[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben,
mit einem Walzengestell, in das ein kreisscheibenförmiger Rohling um eine Drehachse
drehbar einsetzbar ist, einer Hauptwalze, die um eine parallel zur Drehachse verlaufende
Achse drehbar und mit der Umfangsfläche des Rohlings in Anlage bringbar ist, und zumindest
einem Paar von Kegelwalzen und zumindest einem Paar von Stegwalzen, die jeweils mit
den Seitenflächen des Rohlings in Anlage bringbar sind, wobei die Stegwalzen mittels
einer Antriebsvorrichtung drehangetrieben sind.
[0002] Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben
mit einer entsprechenden Walzvorrichtung.
[0003] Um ein Rad oder eine Scheibe in einer Walzvorrichtung aus einem stählernen, kreisscheibenförmigen
Rohling herauszuarbeiten, war es früher bekannt, den Rohling mittig auf einen Dorn
aufzusetzen und in Drehung zu versetzen. In der Zwischenzeit ist man jedoch dazu übergegangen,
Räder und Scheiben dornlos zu walzen, indem man einen scheibenförmigen Rohling üblicherweise
aufrecht stehend in ein Walzengestell einsetzt, in dem der Rohling an seiner Umfangsfläche
und seinen Seitenflächen durch Lagerwalzen schwimmend gelagert ist. Zum Walzengestell
gehört auch eine sogenannte Hauptwalze, die um eine parallel zur Drehachse des Rohlings
verlaufende Achse drehbar ist und mit der Umfangsfläche des Rohlings in Anlage steht
und diese während des Walzvorganges ausformt. Ferner sind kegelförmige Walzen, sogenannte
Kegelwalzen vorgesehen, die im Randbereich des Rohlings mit dessen Seitenflächen auf
entgegengesetzten Seiten in Anlage treten und insbesondere den radial äußeren Radkranz
oder Scheibenkranz ausformen. Der zwischen der radial inneren Nabe und dem radial
äußeren Radkranz des Rades liegende Stegbereich wird von sogenannten Stegwalzen ausgeformt,
die von entgegengesetzten Seiten mit den Seitenfläche des Rohlings in Anlage treten.
[0004] Um den Rohling in dem Walzengestell in Drehung zu versetzen, dienen die drehangetriebenen
Stegwalzen. Die Drehbewegung der Stehwalzen wird über Reibung auf den Rohling übertragen,
wodurch dieser ebenfalls in Drehung versetzt wird. Aufgrund des Kontaktes mit dem
rotierenden Rohling beginnen auch die mit diesem in Anlage stehenden Walzen, d.h.
die Hauptwalze und die Kegelwalze zu drehen. Da die Beschleunigung des Rohlings somit
allein durch die Reibung zwischen den Stegwalzen und dem Rohling erfolgt, sind die
Stegwalzen einen sehr hohem Verschleiß unterworfen. Darüber hinaus kann es aufgrund
der relativ großen Masse des Rohlings zu einem unerwünschten Schlupf insbesondere
zwischen den Stegwalzen und dem Rohling kommen, was die Bearbeitungsgenauigkeit nachteilig
beeinflusst.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung zum dornlosen Walzen
von Rädern und Scheiben zu schaffen, bei der die Belastung und der Verschleiß der
Stegwalzen reduziert ist.
[0006] Darüber hinaus soll ein Verfahren zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben geschaffen
werden, bei dem der Verschleiß der Stegwalzen reduziert ist.
[0007] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Walzvorrichtung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Kegelwalzen und die Hauptwalze
ebenfalls jeweils eine Antriebsvorrichtung zum Drehantrieb aufweisen. Auf diese Weise
wird die Drehung des Rohlings nicht mehr alleine durch die Stegwalzen erreicht, sondern
die Hauptwalze und die Kegelwalzen können ebenfalls dazu herangezogen werden, den
Rohling in Drehung zu versetzen. Auf diese Weise ist insbesondere in der Beschleunigungsphase
eine verringerte Reibung und ein verminderter Schlupf zwischen den Stegwalzen und
dem Rohling gegeben, so dass dessen Verschleiß herabgesetzt ist.
[0008] Vorzugsweise sind alle Antriebsvorrichtungen, d.h. die Antriebsvorrichtung der Stegwalzen,
die Antriebsvorrichtung der Hauptwalze und die Antriebsvorrichtung der Kegelwalzen
unabhängig voneinander ansteuerbar. Auf diese Weise kann vorgesehen sein, dass die
Antriebsvorrichtung der Hauptwalze und/oder die Antriebsvorrichtung der Kegelwalzen
beim Walzvorgang momentenfrei geschaltet werden, wenn es beispielsweise beim Walzen
des Rohlings zu keiner Überlagerung von Antriebsmomenten kommen soll. Nachdem die
Stegwalzen mit dem Rohling in Anlage getreten sind, kann der Rohling ausschließlich
mittels der Stegwalzen in Rotation gehalten werden. Durch Einbringen zusätzlicher
Momente mittels der Antriebsvorrichtungen der Hauptwalze und/oder der Kegelwalzen
kann es im Walzprozess zu einem erhöhten Verschleiß dieser Walzen kommen. Dies wird
verhindert, wenn die Antriebsvorrichtungen der Hauptwalze und/oder der Kegelwalzen
so eingestellt werden, dass die Hauptwalze und/oder die Kegelwalzen durch den Rohling
angetrieben werden oder dass die Umfangsgeschwindigkeit der Hauptwalze und/oder der
Kegelwalzen gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Rohlings im Kontaktbereich ist,
d.h. zwischen den miteinander in Anlage stehenden Bauteilen an der Kontaktfläche keine
Geschwindigkeitsdifferenz gegeben ist.
[0009] Hinsichtlich des Verfahrens wird die oben genannte Ausgabe dadurch gelöst, dass der
Rohling mittels der Hauptwalze und/oder der Kegelwalzen in Drehung versetzt wird,
bevor die rotierenden Stegwalzen mit dem Rohling in Anlage gebracht werden. Auf diese
Weise kann die Reibung und der Schlupf zwischen dem Rohling und den Stegwalzen verringert
werden, so dass die Abnutzung der Stegwalzen vermindert ist.
[0010] In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Drehzahl des
Rohlings vor dem Aufsetzen der Stegwalzen so eingestellt wird, dass das Aufsetzen
der Stegwalzen schlupffrei erfolgt. Dies ist erreicht, wenn die Umfangsgeschwindigkeit
der Stegwalzen im Kontaktbereich gleich der Umfangsgeschwindigkeit des Rohlings ist,
d.h. zwischen diesen beiden Bauteilen an der Kontaktfläche keine Geschwindigkeitsdifferenz
gegeben ist.
[0011] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann
vorgesehen sein, dass die Drehzahl der Kegelwalzen so eingestellt wird, dass ein schlupffreier
Kontakt des Rohlings mit den Kegelwalzen gegeben ist.
[0012] Wenn es beim Walzen des Rohlings zu keiner Überlagerung von Antriebsmomenten kommen
soll, werden die Antriebsvorrichtungen der Hauptwalze und/oder der Kegelwalzen beim
Walzvorgang in oben erläuterter Weise momentenfrei geschaltet.
[0013] Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung der erfindungsge-mäßen Walzvorrichtung in Seitenansicht
und
- Fig. 2
- eine Aufsicht auf die Walzvorrichtung gemäß Fi-gur 1.
[0014] Eine in den Figuren 1 und 2 dargestellte Walzvorrichtung 10 zum dornlosen Walzen
von Rädern und Scheiben besitzt ein Walzengestell 11, das zwei übereinander im Abstand
angeordnete Zentrierwalzen 12 und eine seitlich dazu versetzte Hauptwalze 13 aufweist.
Die Zentrierwalzen 12 sind jeweils um senkrecht zur Zeichenebene gemäß Figur 1 verlaufende
Achsen drehbar und insbesondere nicht angetrieben. Die Hauptwalze 13 ist um eine Achse
D
1 drehbar, die ebenfalls senkrecht zur Zeichenebene von Figur 1 verläuft, und ist mittels
einer nur schematisch angedeuteten Antriebsvorrichtung 18 drehangetrieben. Durch eine
Verstellvorrichtung 14 kann die Hauptwalze 13 in Richtung der Zentrierwalzen 12 verstellt
und von diesen zurückgezogen werden. Dies ermöglicht es, einen kreisscheibenförmigen
Rohling R so in das Walzengestell 11 einzusetzen, dass dessen Umfangsfläche U zwischen
den beiden Zentrierwalzen 12 und der Hauptwalze 13 gehalten ist und mit diesen Walzen
in Anlage steht. Der Rohling R ist dabei um eine senkrechte Zeichenebene in Figur
1 verlaufende Drehachse D
2 drehbar.
[0015] Um ein seitliches Herausfallen des Rohlings R aus dem Walzengestell 11 zu vermeiden,
besitzt das Walzengestell 11 auf beiden Seiten des Rohlings R nicht angetriebene Seitenwalzen
20.
[0016] Im Umfangsbereich des Rohlings R sind auf dessen entgegengesetzten Seiten jeweils
eine Kegelwalze 15 angeordnet, die mit den Seitenflächen S
1 und S
2 des Rohlings R in Anlage bringbar sind und von einer nur schematisch dargestellten
Antriebsvorrichtung 19 angetrieben werden. Die Kegelwalzen 15 dienen zur Ausbildung
des radial außenliegenden, umlaufenden Radkranzes des durch Walzen herzustellenden
Rades.
[0017] Der zwischen einem nahe der Drehachse D
2 gebildeten Nabenabschnitt und dem äußeren Radkranz liegende Stegbereich wird von
Stegwalzen 16 angeformt, wobei auf jeder Seite des Rohlings zumindest eine Stegwalze
16 angeordnet ist. Die Stegwalzen 16 sind von einer nur schematisch dargestellten
Antriebsvorrichtung 17 drehangetrieben.
[0018] Die Antriebsvorrichtungen 17, 18 und 19 sind unabhängig voneinander ansteuerbar,
wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Rohling R mittels der Hauptwalze 13 und/oder
der Kegelwalzen 15 bereits in Drehung versetzt wird, bevor die rotierenden Stegwalzen
16 mit dem Rohling R vorzugsweise schlupffrei in Anlage gebracht werden.
1. Walzvorrichtung zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben, mit einem Walzengestell
(11), in das ein Rohling (R) um eine Drehachse (D2) drehbar einsetzbar ist, einer Hauptwalze (13), die um eine parallel zur Drehachse
(D2) verlaufende Achse (D1) drehbar und mit der Umfangsfläche (U) des Rohlings (R) in Anlage bringbar ist, zumindest
einem Paar von Kegelwalzen (15) und zumindest einem Paar von Stegwalzen (16), die
jeweils mit den Seitenflächen (S1, S2) des Rohlings (R) in Anlage bringbar sind, wobei die Stegwalzen (16) mittels einer
Antriebsvorrichtung (17) drehangetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kegelwalzen (15) und die Hauptwalze (13) jeweils eine Antriebsvorrichtung (18,
19) zum Drehantrieb aufweisen.
2. Walzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtungen (17, 18, 19) unabhängig voneinander ansteuerbar sind.
3. Walzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsvorrichtung (18, 19) der Hauptwalze (13) und/oder der Kegelwalzen (15)
beim Walzvorgang momentenfrei schaltbar sind.
4. Verfahren zum dornlosen Walzen von Rädern und Scheiben mit einer Walzvorrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohling (R) mittels der Hauptwalze (13) und/oder der Kegelwalzen (15) in Drehung
versetzt wird, bevor die rotierenden Stegwalzen (16) mit dem Rohling (R) in Anlage
gebracht werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Rohlings (R) vor dem Aufsetzen der Stegwalzen (16) so eingestellt
wird, dass das Aufsetzen der Stegwalzen (16) schlupffrei erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl der Kegelwalzen (15) so eingestellt wird, dass ein schlupf- und momentenfreier
Kontakt des Rohlings (R) mit den Kegelwalzen gegeben ist.