DE1810941A1 - Walzwerkswalze,insbesondere fliegend gelagerte Kaliberwalze fuer Drahtwalzwerke - Google Patents

Walzwerkswalze,insbesondere fliegend gelagerte Kaliberwalze fuer Drahtwalzwerke

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DE1810941A1 DE19681810941 DE1810941A DE1810941A1 DE 1810941 A1 DE1810941 A1 DE 1810941A1 DE 19681810941 DE19681810941 DE 19681810941 DE 1810941 A DE1810941 A DE 1810941A DE 1810941 A1 DE1810941 A1 DE 1810941A1
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
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Description

PATINTIMOENIIUtI Ψ. W. MtMMtIICH · OI « 0 MOtItK. D. OROIII J 810941
Ι3.ΙΙ.Ι968 f.or. 31 kj6
SIzMkQ Siegener i-wschinenoau Gn.JHj Dahloruch/W stfalen
Walswerkswalze, Insbesondere fliegend gelagerte Kaliberwalze für Drahtwalzwerke
Die £rfindung betrifft eine Walzwerkswalze, insbesondere w fliegend gelagerte Kaliberwa^ze für Drahtwalzwerke, bei welcher auf einer Antriebswelle mit Kulioereinsehnitten versehene Walzenringe .~xial verspannbar sitzen und durcu Mitnehmer in Drehrichtung mit der Antriebswelle gekuppelt sind.
Es gehört bereits seit langem zum Stande der Technik« Walzwerkswalzen aus einer Antriebswelle und löebar auf dieser angeordneten Walzenmänteln zu bilden, wobei die Walzenmantel durch axiales Verspannen auf der Antriebswelle festgelegt werden. Kine solche Walzenausbildung ist bspw. durch die deutsche Patentschrift 329 $29 bekanntgeworden. ^ Ebenso ist es, bspw. durch die deutsche Patentschrift 21979 und o9o 1^4 bereits bekannt, mit Kalibereinschnitten versehene W^lzenringe axial verspunnbar auf eine Antriebswelle anzuordnen unu hierdurch W-lzwerkswalzen mit veränderoaren Kalibereinschnitten zu erstellen. Auf der gleichen Kntwicklungslinie liegen an&^ die Walzenausbildüngen nacu Jt^ US-Patentschriften 1 289 6o2, 1 494 331, 1 528 392 und 2 342 159.
Durch uie französische Patentschrift 1 48l o23 ist eine
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O O 9 6 2 4 / O 9 6 k bad original
entsprechende Ausbildung aucu schon für fliegend gelagerte Kaliberwalzen bekanntgeworden, wie bspw. für Drantwalzwerke sie Verwendung finden.
Durch die deutschen Patentschriften 49© I85, 551 0I9 sowie die deutschen Auslegesohriften 1 l4o 535 und 1 146 467 i«t es auch schon bekannt geworden, die auf einer Antriebswelle . angeordneten und axial verspannten Walzenmantel oder Wa1s«&- ringe durch Mitnehmer in Drehrichtung mit der Antriebst«·!!« zu kuppeln. ·
Alle diese bekannten Walzwerkswalz«n haben den Machteil« dftJ . bei ihrem Einbau in ein Walzwerk ein« Sicherung gegen überhöhte Walzkraft und überhöhtes Walzmoaeat beiß Walzbetrieb nur erreicnbar ist, wenn sie mit dem Walzwerkeantrieb über Antriebe Spindel gekuppelt werden, die eine der saxlmal sulässigem Walzkraft und dem maximal zul&ssigca Wstlzmomnt Sollbruchstelle aufweisen. Solch© Antriebeepindeln mit bruchstellen sind ebenfalls seit langeaj bekannt. So 1st bepw. eine solcae Antriebsspindel in der deutschen Patentschrift 1 222 000 besclirleben.
Der wesentliche Nachteil einer Anordnung der Sollbruchstelle an der Antriebsspindel besteht darias daß sich zwischen der Spindel mit dem Sicherungselement und der Walze verhältnismüSig große Massen befinden, die auf die blockierte Walze einwirken, Diese Massen nüssen abgebremst werden« bevor dia Bruchsicherung in der Spindel erst belastet wird.
Ausgehend von einer Walzwerkswalze, insbeeonder© einer flitgeiidi gelagerten Kaliberwalze für Drahtwalzwerks, bei welehei» auf e&ne-Antriebswelle mit Kalibereinsehnitten versehene axial verspannbar sitzen und durch Mitothmer im mit der Antriebswelle gekuppelt sind^ liegt der
die^Aufgabenstellung zugrunde, eine Sicherung gegen das Auftreten einer überhöntcn Walzkraft und eines Ucer-nöriten' Wulzmomentes beim Walzoetrie'u zu schaffen, diu unijiitteloc.r an uer Walzwerkswalze wirksam ist und wegen dex· uadurch bedingten wesentlich geringeren bewegten Masse feinfühliger anspricnt.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß in erster Linie vorgeschlagen, das axiale Sparmelement durca eine mit der Walzenachse fluchtende Ankerschraube mit Sollbruchstelle zu bilden und den Mitneheern an der Antriebswelle und/oder an den Walzenringen gegen die Walzenachse geneigt verlaufende Keilflächen zuzuordnen.
Wird bei einer solchen erfindungsgemäflen Anordnung als Folge einer Störung das Walzmoment zu groß, dann wirken die Mitnehmer zwischen der Antriebswelle und den Walzenrln&en wie eine. Schraube. Hierdurch werden die Walzenringe auf Verschiebung in Hichtung der Walzenachse beansprucht, überschreitet dabei das Walzmoment eine vorbestinmte Grenze, die abhängig 1st von dem tatsächlich an der Sollbruchstelle vorhandenen Materialquerschnitt,von der M&terialfestigkeit der Ankerschraube und von der Steigung der Keilflächen, dann bricht die Sollbruchstelle und der Walzenring wird abgesprengt.
Srfindungsgeaäe ist es besonders zweckmässig, wenn die Sollbruchstelle der Ankerschraube eine In der Kaliberebene des Walzen- w ringes liegende Eindrehung in Sohraubensohaft ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Sollbruchstelle immer im Bereich der größten auftretenden W-lzkraft liegt.
Um nach dem Auftreten eines überlastun«,sbruches an der AnkersCl1 ein leichtes Auswechseln desseloen zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgescalagen, Jie Antriebswelle mit einer lösuaren, z.B. abziehoaren, Zentriei-hülse für die Walzenringe zu versehai,
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009824/0964
BAD ORIGINAL
die eine zentrale joohrung zum losen .Durchstecken der Ankerschraube aufweist und mit einer Schulter verseaen ist, gegen die sicn die Spannschraube mit einem Kopfteil in Zugrichtung abstützt.
Von besonderem /orteil ist es nach der Erftidung auch, wenn mehrere gleichartige Mitnehmer gleicumässig über den Walzenumfang verteilt angeordnet sind.
Als besonders zweckentsprechend und vorteilhaft hat es sich nach der Erfindung erwiesen, als Mitnehmer radiale Bolzen vorzusehen, die einerseits in radialen, halbsciialenförmigen Ausnehmungen, vorzugsweise an der walzenseitigen Stirnfläche der Zentrierhülse sitzen und andererseits mit ihrer freien 1 Umfangsfläcne in keilförmig gestaltete Kerben, z.B. an der Stirnfläche des Walzenringes, eingreifen, üle wirkungsmäßig günstigste Ausgestaltung der Sicherung gegen überhöhte Walzkraft und überhöhtes Walzmoment wird dabei nach der Erfindung erreicht, wenn die Mitnehmerbolzen eine Konizität aufweisen, bei der die Konusspitze auf der Walzenachse liegt und dabei die Ausnehmungen an der Zentrierhülse und die Kerben am Walzenring dieser Konizität angepasst sbd. Eine solche Anordnung 1st jedoch in der Herstellung verhältnismäßig teuer. Die praktischen E fahrungen haben gezeigt, daß es erfindungsgemäß auch völlig ausreicht, wenn die Mitnehmerbolzen zylindrisch ausgebildet und die Ausnehmungen sowie auch die Kerben dieser Zylinderform angepaßt sind.
Auch andere Ausfiirungsformen der erfindungsgemäßen Sicherung gegen überhöhte Walzkraft und überhöhtes Walzmoment sind im liahmen der Erfindung möglich. So können nach der Erfindung die Mitnehmer auch Kugeln sein, die einerseits in einer Kugelpfanne,
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- BAD ORSG1MÄL
00*124/09*4'-'
vorzugsweise an uev Stirnseite de*· Zentrieiiiüisfc, lagern und andererseits in eine von dtr Stirnfläche, z.u. ues Walzenrihg.es, ausgeoilüe.te, in Drelirichtung der Walze Steigung aufweisende Kugelrille eingreifen.
Ferner liegt es in dieser Hinsicht im Rahmen der Erfindung, die Mitnehmer als, bspw. an die Z~ntrierhülse angeformte, Keilnocken auszubilden, die in entsprchende Keilausnehmungen, z.B. an der Stirnseite des Walzenringee, eingreifen.
Die Sicherung gegen überhöht« Walzkräfte wird schließlich erfindungsgemäß dadurch günstig gelöst, daß die Zentrierhülse der Walzenachse mit einem Zentrieransatz versehen ist, der- φ eine Zentrierschulter des Walzenringes umgreift oder in diese eingreift.
Die Zeichnung zeigt drei verschiedene Lösungsvorschläge für die Ausbildung einer erfindungsgemäßen Sicherung gegen überhöhte Walzkraft und überhöhtes Walzmopent an fliegend gelagerten Kaliberwalzen für Drahtwalzwerke, und zwar jeweils im Längsschnitt.
Bei allen in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführun6sformen von fliegend gelagerten Kaliberwalzen 1 ist auf das freie Ende einer Antriebswelle 2 eine Zentrierhülse 3 aufgeschoben und darauf durch eine Feder-Nut-Verbindung 4· drehfest w gelagert. Zur axialen Lagersicherung der Zentrierhülse 3 auf der Antriebswelle 2 kann eine in der Zentrierhülse J5 sitzende Schraube 5 dienen, die in eine zugeordnete Bohrung 6 an der Antriebswelle 2 zum Eingriff kommt.
Mit ihrem Außenumfang ist die Zentrierhülse 3 in einem Lager des Walzenständers 8 aufgenommen, wobei sie mit einem Zencrieransatz 9 vor der Stirnseite des Walzenständers δ liegt.
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00982W096A - ,
BAD ORIGfNAL
Der Z-ncriez'aiisatz 9 an eier Z.ntrierhülse 3 weise eine axiale DurcriOonruii^, Io und eine uew freien Enäe der Antriebswelle 2 zugewendete Stützschalter 11 auf. Durch die Bohrung wird eine Ankerschraube 12 so hindurchgesteckt, daß sie sich mit ihrem Kc1 ill 1) gegen die Stutsschulter 11 anlegt.
Ein Walzenring 14 mit einem Kalibereinschnitt 15 hat eine Zentrierachulter 16« mit der er nach den Figuren 1 und 2 _ in den Zentrleransatz 9 der ZentrierhÜlae 3 eingreift.
Die Ankerschraube 12 durohsetzt axial den Walzenring 14 sowie eine Bohrung 17 in einer Spannplatte 18« die an der dem Zentrieransatz 9 gegenüberliegenden Stirnseite des Walzenrings 14 zur Anlage kommt. Durch auf die Ankerschraube 12 aufgedrehte Mattern 19 wird der Waisenring 14 mit Hilfe der Spanplatte 18 axial gegen die Zentrierhülse > verspannt.
Um eine Verdrehungssicherung des Walzenringes 14 gegenüber dem Zentrieransatz 9 der ZentrierhUlse 3 zu erhalten, sind bei der AusfUhrungsform der Walzwerkswalze 1 nach Flg. 1 gleichmäßig Über den Walzenumfang verteilt angeordnete, radiale Mitnehmerbolzen 2o vorgesehen. Diese Mitnehmerbolzen sind so im Zentrieransatz 9 der ZentrierhUlse 3 angeordnet, daß sie im Eingriffsbereich der Zentrierschulter 16 des Walzenringe 14 In halbschalenförmigen Ausnehmungen 21 des Zentrieransatz>s 9 gefaßt sind, wie dies besonders deutlich der Fig. la zu entnehmen ist. Mit ihr·» außerhalb der halbschal enförmigen Ausnehmungen 21 liegenden Umfangsteilstück kommt der Walzenring l4 über in die Stirnfläche der Zentrierschulter 16 eingearbeitete Kerben 22 In Singriff, die, wie ebenfalls der Fig. la entnommen werden kann, gegen 41« Walzen-, achse geneigt verlaufende Keilfläohen $$ aufweisen.
Die Ke Hflachen 2p der Kerben 22 bildien im Zusammenwirken BAD ORIGINAL
1 '"'"?' "Ί|1 '■ ι' -1"U"1! ■:'' ■■ ι::!jl!j!i;ι!jj||||||j|j|■ι!l||;ι:j|ll!!l!!lHl|ι■>ιj!l■■;:::!lI:,:ίIιq{|!!lιjιι■!' .-!!1
«it den freiliegenden Teil der Oberfläche dea Mitnehmerbolzens vßo und finer Sollbruchstelle 24 am Ankerbolzen 12 eine;: Sicherung gegen das Auftreten überhöhter Walzkräfte und Überhöhter Walzmomente, Erhöht sich näolich In Folge irgend einer Störung 'das Walzmoment über das maximal zulässige Ausmaß, dann ergibt sich eine relative Drehung des Walzenringes 14 zur Zentrierhülse J5 und als Folge davon versuchen die Keilflächen 2} der Kerben 22 am Umfang der Mitnehmerbolzen 2o achraubenartig hochzusteigen. Dadurch ergibt sich eine axiale Verschiebung dee W&lzenrlnges 14, die auf die Sollbruchstelle 24 der Ankerschraube 12 zur Wirkung kommt. Überschreitet das Walzmoment eine durch den Materialquerschnitt an der Sollbruchstelle 24, die Festigkeit des Materials der Ankerschraube 12 und die Steigung der Kollflächen 22 bestimmte Grenze, dann zerreißt der Ankerbolzen 12 an der* Sollbruchstelle 24 und der Walzring 14 wird von der Zentrierhülse 3 und damit von der Antriebswelle 2 abgesprengt.
Besondere zweckmässig ist es, wenn die Sollbruchstelle 24 der Ankerschraube 12 in der Kaliberebene des Walzenringes 14 Ii-gt, well dadurch die Sollbruchstelle 24 nicht nur beim Auftreten eines erhöhten Walzeoeentes sondern auch bela Wirksamwerden Überhöhter Walzkräfte aneprioht und ein Abspringen des Walzenringes 14 zur Folge hat.
Die günstigste Wirkung der Sicherung gegen das Auftreten eines überhöhten Walzaoaents wird erreicht, wenn die Mitnehmerbolzen 2o und die zugehörigen Kerben 22 eine Konizität aufweisen, bei der.die Konusspitze alt der Walzenachse zusaaeenfällt. Sine solche Anordnung 1st jedoch In der Herstellung schwierig und damit teuer. Deshalb werden nach Figur 1 zylindrische Mitnehmerbolzen 2o und entsprechend angepaßte Kerben 22 benutzt.
Die in Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Ausführungsform
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BAD ORIGINAL
einer fliegend gelagerten Kaliberwalze für Drahtwalzwerke unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 Im wesentlichen dadurch« daß anstelle der Mitnehmerbolzen So Mitnehmerkugeln 25 vorgesehen sind« die in entsprechenden Kugelpfannen £6 am Zentrieransatz 9 der Zentrierhülse 3 lagern. An der Stirnfläche der Zentrierschulter Io des Walzenringes 14 befinden eich Kugelrillen 27» dl« in Drehrichtung der Walze 1 eine Steigung aufweisen, wie dies in Fig. 2a angedeutet ist.
BIe Wirkungsweise dieser Vorriohtumg 1* aber praktisch dlegleiohe« wi· diejenige 4er in Flg. 1 gezeigten Aaorteung.
Bei der Walzwerksw4ze 1 nach Fig. 3 ist der Zentrieransätζ 9 der Zentrierhülse 3 als Konus ausgebildet« der in eine entsprechend konische Zentrierschulter 16 des Wakenringes 14 eingreift. An der Konusfläche des Zentrieransatzes 9 befinden sich, gleichmissig Über den Umfang verteilt, Nocken 2ö, die in entsprechende Ausnehmungen 29 am Innenumfang des Walzenringes 14 eingreifen.
Wie besondere deutlich aus Fig. Ja hervorgeht* weisen sowohl die Nocken £8 Keilflächen 30 ale auch di· Aussparungen 29 entsprechende KeilflKchen 31 auf, di· gegen die Walzenachse geneigt verlaufen.
Bei normaler Belastung der Walswerkewalze 1 wirken die Nocken 28 und die Aussparung 29 als Mitnehmer zueaaaen. Erhöht sich Jedoch infolge irgend einer Störung das Walzmoaent Über das normale Auanafl, dann stellt sich ein· ReIatirdrehung de· Walzenrlnges 14 gegenüber der Zentrierhülse ^ ein» Bedingt durch diese Relativdrehung steigen die Keilflächen 31 der Aussparungen 29 an den Kellfl&chen 30 der Nocken 28 schraubenartig hoch und zwingen dadurch des Walzenring 14 eine axiale Bewegung auf. Durch diese Axialbewegung des Walzenrings wird die Sollbruchstelle an der Ankerschraube 12 auf Zug beansprucht, derart, daß sie eine Überschreitung einer vorbestimmten Zugkraftwirkung zu Bruch geht.
009824/0964
ORIGINAL·
Der Walzenring 14 wird damit von der Zentrierhülae IJ 'abgesprengt und das Walzwerk wird gegen Überlastung gesichert.
Die zu Bruch gegangene Ankerschraube kann bei allen drei gezeigten AusfUhrungsbeispielen einer Walzwerkswalze leicht ersetzt werden. Hierzu ist es lediglich notwendig, die Zentrierhülse 3 vom freien Ende der Antriebswelle 2 abzuziehen und dann die zerbrochene Ankerschraube 12 durch •in· neu« Ankereohrmub· zu ersetzen.
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Claims (1)

13.11.1968 f.mr. 31 2?6
SIEMAO Siegener Maschinenbau GmbH, Dahlbrueh-Westfalen
Patentansprüche
Walzwerkewalze, insbesondere fliegend gelagerte Kaliberwalze für Drahtwalzwerke, bei welcher auf eine Antriebswelle alt Kalibereinschnitten versehen Walzenringe axial verspannbar sitzen und durch Mitnehmer in Drehriohtung mit der Antriebewelle gekuppelt sind,
dadurch gekennzeichnet* daß das axiale Spannelement durch eine alt der Walzenachse fluchtende Ankerschraube (12) mit Sollbruchstelle (24) gebildet ist und den Mitnehmern (2o) biw. (25) bzw. (28) an der"Antriebswelle (2) und/oder an den'Walzenringen (3>) grfgen dl· Wäfeenachae geneigt ^erlaufende Kellflächen (23) bxw. (27) bzw. 00« 31) zugeordnet sind. " ' '
Walzwerkswalze nach Anspruch 1,
dadurch gelcennteiohmet, ilag die Sollbruoheteile (24) der Ankereehraub« (12) eine in der Kaliberebene des Walz*em»lngs (14) liegende Sindrehung im
Schraubenschaft 1st. " : . '
Walzwerkswalze nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (2) eine lösbare« z.B. abziehbare Zentrier-* hülse (3) für die WalzSnringe (14) trägt, dife eine zentrale Bohrung (lo) zum losen Durchstecken der Ankerschraube (12) aufweist und ifiit einer Schulter (11) versehen ist, gegen die* sich die Ankerschraube (12) mit einem Kopfteil (13) in Zugrichtung abstützt.
BADORiGiNAL
wgi/TT .-■.. ;■■;■'■
*. Ntaferkswalze naeh den Ansprüchen 1 bis 3, 1810941
4 a d u r ο h gekennzeichnet, OaA Mhrere Nltnelwer (2o) oxw.(25) bzw.(28) gUiohaMssig Über dtn Walzenuafang"verteilt'angeordnet «Ind.
5· Walewerkswalze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet« da· al« Mitnehmer radiale Bolzen (2o) vorgesehen sind, di· einerseits in radialen« halbaohalenföriigen Ausnehaungen (21), vorzugsweise an der walzenseitlgen etlrnflioh· der ZentrierBUls· (J)
. «itian und andererseita mit ihrer freien ttafangsfläeh« In SsULföradg (2J) gestaltete Kerben (22), z.B. an der ttirnfllohe de· Walzenfinges (14), eingreifen'(FIg. 1 und la). φ
6. Wal»werkewalze naeh den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daS die Mitnehmerbolzen (2o) eine Konizität aufweisen, bei der die Konusspitze auf der Walzenachse liegt« wobei die Ausnehmungen (21) an der ZentrlerhUlse und die Kerben (22) an Walzenring (Ik) dieser Konizität angepast sind. . ' '
7· Walzwerkawalze nach den Ansprüchen 1 bis 5# dadurch gekennzeichnet, daβ die Mitnehmerbolzen (2o) zylindrisch ausgebildet und die Ausnehmungen (21) sowie a*uoh die Kerben (22) dieser Zylinderform angepaßt sind.' ' w
;8. Walzwerkswalzt nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dai die Mitnehmer Kugeln (25) sind, die einerseits in einer Kugelpfanne (26)« vorzugsweise'an der Stirnfläche der Zentrierhülse (2), lagern und andererseits in eine an der Stirnfläche, z.B. des «alzen- * rings (l4), ausgebildete, in Urehrlchtung der Walze (1) aufweltfende Kugelrillen (27) eingreifen (Fig. 2 und 2a).
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BAD ORIGINAL
9* Walzwerkswalze nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer« bspw. an die ZentrierhUlee (2) angeformte, Kellnocken (28) sind« die in entsprechende Keilausnehmungen (29), z.B. an der'Stirnseite des Walzenringes (14), eingreifen (Fig. 3 und 5a. ' '
ti
Xo.Walzwerkswalze nach den Ansprüchen 1 bis 9, ■
dadurch gekenn ze iofh net, -
dafi die ZentrlerhUlae (3) der Antriebswelle )2) mit einem Zentrieransatz (9) vergehen ist« der eine Zentrierschulter (l6) des Walzenringeä (14) umgreift oder in diese eingreift.
BAD ORIGSNAL
00982W096A
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