DE3229201A1 - Tapered roll of a planetary skew-rolling mill - Google Patents
Tapered roll of a planetary skew-rolling millInfo
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Abstract
Description
Kegelwalze eines Planeten-SchrägwalzwerksTapered roller of a planetary piercing mill
Planeten-Schrägwalzwerke, wie sie prinzipiell durch die DE-AS 16 02 153 und die DE-PS 20 09 867 bekannt sind, benutzen kegelförmige Walzen. Die Planeten-Schrägwalzwerke haben sich zur kontinuierlichen Hochumformung von Vollquerschnitten ebenso wie von Hohlquerschnitten als gut geeignet erwiesen. Je nach Verwendungszweck sind also Kegelwalzen mit mehr oder weniger langen Verformungszonen notwendig.Planetary piercing mills, as in principle by DE-AS 16 02 153 and DE-PS 20 09 867 are known, use conical rollers. The planetary piercing mills have developed for the continuous high forming of full cross-sections as well as of Hollow cross-sections proved to be well suited. So depending on the intended use Tapered rollers with more or less long deformation zones are necessary.
Daher und aus Gründen des Walzenverschleisses ist öfter ein Walzenwechsel erforderlich, weshalb die Kegelwalzen mit den sie tragenden Wellen lösbar verbunden sein müssen.For this reason, and for reasons of roll wear, rolls must be changed more often required, which is why the tapered rollers releasably connected to the shafts carrying them must be.
Zumeist sind zur Befestigung der Kegelwalzen an den sie tragenden Wellen, auf denen sie stirnseitig aufsitzen, die Stirnseite der Walzenwelle und die Stirnseite der Kegelwalze, die einander zugekehrt sind, mit korrespondierenden Stirnverzahnungen versehen und durch einen Zuganker sind die Kegelwalze und die sie tragende Welle an ihren einander zugekehrten Stirnseiten gegeneinander verspannt. Die Kegelwalzen, die als Verschleißteile an sich einfach und billig sein sollen, benötigen durch die Art ihrer Befestigung einen nicht unbeträchtlichen Bearbeitungsaufwand. Hinzu kommt, daß der oft verhältnismäßig teuere Walzenwerkstoff nur im Maße der Nachdrehbarkeit der Kegelwalze genutzt werden kann.In most cases, the tapered rollers are used to attach them to the ones carrying them Waves on which they sit at the front, the Face of the Roller shaft and the face of the tapered roller facing each other with Corresponding spur gears and a tie rod are the Conical roller and the shaft carrying it on their facing end faces braced against each other. The tapered rollers, which are simply wearing parts in themselves and should be cheap, require a not inconsiderable amount due to the way they are fastened Processing effort. In addition, the roller material is often relatively expensive can only be used to the extent that the tapered roller can be rotated again.
In Erkenntnis der vorgenannten Nachteile ist bereits vorgeschlagen, die Kegelwalze zu teilen in einen Kopfteil und einen kegelstumpfförmigen Grundkörper, so daß zumindest bei Kegelwalzen mit kurzer Verformungszone eine Materialeinsparung bei Aufrechterhaltung einer bestimmten, auch für Kegelwalzen mit langer Verformungszone geeigneten Walzengeometrie erreichbar ist (DE-OS 30 43 937). Zur Befestigung des Kopfteils der Kegelwalze an dem Grundkörper sind beide wieder an ihren einander zugekehrten Stirnflächen mit Stirnverzahnungen versehen und zudem miteinander verschraubt, so daß ein nach wie vor hoher Bearbeitungsaufwand auch an dem dem Verschleiß unterliegenden Kopfteil erforderlich ist.In recognition of the aforementioned disadvantages, it is already proposed to divide the conical roller into a head part and a frustoconical base body, so that at least in the case of tapered rollers with a short deformation zone, a material saving is achieved while maintaining a certain, even for tapered rolls with a long deformation zone suitable roller geometry can be achieved (DE-OS 30 43 937). To attach the The head part of the tapered roller on the base body are both back on their one another facing end faces provided with spur teeth and also screwed together, so that there is still a high level of processing work on the one subject to wear Headboard is required.
Ziel der Erfindung ist eine weitergehende Materialeinsparung und eine Verbilligung der Herstellung der dem Verschleiß unterliegenden Teile der Kegelwalze. Dabei geht die Erfindung von einer geteilten Kegelwalze aus, die aus einem Grundkörper und einem Kopfteil zusammengesetzt ist. Gemäß der Erfindung ist der Grundkörper der Kegelwalze mit einem Kegelzapfen versehen, auf den ein Kopfteil mit einer dem Kegelzapfen des Grundkörper entsprechend konischen Bohrung aufgesetzt ist, wobei der Innenkonus des Kopfteils dem durch die Umformungszone etwa gegebenen Aussenkonus entspricht und wobei ferner zur Verbindung von Grundkörper und Kopfteil der Kegelzapfen des Grundkörpers und die konische Bohrung des Kopfteils mit konischem Gewinde einer bei Ubertragung des Walzdrehmomentes den Gewindeschluß bewirkenden Steigung versehen ist. Der so geformte und ausgebildete Kopfteil bildet eineonischen Ring, der bis auf eine aus Festigkeitsgründen erforderliche Mindestwandstärke abgedreht werden kann, so daß eine weitgehendste Ausnutzung des Walzenwerkstoffes möglich ist. Die Verbindung des Kopfteils mit dem Grundkörper durch das konische Gewinde reduziert die Bearbeitungskosten und ist andererseits auch aus Festigkeitsgründen (nur Drehteile ohne Keilnuten oder dergl.) von Vorteil.The aim of the invention is a further saving in material and a Cheaper production of the parts of the tapered roller that are subject to wear. The invention is based on a divided tapered roller, which consists of a base body and a headboard is assembled. According to the invention, the base body the tapered roller provided with a tapered pin on which a head part with one of the Taper of the base body is placed according to the conical bore, the inner cone of the head part corresponds to the outer cone given by the deformation zone and furthermore for connecting the base body and the head part of the tapered pin of the Base body and the conical bore of the head part with a conical thread when the rolling torque is transmitted, the pitch causing the thread closure is provided is. The head part thus shaped and designed forms an anonical ring that extends up to be turned down to a minimum wall thickness required for reasons of strength can, so that the most extensive utilization of the roll material is possible. the Connection of the head part with the base body reduced by the conical thread the machining costs and, on the other hand, for reasons of strength (only turned parts without keyways or the like.) An advantage.
Als das zur Verbindung des Kopfteils mit dem Grundkörper vorgesehene Gewinde wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ein solches in Sägezahnprofil vorgesehen, dessen Steilflanken senkrecht zur Kegelmantellinie liegen und dessen Schrägflanken zusammen mit den Steilflanken eine Erzeugende von Gewindegängen ohne radiale Hinterschneidung bilden. Dieses Gewindeprofil hat neben festigungstechnischen Vorteilen den Vorteil, daß der Walzdruck etwa mittig zum Flankenwinkel wirkt, die Gänge sich ineinander verkeilen und der Walzdruck übersetzt als Anpressdruck einen hohen Reibschluß zwischen dem Grundkörper und dem Kopfteil in Umfangsrichtung ergibt. Hierzu ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Verwendung eines flankenzentrierten Gewindes, also eines Gewindes mit Spiel an Kopf und Grund der Gewindegänge vorgesehen.As the one provided for connecting the head part to the base body According to a further feature of the invention, the thread is a sawtooth profile provided whose steep flanks are perpendicular to the surface of the cone and whose Inclined flanks together with the steep flanks create a generating line of threads without form radial undercut. This thread profile has, in addition to fastening technology Advantages have the advantage that the rolling pressure acts approximately in the middle of the flank angle Gears wedge into one another and the roller pressure translates as contact pressure results in high frictional engagement between the base body and the head part in the circumferential direction. For this purpose, according to a further feature of the invention, the use of an edge-centered Thread, that is, a thread with play on the head and bottom of the threads.
Die Einsatzdauer des Kopfteils der Kegelwalze hängt von dem Abdrehmaß ab, welches das Kopfteil maximal zuläßt, und von der maximalen axialen Anstellung, die die Walzenwelle im Walzenkopf durch die Anstellvorrichtung erfahren kann. Besonders das Maß der axialen Anstellung ist baulich verhältnismäßig eng begrenzt. Um dennoch ein großes Abdrehmaß zuzulassen sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung Grundkörper unterschiedlicher axialer Länge im Austausch einsetzbar. Eine weitere Möglichkeit zum Ausgleich eines über die maximale axiale Anstellung der Walzenwelle hinausgehenden Abdrehmaßes besteht gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung in der Verwendung eines konischen Ringes, der gleiches Innen- und Aussengewinde wie die konische Bohrung des Kopfteils und der Kegelzapfens des Grundkörpers aufweist und zwischen Kegelzapfen und Kopfteil einsetzbar ist.The duration of use of the head section of the tapered roller depends on the degree of calibration from the maximum permitted by the head part and from the maximum axial adjustment, which the roller shaft in the roller head can experience through the adjusting device. Particularly the degree of axial adjustment is structurally relatively tight. To still To allow a large amount of twist off are according to a further feature of the invention Base bodies of different axial lengths can be used in exchange. Another Possibility to compensate for an over the maximum axial adjustment of the roller shaft There is a further feature of the invention in the use of a conical ring with the same internal and external thread as has the conical bore of the head part and the tapered pin of the base body and can be used between the taper and the head part.
Die Verwendung eines Kopfteils gemäß der Erfindung läßt es zu, und darin besteht ein weiteres Merkmal der Erfindung daß an die Walzenwelle an deren walzenseitigem Ende der Kegelzapfen sogleich angeformt ist, so daß die Walzenwelle sogleich Grundkörper der Kegelwalze ist, auf den das Kopfteil aufsetzbar ist. In diesem Falle ist die Verwendung des konischen Zwischenringes die geeignete Möglichkeit zum Ausgleich des Abdrehmaßes.The use of a headboard according to the invention allows, and is another feature of the invention that to the roller shaft on their roller-side end of the tapered pin is immediately formed so that the roller shaft at the same time the base body of the tapered roller on which the head part can be placed. In In this case, the use of the conical intermediate ring is the most suitable option to compensate for the calibration dimension.
Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele der Erfindung.The drawing shows exemplary embodiments of the invention.
Figur 1 zeigt als Beispiel eine aus einem Kopfteil und einem Grundkörper gebildete Kegelwalze, die lösbar an der Stirnseite einerWalzenwelle befestigt ist.As an example, FIG. 1 shows one composed of a head part and a base body formed tapered roller which is releasably attached to the end face of a roller shaft.
Figur 2 zeigt das gleiche Beispiel in kleinerem Maßstab mit einem neuen, nicht abgedrehten Kopfteil aufgesetzt auf einen Grundkörper geringer axialer Länge, während Figur 3 das gleiche Beispiel mit einem bereits in erheblichem Maße abgedrehten Kopfteil aufgesetzt auf einen Grundkörper von entsprechend dem Abdrehmaß des Kopfteils gegenüber dem Grundkörper nach Figur 2 grösserer axialer Länge zeigt.Figure 2 shows the same example on a smaller scale with a new, not turned off head part placed on a base body less axial Length, while Figure 3 is the same example with an already significant extent The twisted head part is placed on a base body corresponding to the twisting dimension of the head part compared to the base body according to Figure 2 shows greater axial length.
Figur 4 zeigt ein abgewandeltes Beispiel, bei dem die Walzenwelle mit dem konischen Zapfen zur Aufnahme eines Kopfteils versehen, also als Grundkörper ausgebildet ist und zwar mit einem neuen, nicht abgedrehten Kopfteil, während Figur 5 das gleiche Beispiel wie die Figur 4 jedoch mit weitgehend abgedrehtem Xopfteil und zwischengeschalteten Ring zum Ausgleich des Abdrehmaßes zeigt.Figure 4 shows a modified example in which the roller shaft provided with the conical pin for receiving a head part, so as a base body is designed with a new, not twisted headboard, while figure 5 shows the same example as FIG. 4, but with the top part largely turned off and shows the intermediate ring to compensate for the calibration dimension.
In Figur 1 ist das walzenseitige Ende einer Walzenwelle 1 gezeigt, welches stirnseitig mit einer Stirnverzahnung 2 versehen ist. Ein Grundkörper 3 einer Kegelwalze ist mit einer korrespondierenden Stirnverzahnung 2 versehen. Gehalten wird der Grundkörper 3 durch einen Zuganker 4, der mit seinem Gewindezapfen 5 in einer entsprechenden Gewindebohrung 6 des Grundkörpers 3 einsitzt. Mit einem zweiten Gewindezapfen 7 sitzt der Zuganker 4 in der Gewindebohrung 8 eines Kolbens 9 ein. Ein Paket von Tellerfedern 10 ist zwischen dem Kolben 9 und einem Gewindering 11, der in die den Kolben 9 und die Tellerfedern 10 aufnehmende Bohrung eingeschraubt ist, eingespannt. Durch Beaufschlagung des Kolbens 9 werden die Tellerfedern um den verbleibenden Federweg gespannt, so daß der Zuganker 4 mit einem Steckschlüssel durch eine Bohrung«12 im Gewindekörper gelöst bzw.In Figure 1, the roller-side end of a roller shaft 1 is shown, which is provided with a spur toothing 2 on the front side. A base body 3 a tapered roller is provided with a corresponding spur toothing 2. Held the base body 3 is supported by a tie rod 4, which with its threaded pin 5 in a corresponding threaded hole 6 of the base body 3 is seated. With a second The tie rod 4 sits in the threaded pin 7 in the threaded bore 8 of a piston 9. A package of disc springs 10 is between the piston 9 and a threaded ring 11, the bore receiving the piston 9 and the disc springs 10 screwed in is clamped. By acting on the piston 9, the disc springs are turned tensioned the remaining spring travel, so that the tie rod 4 with a socket wrench loosened or removed by a hole «12 in the threaded body
gespannt werden kann.can be tensioned.
Der Gewindekörper 3 ist mit einem Kegelzapfen 13 (konischen Gewindezapfen) versehen. Das im vergrösserten Ausschnitt gezeigte Gewinde hat Sägezahnprofil, dessen Steilflanke senkrecht zur Kegelmantellinie des Kegelzapfens 13 liegt, während die Schrägflanke so liegt, daß die Winkelhalbierende zwischen Steilflanke und Schrägflanke etwa mit dem Walzdruck W gleichgerichtet ist, so daß die Gewindegänge sich gegenseitig verkeilen. Indem die Gewindegänge an Kopf und Fuß Spiel zueinander aufweisen, erfolgt die Zentrierung eines auf dem Kegelzapfen 13 aufsitzenden Kopfteils 14 über die Flanken der Gewinde (Aussengewinde des Kegelzapfens 13, Innengewinde der Konischen Bohrung im Kopfteil 14). Die Gewindegänge fügen sich dabei ohne radiale Hinterschneidung zusammen. Ein Stopfen 15 verschliesst die Bohrung 12 im Grundkörper 3 und die Bohrung im Kopfteil 14.The threaded body 3 is provided with a tapered pin 13 (conical threaded pin) Mistake. The thread shown in the enlarged section has a sawtooth profile Steep flank is perpendicular to the surface line of the conical pin 13, while the The sloping flank lies in such a way that the bisector between the steep flank and the sloping flank is roughly rectified with the rolling pressure W, so that the threads are mutually exclusive wedge. The fact that the threads on the head and foot have play to one another takes place the centering of a head part 14 seated on the taper 13 via the Flanks of the thread (external thread of the tapered pin 13, internal thread of the conical Hole in the head part 14). The threads fit together without a radial undercut together. A plug 15 closes the bore 12 in the base body 3 and the bore in the head part 14.
Wie die Figur 2 in verkleinertem Maßstab zeigt, besitzt der auf die Walzenwelle 1 aufgesetzte und durch die Stirnverzahnung 2 sowie den Zuganker 4 mit der Walzenwelle 1 verbundene Grundkörper 3 bis zum Kegelzapfen 13 bzw. den auf ihm aufsitzenden Kopfteil 14 eine axiale Länge o und der Kopfteil 14 im neuen noch nicht nachgedrehten Zustand eine Länge m. Durch mehrmaliges nachdrehen verkürzt sich die axiale Länge des Kopfteils 14. Dieses Nachdrehmaß muß durch axiale Verstellung der Walzenwelle 1 ausgeglichen werden und eine solche Verstellung ist nur in Grenzen möglich.As shown in FIG. 2 on a reduced scale, the has on the Roller shaft 1 attached and through the spur teeth 2 and the tie rod 4 with the roller shaft 1 connected base body 3 up to the taper 13 or on it seated head part 14 an axial length o and the head part 14 in the new not yet re-turned state a length of m. Repeated re-turning shortens the axial length of the head part 14. This re-turning dimension must be achieved by axial adjustment of the Roller shaft 1 are compensated and such an adjustment is only within limits possible.
Um Nachdrehungen in einem über das Maß der axialen Verstellmöglichkeit der Walzenwelle 1 hinaus vornehmen zu können, kann, wie es in der Figur 3 gezeigt ist, der Grundkörper 3 mit dem Maß o gegen einen Grundkörper 3V mit dem verlängerten Maß p bei einem durch Nachdrehen auf das Maß n gekürzten Kopfteil 14A eingesetzt werden, für den dann wiederum das konstruktiv bedingte axiale Verstellmaß der Walzenwelle 1 verfügbar ist.To revolutions in one over the amount of the axial adjustment to be able to make the roller shaft 1 also, as shown in FIG is, the base body 3 with the dimension o against a base body 3V with the extended Dimension p is used for a head part 14A that has been shortened to dimension n by turning it again for which in turn the axial adjustment dimension of the roller shaft due to the design 1 is available.
Eine abgewandete Ausführung zeigen die Figuren 4 und 5. Bei dieser Ausführung ist an die Walzenwelle 16 unmittelbar der Kegelzapfen 13 angedreht, sodaß die Walzenwelle 16 somit zugleich Grundkörper der Kegelwalze ist. Auf den Kegelzapfen 13 ist wiederum das Kopfteil 14 von der axialen Länge q aufgesetzt, welcher über die Basis des Kegelzapfens 13 nur um das Maß s vorsteht. Wenn hier das Kopfteil 14 nachgedreht und vom Maß q auf das Maß r gekürzt ist, kann der Ausgleich durch zwischensetzen einer konischen Büchse 17 erfolgen, womit das gekürzte Kopfteil 14A von der Länge r um das MaB t über die Basis des Kegelzapfens 13 vorsteht.A modified version is shown in FIGS. 4 and 5. In this case Execution, the taper pin 13 is turned directly to the roller shaft 16, so that the roller shaft 16 is thus at the same time the base body of the tapered roller. On the taper 13 is in turn placed the head part 14 of the axial length q, which over the base of the taper 13 protrudes only by the dimension s. If here the headboard 14 is turned and shortened from dimension q to dimension r, the compensation can be done through between placing a conical sleeve 17, so that the shortened head part 14A protrudes from the length r by the amount t over the base of the tapered pin 13.
Claims (6)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3902784A1 (en) * | 1989-01-31 | 1990-08-02 | Esw Roehrenwerke Gmbh | Work roll for a planetary cross-rolling mill |
EP1433543A1 (en) * | 2002-12-24 | 2004-06-30 | SMS Meer GmbH | Roll arrangement for a rolling mill |
EP2734318B1 (en) | 2011-07-21 | 2017-01-04 | Siempelkamp Maschinen- und Anlagenbau GmbH | Roll for a ring rolling mill |
-
1982
- 1982-08-05 DE DE19823229201 patent/DE3229201A1/en not_active Withdrawn
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