Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes auf einer Walzenwelle

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zum Befestigen eines Walzringes (3) auf einer Walzenwelle (1) wird der Walzring (3) zwischen zwei Druckringen (11, 12) axial eingespannt und über eine Keilhülse (7) auf der Walzenwelle (1) abgestützt, wobei einer der Druckringe (11, 12) über eine Spanneinrichtung und die Keilhülse (7) über einen Stelltrieb axial verscho­ben werden können.
Um die axiale und radiale Vorspannung des Walzringes (3) einfach und genau einstellen zu können, weist der Druckring (12) auf der Seite der Spanneinrichtung über den Umfang ver­teilte Durchtrittsführungen (19) für zwischen der Keilhülse (7) und deren Stelltrieb vorgesehene, axiale Druckstößel (9) auf, wobei die Spanneinrichtung und der Stelltrieb je aus einem gesondert mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Ringkolben (10, 14) bestehen.

Beschreibung

[0001] Der 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, aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschiebbaren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walzringes konischen Walzen­welle und aus einem auf der Walzenwelle befestigten Träger für die Spanneinrichtung und den Stelltrieb.

[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. Zusätzlich zu dieser axialen Druckvorspannung wird eine radiale Vorspannung angestrebt, 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, über den Umfang verteilte Stellschrauben in den Ringspalt zwischen dem Walzring und dem konischen Teil der Walzenwelle eingetrieben. Diese Vorspannung des Walzringes dient einerseits zur Sicherstellung eines ausreichenden Kraftschlusses für die Drehmomentübertragung von der Walzen­ welle auf den Walzring und setzt anderseits die beim Walzvor­gang auftretenden Kerbwirkungen und Belastungen im Bereich des Walzringes herab. Da wegen der Spannungsempfindlichkeit der Hartmetall-Walzringe eine Überschreitung der zulässigen Ringvorspannungen unmittelbar zu einer Vergrößerung der Bruchgefahr führt, eine Vorspannung der Walzringe jedoch im Bereich des zulässigen Grenzwertes angestrebt wird, um eine sichere Drehmitnahme der Walzringe auch bei Stoßbelastungen gewährleisten zu können, wird eine genaue Einstellung der Vorspannungen sowohl in axialer als auch in radialer Rich­tung erforderlich, und zwar unabhängig voneinander.

[0003] Die bekannte axiale Verstellung der Keilhülse über in der Endkappe schraubverstellbar gehaltene Stellschrauben läßt zwar eine von der axialen Druckvorspannung unabhängig Ein­stellung der radialen Vorspannung zu, doch ist diese Ein­stellung aufwendig, weil die einzelnen Stellschrauben mit einem Drehmomentschlüssel angezogen werden müssen. Dazu kommt noch, daß sich auf die Durchmesserverhältnisse aus­wirkende Wärmedehnungen während des Walzvorganges und damit deren Einfluß auf die radiale Vorspannung des Walzringes nicht berücksichtigt werden können.

[0004] Ähnliche Schwierigkeiten ergeben sich für die Einstellung der axialen Walzringvorspannung mit Hilfe einer auf der End­kappe schraubverstellbaren Vorspannmutter, weil über das An­zugsmoment dieser Vorspannmutter nicht die axiale Vorspannung des zwischen den beiden Druckringen eingespannten Walzringes unmittelbar erfaßt werden kann.

[0005] Zum axialen Vorspannen eines Walzringes ist es darüber hi­naus bekannt (DE-OS 32 26 695), den Walzring auf einem in eine hohle Walzenwelle eingesetzten Zuganker zu lagern und diesen hydraulisch zu spannen, so daß der Walzenring axial gegen des stirnseitige Ende der Walzenwelle gedrückt wird. Zu diesem Zweck ist zwischen dem über den Walzring vorra­ genden Ende des Zugankers und dem Walzring ein ringförmiger hydraulischer Kolbentrieb angeordnet, der bei einer entspre­chenden Beaufschlagung für die rein axiale Vorspannung des Walzringes sorgt. Abgesehen davon, daß bei dieser bekannten Konstruktion eine formschlüssige Verbindung zwischen der Wal­zenwelle und dem der Walzenwelle stirnseitig vorgelagerten Walzenring notwendig wird, ist keine Möglichkeit einer radi­alen Vorspannung des Walzringes gegeben, wie sie bei einer gattungsgemäßen Konstruktion angestrebt wird.

[0006] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu vermeiden und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß der Walzring sowohl in axialer Richtung als auch davon unabhängig in radialer Richtung ohne aufwendige Handarbeit einfach und genau vorgespannt werden kann, wobei durch die konstruktive Ausgestaltung der Spann­einrichtung für die beiden Druckringe und des Stelltriebes für die Keilhülse die Auswechselbarkeit des Walzringes nicht beeinträchtigt werden soll.

[0007] Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß der Druckring auf der Seite der Spanneinrichtung über den Umfang verteilte Durchtrittsführungen für zwischen der Keilhülse und deren Stelltrieb vorgesehene, axiale Druckstößel auf­weist und daß die Spanneinrichtung und der Stelltrieb je aus einem gesondert mit einem Hydraulikmittel beaufschlagbaren Kolbentrieb bestehen.

[0008] Die Ausbildung der Spanneinrichtung und des Stelltriebes als voneinander gesondert beaufschlagbare Kolbentriebe sichert zunächst eine genaue und einfache Vorspannung des Walzringes in axialer und in radialer Richtung über den jeweiligen Be­aufschlagungsdruck, wobei nicht nur ein Ausgleich von unter­schiedlichen Wärmedehnungen, sondern auch von während des Walzvorganges auftretenden Wärmespannungen möglich wird. Diese voneinander unabhängige Beaufschlagung einerseits des der Spanneinrichtung zugeordneten Druckringes und anderseits der Keilhülse wird dabei ohne eine unerwünschte Verlängerung der Keilhülse über den Druckring hinaus durch das Vorsehen von axialen Druckstößeln zwischen der Keilhülse und ihrem Stelltrieb erreicht, die den Druckring in entsprechenden Durchtrittsführungen durchsetzen und daher von der Träger­seite her beaufschlagt werden können. Darüber hinaus wird durch die im Druckring gehaltenen Druckstößel zur Beauf­schlagung der Keilhülse eine Baueinheit erhalten, die das Auswechseln des Walzringes erheblich erleichtert, weil nach dem Abziehen dieses Druckringes sowohl die Keilhülse als auch der Walzring frei zugänglich ist.

[0009] Die Druckstößel zur Verstellung der Keilhülse und der die Druckstößel aufnehmende Druckring können durch in entspre­chenden Teilkreisen angeordnete Hydraulikzylinder beauf­schlagt werden. Erheblich einfachere Verhältnisse ergeben sich jedoch, wenn die beiden Kolbentriebe aus zwei konze­trischen Ringkolben bestehen, die in konzentrische Ringnuten des Trägers eingesetzt sind, die den ringförmigen Zylinder­raum für die Ringkolben bilden und an entsprechende Hydrau­likleitungen angeschlossen werden.

[0010] Der die Ringkolben aufnehmende Träger kann durch Befesti­gungsschrauben mit der Walzenwelle verbunden werden. Vor­teilhafter ist es jedoch, den Träger für die beiden Kolben­triebe als auf die Walzenwelle aufschraubbare Endmutter auszubilden, weil durch eine solche Konstruktion nicht nur das Abnehmen des Trägers von der Walzenwelle erleichtert, sondern auch ein Toleranzausgleich für das Anstellen der Kolbentriebe an die zugehörigen Konstruktionsteile ermög­licht wird. Durch die Schraubverstellung der Endmutter ist ja eine axiale Lagenanpassung möglich, wobei sich wegen der hydraulischen Spanneinrichtungen eine konstruktiv festge­legte Axiallage der Endmutter erübrigt.

[0011] Sind die Druckstößel zwischen der Keilhülse und deren Stell­trieb in weiterer Ausbildung der Erfindung anschlagbegrenzt verschiebbar in den Durchtrittsführungen des Druckringes ge­lagert, so wird eine besonders einfache Handhabung dieser Baueinheit erzielt, weil die Druckstößel in den Durchtritts­führungen unverlierbar gehalten sind. Zu diesem Zweck können die Druckstößel auf der Kolbentriebseite einen die Durch­trittsführungen überragenden Kopf aufweisen, wobei die Köpfe der Druckstößel durch einen im Druckring axial anschlagbe­grenzt verschiebbaren, vom Kolbentrieb für die Keilhülse be­aufschlagbaren Druckübertragungsring abgedeckt werden, so daß die Druckstößelköpfe ein Herausfallen der Druckstößel aus den Durchtrittsführungen im Druckring nach der einen Seite und der Druckübertragungsring das Herausfallen der Druckstößel nach der anderen Seite verhindern. Die axiale Verschiebemöglichkeit des Druckübertragungsringes gegenüber dem Druckring ist für die unabhängige Beaufschlagung der Keilhülse und des Druckringes zwingend erforderlich.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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 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.

[0015] 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 19 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, und zwar mit einem genau vorgebbaren Beaufschlagungs­druck.

[0016] 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.

[0017] 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. Die den Druckring 12 durchsetzenden Druckstößel 9 behindern dabei diese Vielnutverbindungen nicht.

[0018] 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.

[0019] Die erfindungsgemäße Konstruktion zur unabhängigen hydrau­lischen Beaufschlagung des Druckringes 12 einerseits und der Keilhülse 7 anderseits ist selbstverständlich nicht auf eine Vorrichtung mit einem zwischengeschalteten Reibring und einer Vielnutverbindung zwischen der Walzenwelle und dem Druckring bzw. der Keilhülse beschränkt. Sie kann vielmehr bei allen gattungsgemäßen Vorrichtungen eingesetzt werden, bei denen eine genaue Einstellung der axialen und radialen Vorspannung des Walzringes zur Abstimmung der Walzringbe­lastung und des übertragbaren Drehmomentes erforderlich ist.

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, aus einer mittels eines Stelltriebes axial verschiebbaren Keilhülse zwischen dem Walzring und der im Bereich des Walz­ringes konischen Walzenwelle und aus einem auf der Walzen­welle befestigten Träger für die Spanneinrichtung und den Stelltrieb, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (12) auf der Seite der Spanneinrichtung über den Umfang verteil­te Durchtrittsführungen (19) für zwischen der Keilhülse (7) und deren Stelltrieb vorgesehene, axiale Druckstößel (9) aufweist und daß die Spanneinrichtung und der Stelltrieb je aus einem gesondert mit einem Hydraulikmittel beaufschlag­baren Kolbentrieb bestehen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kolbentriebe aus zwei konzentrischen Ringkol­ben (10, 14) bestehen, die in konzentrische Ringnuten (15, 16) des Trägers (17) eingesetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Träger (17) für die beiden Kolbentriebe als auf die Walzenwelle (1) aufschraubbare Endmutter (18) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstößel (9) anschlagbegrenzt ver­schiebbar in den Durchtrittsführungen (19) des Druckringes (12) gelagert sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstößel (9) auf der Kolbentriebseite einen die Durchtrittsführungen (19) überragenden Kopf (20) aufweisen und daß die Köpfe (20) der Druckstößel (9) durch einen im Druckring (12) axial anschlagbegrenzt verschiebbaren, vom Kolbentrieb für die Keilhülse (7) beaufschlagbaren Druck­übertragungsring (21) abgedeckt sind.

Zeichnung