DD282402A5

DD282402A5 - Vorrichtung zur befestigung von walzscheiben

Info

Publication number: DD282402A5
Application number: DD32771989A
Authority: DD
Inventors: Peter Specht
Original assignee: Thaelmann Schwermaschbau Veb
Priority date: 1989-04-18
Filing date: 1989-04-18
Publication date: 1990-09-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Walzscheiben auf fliegend gelagerten Walzenwellen. Es ist das Ziel der Erfindung, die notwendigen Montageleistungen bei der Befestigung von Walzscheiben zu senken und aufwendige Zentrierarbeiten einzusparen. Die erfindungsgemaesze Vorrichtung weist die Form einer Konushuelse auf und wirkt durch mehrere radiale Ausnehmungen, die innen und auszen angeordnet sind, als Radialfeder. Die Erfindung findet in der Walzwerkstechnik Anwendung. Fig. 1{Walzscheibe; Walzenwelle; Zentrierung; Konushuelse; Radialfeder; Walzwerk}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung von Walzscheiben auf fliegend gelagerten Walzenwellen. Die Vorrichtung dient zur Zentrierung der Walzscheibe auf dem konisch zulaufenden Walzenwellenende.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind Lösungen bekai. ., bei denen die Walzscheiben für das Walzen von Stahl aus mehreren Teilen, die aus verschiedenen Werkstoffen bestehen, gefertigt sind. Damit kann unterschiedlichen Anforderungen an das zu walzende Material entsprochen werden.

Mit der DE-PS 1286490 sind Lösungen bekannt geworden, bei denen zur Übertragung des Drehmomentes zwischen Walzscheibe und Walzenwelle eine formschlüssige Verbindung hergestellt wird.

In den DE-OS 1908942 und DE-OS2549709 erfolgt die Drehmomentenübertragung durch kraftschlüssige Verbindungen, die mittels einer konischen Spannhülse bzw. durch hohe radiale Druckspannungen erreicht wird. Dadurch wird der Hartmetallwerkstoff einerseits durch Kerbspannungen und andererseits durch Zugspannungen unzulässig hoch belastet. Dadurch können Walzenbruch'! auftreten. Der Walzenkern nimmt während des Betriebes in der Regel eine höhere Temperatur als der gut gekühlte Walzenring an und dehnt sich düher stärker als dieser. Wenn der Walzenring vollständig starr aufgespannt ist, beispielsweise durch Schrumpfen, Kleben oder Konushülsen, können die durch die unterschiedliche Wärmedehnung im Walzenring hervorgerufenen Zugspannungen diesen zum Zerreißen bringen.

Es sind deshalb Konstruktionen entwickelt worden, die den Walzenring durch axiale Einspannung halten (DE-AS 1286490, DE-OS 1948424).

Da die ausschließliche axiale Einspannung sich als selten ausreichend erwiesen hat, mußte eine ergänzende radiale Fixierung vorgesehen werden, wodurch das Problem der unterschiedlichen radialen Wärmeausdehnung wiederum auftrat. Es gab Versuche, das Problem der unterschiedlichen radialen Wärmeausdehnung dadurch zu beseitigen, daß mittels eines flüssigen Druckmittels in einer Hohlwelle eine radiale Verspannung des Walzenringes angestrebt wird (DE-OS 2314 502). Das eigentliche'Problem der unterschiedlichen Wärmeausdehnung wurde dadurch nicht beseitigt, es gab im Gegenteil zudem Erfahrungen, daß dieser Effekt sich bei Anwesenheit des flüssigen Druckmittels sogar noch verstärkte. Nach der DE-OS 2639543 wird in die hohle Antriebswelle ein hydraulisch drehbarer Zuganker eingesetzt, dessen Spannmu·* jt zur Übertragung der Druckluft der äußeren Stirnfläche der Walzscheibe gegenüberliegt, wobei die Spannmutter auf einem mit Außengewinde versehenen Bajonettring sitzt. Der Bajonettring mit der Spannmutter wird von einer Bajonettmutter getragen, die wiederum auf ein Gewinde des Zugankers aufgeschraubt ist. Zwischen Walzscheibe und Antriebswelle ist eine kegelige Hülse eingesetzt, deren freie äußere Stirnfläche einer Stirnfläche des Bajonettringes gegenüberliegt und zum Ansetzen von Ausziehkrallen ausgebildet ist. Das Verspannen des Zugankers bei Montage und Demontage der Walzscheibe erfolgt durch Ansetzen einer Hydraulikmutter, die sich dabei über ein topfartiges Stützteil an der äußeren Stirnfläche der Walzscheibe abstützt. Nachteilig ist, daß durch die Vielzahl der Bauteile und durchden erforderlichen hohen Genauigkeitsgrad die Fertigungskosten hoch liegen und die Montage und Demontage kompliziert und zeitaufwendig sind. Außerdem muß die Walzenwelle teilweise als Hohlwelle ausgeführt werden, wodurch ihre Festigkeit herabgesetzt wird. Der Einsatz derartiger Befestigungen in kleinen und relativ hoch belasteten Gerüsten ist nicht möglich.

Es ist ferner bekannt, die Notwendigkeit einer sehr maßgenauen Bearbeitung durch eine im Längsschnitt wellenförmige Ausbildung der Konushülse (DT-PS 869 892) zu vermeiden. Die Hülse wird axial eingespannt, wodurch sich die Wellen der Hülse in radialer Richtung ausdehnen und sich an der Oberfläche der Welle und der Bohrung anlegen. Da die Wellen sehr steil ausgeführt werden müssen, um der axialen Spannung nachgeben zu können, können sie in der P jdialrichtung nicht nachgeben. Dies entspricht auch dem Sinn solcher Hülsen, da sie eine starre, gut zentrierende Verbindung bewirken sollen. Es bleibt also der Nachteil bestehen, daß bei Wärmeausdehnung der WeIb sehr große Zugspannungen auf das auf der Welle befestigte Werkstück bzw. den Walzenring ausgeübt werden. Außerdem haben die bekannten Hülsen den Nachteil, daß sie nur für kurze rxiale Bauisngen brauchbar sind, weil sich die Hülsenwellen nicht mit gleicher Kraft an die zu verbindenen Oberflächen anlegen. Das DD-WP 141466 beinhaltet einen auf die Antriebswelle aufschiebbaren und durch eine als Tellerfeder großer Steifigkeit ausgebildete, auf die Antriebswelle aufschraubbare Mutter gesicherten, beaufschlagbaren sowie an einen hydraulischen Druckerzeuger anschließbaren Arbeitszylinder. Dessen ringförmiger Zylinderkörper weist angearbeitete Nasen auf, die als Sicherung des Zylinderkörpers gegen Verdrehung in entspi echende Nuten der Antriebswelle eingreifen. An diesen Nasen sind Druckstücke befestigt, welche die die Wälzscheibe tragenden Spannhülsen axial verspannen. Der ringförmige Kolben des

Arbeitszylinders, der über ebenfalls in Nuten der Arbeitswelle eingreifende Paßfedern gegen Verdrehen gesichert ist, bewirkt mit seiner freien Stirnfläche die Spannung des Walzringes. Weiterhin ist der Kolben mit einem Außengewinde versehen, auf dem eine Spannmutter gegen den Zylinderkörper verspannbar ist. Nachteilig sind das Verbleiben der Hydraulikeinrichtung auf sämtlichen Walzenwellen während des Walzbetriebes, die hohe Störanfälligkeit durch Wasser- und Zundereintritt, der unvermeidliche Verlust an Druckmedium bei jedem Walzenwechsel, die komplizierte und zeitaufwendige Montage und Demontage des Druckerzeugers, die erforderliche zeitliche Öffnung der Druckleitungen zur Walzwerksatmosphäre hin und die nach jedem Maschinenlauf für jede Walzenwelle unterschiedliche Lage des Anschlusses des Druckerzeugers, so daß sich für jede einzelne Walze beim Walzenwechsel ein erneutes Durchdrehen der Maschine erforderlich macht, um den besagten Anschluß in eine dem Druckerzeuger zugängliche Lage zu bringen. Außerdem tritt eine Erhöhung der Unwuchtbelastung der gesamten Maschine durch die nicht rotationssymmetrisch aufgebaute Vorrichtung auf. Letztlich lösen sich die Druckstücke von den Stirnflächen der Spannhülsen nach dem Anziehen der Spannmutter und der Wtgnahme des Hydraulikdruckes, wodurch die sichere radiale Fixierung der Walze nicht gewährleistet ist.

Bei einer weiteren bekannten Konushülse, bei der sich die Wellen in axialer Richtung erstrecken (US-PS 2612376), müssen die Wellen ebenfalls sehr steil ausgebildet sein. Die Konushülse ist sonst in Umfangsrichtung nicht ger Jgend nachgiebig, um sich bei axialer Einspannung auf den Konus zu erweitern und dadurch den Walzenring festspannen. Auch diese Konushülse kann daher in radialer Richtung nicht nachgeben, so daß bei Erwärmung der Welle sehr große Zugspannungen im Walzenring auftreten.

Die Lösung der DE-AS 2606908 zur Vermeidung der unzulässigen Zugspannungen besteht darin, daß die Konushülse als Radialfeder mit einem im Längsschnitt im wesentlichen geradlinig verlaufenden Hülsenteil und daran versetzt nach Außen und innen vorstehenden Stützvorsprüngen ausgebildet ist. In axialer Richtung ist diese Radialfeder mehrmals entlang ihrei gesamten Länge geschlitzt, der Zusammenhalt der einzelnen Axiallamellen wird nur durch einen direkt zur Konushülse dazugehörenden Ring, der in Richtung des Wellenendes angeordnet ist, erreicht. Hierdurch macht sich bei der Montage eine Zentrierung der Walzscheibe notwendig. Zusätzlich entstehen währende des Walzprozesses Stabilitätsprobleme, die bei einseitiger hoher Druckbzw. Stoßbelastung zur Verschiebung der am stärksten betroffenen Axiallamellen führen können.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, die notwendigen Montageleistungen bei der Befestigung von Walzscheiben zu senken und insbesondere aufwendige Zentrierarbeiten einzusparen. Die Sicherung der Walzscheibe auf dem Walzkern soll gegenüber auftretenden Schlag- und Stoßbelastungen widerstandsfähig sein und trotz unterschiedlicher Wärmeausdehnung der einzelnen Teile die Walzscheibe zuverlässig sichern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugriMde, eine Vorrichtung zur Befestigung von Walzscheiben zu schaffen, die eine einfache Montage ermöglicht und sich selbst zentriert. Stoß- und Schlagbelastungen sollen durch eine nachgebende Lagerung der Wälzscheibe ausgeglichen werden können.

Es gehört zur Aufgabe der Erfindung, daß bei Erwärmung des Walzenkerns zuverlässige Zugspannungen durch die zu schaffende Vorrichtung vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine Vorrichtung zur Befestigung von Walzscheiben in Form einer auf den Walzenkorn aufzuschiebenden und dort axial zu sichernden, als Radialfeder wirkenden Konushülse geschaffen wird, die sich dadurch auszeic. met, daß die Konushülse außen mehrere über die gesamte axiale Länge reichende Ausnehmungen aufweist. Diese Ausnehmungen sind innen und außen an der Konushülse jeweils versetzt angeordnet. Während die außen liegenden Ausnehmungen eine über die gesamte Länge reichende gleichbleibende Tiefe aufweisen, sind die innen liegenden Ausnehmungen so ausgebildet, daß deren äußere Begrenzungsflächen bzw. -kanten parallel zu einer beliebigen Geraden auf der zylindrischen Mantelfläche der Konushülse verlaufen.

Ausführungsbeispiel

Eine vorteilhafte Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung von Walzscheiben wird in den Zeichnungen dargestellt. Dabei zeigt:

Fig. 1: Längsschnitt der montierten Konushülse im Verbund Fig.2: Schnit Α-Ader Fig. 1.

Der Walzenkern 1 bildet einen Konus 17, in dessen Bereich eine Walzscheibe 9 zu befestigen ist. Gegen axiale Verschiebung in Richtung der Walzenkernmitte ist die Walzscheibe 9 mit Hilfe des Bundringes 3, der sich am Bund 18 des Walzkerns 1 abstützt, gesichert. Dia axiale Sicherung in der entgegengesetzten Richtung erfolgt mittels eines Druckringes 2 sowie eines Zentrierringei.-10 und einen durch eine Spannschraube 12 und einen Spannschraubenring 13 zu befestigenden Spanntopf 11. Der Druckring 2 liegt direkt an der zylinderförmigen Grundfläche des zur Konushülse 4 gehörenden Konusringes 5 an. Der Konusring 5 verfügt über mehrere Gewindebohrungen 14, die ausschließlich für die Demontage, insbesondere für das Abziehen, benötigt werden. Die auf den Konus 17 des Walzenkernes 1 direkt aufgeschobene Konushülse 4 weist, jeweils versetzt zueinander, mehrere Innennutsn 6 und Außennuten 7 auf. Der Konusring 5 ist davon ausgenommen. Die Kantenlinien aller innere:: und äußeren Begrenzungsflächen 8 bzw. 1S verlaufen zueinander und zu einer beliebigen axial verlaufenden Geraden auf der äußeren Mantelfläche 16 der Konushülse 4 parallel. Die so ausgeführte Konushülse gleicht unterschiedliche Wärmeausdehnungen, die zu unzulässig hohen Spannungen führen, durch Spreizung aus.

Claims

Vorrichtung zur Befestigung von' Valzscheiben in Form einer auf den Walzenkern aufzuschiebenden und dort axial zu sichernden, als Radialfeder wirkenden Konushülse, dadurch gekennzeichnet, daß die Konushülse (4) außen mehrere über die gesamte axiale Länge reichende Außennuten (7) aufweist und versetzt zu diesen innen die gleiche Anzahl Innennuten (6) angeordnet sind, deren innere bzw. äußere Begrenzungsflächen (8 bzw. 15) parallel zu einer beliebigen Geraden auf der zylindrischen Mantelfläche (16) der Konushülse (4) verlaufen.

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2 Seiten Zeichnungen