mit der Welle vorzugsweise über eine Vielnutverbindung drehfest, aber axial verschiebbar ver­bunden ist. In einem solchen Fall kann auch über die Keil­hülse ein beträchtliches Drehmoment von der Walzenwelle auf den Walzring übertragen werden, ohne unzulässige radiale Spannungen im Walzring befürchten zu müssen, weil eben durch die werkstoffbedingte Erhöhung der Reibung der Kraftschluß entsprechend verbessert wird. Dabei ist es für die Funktion der Vorrichtung unerheblich, ob die Keilhülse, die zum bes­seren Aufspreizen geschlitzt ausgeführt werden soll, selbst aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen geeigneten Reib­belag trägt. Als Reibwerkstoff für die Keilhülse kommt bei­spielsweise ein faserverstärkter Kunststoff mit einem hohen Reibwert in Frage.

[0009] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf dem frei vorragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle in einem verein­fachten Axialschnitt gezeigt.

[0010] Die in üblicher Weise fliegend gelagerte Walzenwelle 1 trägt im Bereich ihres frei vorragenden Endes 2 einen Walzring 3 aus Hartmetall mit entsprechenden Walzkalibern 4 zur Herstel­lung von Profildrähten oder stangenförmigen Profilen. Zwi­schen diesem Walzring 3 und der Walzenwelle 1, die im Be­reich des Walzringes 3 einen konischen Abschnitt 5 aufweist, ist eine mit axialen Schlitzen 6 versehene Keilhülse 7 vorge­sehen, die einerseits für eine Zentrierung und anderseits für eine radiale Vorspannung des Walzringes 3 sorgt. Diese Keilhülse 7 bildet einen Ringansatz 8, auf den über den Um­fang verteilte Druckstößel 9 einwirken, die über einen durch einen Ringkolben 10 gebildeten Stelltrieb beaufschlagt wer­den können, um die Keilhülse 7 mit einer vorbestimmten Kraft in den Ringspalt zwischen der Walzenwelle 1 und dem Walzring 3 einzutreiben.

[0011] Die axiale Halterung des Walzringes 3 erfolgt zwischen zwei Druckringen 11 und 12, von denen sich der eine Druckring 11 an einer Wellenschulter 13 abstützt, während der andere Druckring 12 an einer durch einen Ringkolben 14 gebildeten Spanneinrichtung angeschlossen ist. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die voneinander gesondert beaufschlagbaren

[0012] Ringkolben 10 und 14 in zwei konzentrische Ringnuten 15 und 16 eines auf dem Walzenwellenende 2 befestigten Trägers 17 eingesetzt sind, der als aufschraubbare Endmutter 18 ausge­bildet ist.

[0013] Wie der Zeichnung entnommen werden kann, sind die Druck­stößel 9 für die axiale Beaufschlagung der Keilhülse 7 in Durchtrittsführungen 19 des Druckringes 12 anschlagbegrenzt verschiebbar gehalten, weil sie einen die Durchtrittsführun­gen überragenden Kopf 20 aufweisen, der von einem anschlag­begrenzt im Druckring 12 axial verschiebbaren Druckübertra­gungsring 21 abgedeckt wird. Zur Anschlagbegrenzung der Ver­schiebbarkeit dieses Druckübertragungsringes 21 ist dieser mit einer Umfangsnut 22 versehen in die über den Umfang verteilte, im Druckring 12 gehaltene Anschlagschrauben 23 eingreifen. Durch diese Maßnahme wird eine Baueinheit er­reicht, die das Auswechseln des Walzringes 3 erheblich er­leichtert, weil mit dem Abziehen des Druckringes 12 nicht nur der Walzring 3, sondern auch die Keilhülse 2 frei zu­gänglich wird. Trotzdem kann der Walzring 3 unabhängig von­einander in radialer und in axialer Richtung vorgespannt werden, weil die Ringkolben 10 und 14 unabhängig voneinander auf den Druckring 12 und den Druckübertragungsring 21 ein­wirken.

[0014] Um bei einer zulässigen größten axialen Vorspannung des Walzringes 3 zwischen den beiden Druckringen 11 und 12 eine sichere Drehmitnahme zu erhalten, ist zwischen dem Druck­ring 12 und dem Walzring 3 ein Reibring 24 vorgesehen, der bei einem entsprechenden axialen Anpreßdruck für den ge­wünschten Kraftschluß zwischen dem Druckring 12 und dem Walzring 3 sorgt. Voraussetzung für die gewünschte Dreh­momentübertragung ist jedoch, daß zwischen dem Druckring 12 und dem Ende 2 der Walzenwelle 1 eine drehfeste Verbindung herrscht. Zu diesem Zweck kann zwischen dem Druckring 12 und der Walzenwelle 1 eine Vielnutverbindung 25 vorgesehen sein.

[0015] In ähnlicher Weise kann auch die Keilhülse 7 über eine Viel­nutenverbindung 26 auf dem Wellenende 2 drehfest aber axial verschiebbar gelagert werden, wobei sich insbesondere der Anschlußring 8 für die Anordnung dieser Vielnutverbindung empfiehlt. Wird die Keilhülse 7 aus einem Reibwerkstoff, bei­spielsweise einem faserverstärkten Polyamid, hergestellt, so kann auch über die Keilhülse 7 ein erheblicher Drehmomentan­teil auf den Walzring 3 übertragen werden, ohne eine Über­schreitung der zulässigen radialen Vorspannung des Walzrin­ges 3 befürchten zu müssen.

[0016] Aufgrund der Anordnung eines Reibringes zwischen dem Walzring und wenigstens einem der anliegenden Druckringe 11, 12 und gegebenenfalls der Ausbildung der Keilhülse 7 aus einem Reib­werkstoff wird eine sichere Drehmitnahme des Walzringes 3 durch die Walzenwelle 1 gewährleistet, wobei weder eine un­zulässige Vorspannung auf den Walzring 3 aufgebracht noch für einen Formschluß zwischen dem Walzring 3 und einem an­schließenden Konstruktionsteil gesorgt werden muß.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf dem frei vorragenden Ende einer fliegend gelagerten Walzenwelle, bestehend aus zwei den Walzring zwischen sich axial einspan­nenden Druckringen, von denen einer an der Walzenwelle und der andere an einer Spanneinrichtung axial abgestützt sind, und aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschieb­baren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzenwelle, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Walzring (3) und wenigstens einem der bei­den Druckringe (11, 12) ein Reibring (24) vorgesehen ist und daß der reibringseitige Druckring (12) auf der Walzenwelle (1) vorzugsweise über eine Vielnutverbindung (25) drehfest sitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlitzte Keilhülse (7) aus einem Reibwerkstoff besteht oder einen Reibbelag aufweist und mit der Walzen­welle (1) vorzugsweise über eine Vielnutverbindung (26) drehfest, aber axial verschiebbar verbunden ist.

Zeichnung