ROLLING DISC

Abstract: 1. Disc roll for the rolling of sections, tubes and rounds, which is of multi-part construction comprising at least two concentric rings, an inner supporting ring (1) and an outer working ring (2), having mutual abutment surfaces (3, 4, 7 to 9, 11, 12) adapted to one another, and wherein the two rings are bonded to one another, characterised in that the connection between the supporting ring (1) and the working ring (2) is produced by shrink bonding, and the outer diameter of the supporting ring (1) is 0.1 to 0.40/00 larger than the inner diameter of the working ring (2) before the latter is pressed on to the supporting ring (1).

Description: Walzschei be Die Erfindung betrifft eine Walzscheibe für das Walzen von Profilen, Rohren und Rundmaterial. Derartige Walzscheiben arbeiten zu zweit, häufig auch zu dritt mit einem gegenseitigen Winkel 1200 gegeneinander und formen das Profil zwischen ihren entsprechend ausgebildeten Stirnflächen. Die dabei auftretende Belastung ist hoch, was zu kurzen Standzeiten führt. Wegen der nicht unerheblichen, zum Teil stossweise auftretenden Beanspruchung auch in axialer Richtung muss mit verhältnismässig zähen Materialien für die Walzscheben gearbeitet werden, die bezüglich ihres Verschleissverhaltens nicht günstig liegen. Bei einem Verschleiss der formgebenden Fläche der Walzscheiben können diese noch einige Male nachgedreht werden; dann muss die restliche Walzscheibe, da bei nochmaligem Qberarbeiten der Durchmesser zu klein würde, verschrottet werden. Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, eine Walzscheibe zu entwickeln, die eine hohe Standzeit aufweist und die nach mehrfachem Nacharbeiten nicht verschrottet werden muss, sondern aufgearbeitet werden kann. Diese Aufgabe wird bei einer Waizscheibe obiger Gattung dadurch gelöst, dass die Walzscheibe mehrteilig aus mindestens zwei konzentrischen Ringen, einem inneren Trag- und einem äusseren Arbeitsring aufgebaut ist, die aneinander angepasste, gegenseitige Anlageflächen aufweisen und dass die beiden Ringe mit einem engen Klebspalt miteinander verklebt sind. Der erfindungsgemässe, mehrteilige Aufbau ermöglicht durch das Zusammenwirken der einzelnen Merkmale, die Walzscheibe verschleissfester und langlebiger zu machen, durch weitgehend freie Wahl des Materials für den Arbeitsring diesen an verschiedene Bedingungen hinsichtlich des zu walzenden Materials anzupassen, ohne dass die Bruchempfindlichkeit steigt. Er beseitigt die Beschränkung auf zähe Materialien der bekannten, einteiligen Walzscheiben. Der Tragring kann aus zähem Material gefertigt werden und der äussere Arbeitsring aus verschleissfesten, spröderen Materialien. Die gegenseitige Anpassung von Trag- und Arbeitsring ermöglicht zusammen mit der Verklebung mit engem Klebspalt einen so festen Verbund, dass sowohl die nicht unerheblichen radialen Walzkräfte, als auch die tangentialen und Kräfte in Achsrichtung von der Verbindung dufgenommen werden. Der enge Klebspalt sorgt dabei dafür, dass die Rückstellkräfte des Klebstoffs schon nach sehr gering fügiger Verschiebung voll wirksam werden. Die Standzeit der Walzschei¯ be wird erhöht. Wenn nach mehrmaligem Nacharbeiten der Walzscheibendurchmesser zu klein geworden ist, kann durch schnelles Erwärmen des Arbeitsrings, gegebenenfalls unter gleichzeitigem Kühlen des Tragrings, der Arbeitsring abgezogen und durch einen neuen ersetzt werden. Auf diese Weise werden nur die verschlissenen Teile der Walzscheibe verschrottet. Im einzelnen kann die Erfindung wie folgt vorteilhaft ausgestaltet sein. Eine besonders sichere Verbindung zwischen dem Tragring und dem Arbeitsring kann dadurch verwirklicht werden, dass die Verbindung zwischen dem Tragring und dem Arbeitsring durch Klebschrumpfen hergestellt ist. Durch die Klebschrumpfung, bei der der Tragring vor dem Zusammenbau einen geringfügig grösseren Durchmesser hat als der Innendurchmesser des Arbeitsrings, entsteht nur ein minimaler Klebspalt und dadurch eine sehr starre Verbindung. Ausserdem wirkt die Einspan nung des Tragrings durch den Arbeitsring klemmend, wobei man wegen der unterstützenden Wirkung durch die Klebung durch entsprechende Wahl der Durchmesser von Trag- und Arbeitsring die Zugspannungen im Arbeitsring geringer halten kann als bei reinen Schrumpfverbindungen. Das gibt die Freizügigkeit, für den Arbeitsring härtere bzw. durchvergütete und damit verschleissfestere Materialien trotz deren grösserer Sprödigkeit zu wählen. Die nur sehr geringe Schichtdicke der Klebstoffschicht beim Klebschrumpfen führt zu einem nur sehr geringen Wärmeübergangswiderstand zwischen dem Arbeitsring und dem Tragring und damit zu einer guten Wärmeabfuhr vom Arbeitsring über den Tragring und die diesen haltende Walzenachse. Dadurch entstehen nur ge ringfugige Temperaturunterschiede beim Walzen zwischen dem Arbeitsring und dem Tragring, was den festen Verbund zwischen beiden auch bei temperaturmässiger Belastung fördert. Ein günstiges Mass für den Schrumpf, bei dem einerseits eine genügende Flächenpressung erreicht wird und andererseits das Auftreten zu hoher, den Arbeitsring gefährdender Zugspannungen in diesem vermieden wird, wird dadurch eingestellt, dass der Aussendurchmesser des Tragrings um 0,1 bis 0,4 o/oo grösser ist als der Innendurchmesser des Arbeitsrings vor dessen Aufrücken auf den Tragring. Je nach dem Einsatzzweck ist auch eine Befestigung des Arbeitsrings auf dem Tragring ohne Schrumpfen durch ei-ne reine Klebung tragbar. In dieser Ausfuhrungsform empfiehlt die Erfindung, dass der Aussendurchmesser des Tragrings um rd. 0,20bis 0,50 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Arbeitsrings.-Dabei ergeben sich Klebspalte zwischen 0,10 bis 0,25 mm. Besonders günstig sind Klebspalte zwischen 0,15 und 0,20 mm. Dabei ist es vorteilhaft, dass die Anlageflächen des Tragrings und des Arbeitsrings aufgerauht sind. Dadurch wird die Festigkeit der Verbindung wesentlich gesteigert. Beim Zusammenfügen des Tragrings und des Arbeitsrings sorgt die Aufrauhung dafür, dass der Klebstoff nicht abgeschert wird, sondern in dem Spalt eingetragen-wird; ausserdem wirkt die Oberflächenvergrösserung, die eine Vergrösserung der von der Scherkraft beim Arbeiten der Walzen beaufschlagten Fläche darstellt, im Sinne einer Verminderung der spezifischen Scherkraft. Als vorteilhaft hat sich eine Rauhtiefe von 100 bis 150 pm, insbesondere von 120 bis 130 um erwiesen. Bei dieser Ausführungsart der Erfindung ist das Abnehmen des verschlissenen Arbeitsrings leichter als bei der Ausführung mit Klebschrumpfung. Hinsichtlich der Scherzugfestigkeit, der Verformbarkeit und der Alterungsbeständigkeit eignet sich ein silicon-phenol-modifizierter Zweikomponenten-Epoxidkleber besonders gut. Auch Einkomponentenkleber auf Epoxidbasis mit Phenol harz oder Nylonharzzugabe-sind bezüglich der Scherzugfestigkeit, der Verformbarkeit und der Alterungsbeständigkeit bestens geeignet; schwieriger ist bei diesen Klebstoffen die Aushärtung, die nur unter Wärme von 100 bis 1500 C unter entsprechendem Anpressdruck befriedigend erfolgt. Dadurch ist dieser Klebstoff besonders geeignet für das Klebschrumpfen, wenn der Arbeitsring zum Aufziehen erwärmt wird. Die Wärme bringt die notwendige Erwärmung des Klebstoffs, das Zusammenziehen bei der Abkühlung den Anpressdruck. Eine gute Zentrierung und genau fluchtende Ausrichtung der Achsen des Tragrings und des Arbeitsrings werden dadurch erreicht, dass die gegenseitigen Anlageflächen des Tragrings und des Arbeitsrings im wesentlichen Zylinderflächen sind und eine der Zylinderflächen am Rand einen Flanschvorsprung und die andere Zylinderfläche am entsprechenden Rand eine dem Flansch angepasste Nut aufweist. Von der Bearbeitung her einfacher ist die Ausführungsart, bei der der Tragring einen Flansch hat und die Nut im Arbeitsring angebracht ist. In einer anderen Ausführung weist die Anlagefläche des Tragrings einen zentralen zylindrischen, einen anschliessenden kegelstumpfmantelförmigen und einen daran anschliessenden kreisringförmigen Abschnitt auf, ein Sicherungsring eine innere, dem Tragring angepasste zylindrische Fläche und eine äussere Kegelstumpfmantelfläche, und der Arbeitsring ist der zylindrischen, der kegelmantel- und der kreisringförmigen Fläche des Tragrings und der Kegelstumpfmantelfäche des Sicherungs ringes angepasst. Der Sicherungsring ist dann mit dem Tragring verschraubt. Eine derartige Walzscheibe hat selbst nach Zerstörung des Verbandes zwischen dem Tragring und dem Arbeitsring wegen der Unverlierbarkeit und der räumlichen Fixierung des Arbeitsrings gute Notlaufeigenschaften. Der Tragring kann aus einem normalen Baustahl, etwa St 37 bestehen, der gute Festigkeits- und Zähigkeitseigenschaften hat, da der Stahl nicht auf Verschleiss beansprucht wird. Man kann auch abgedrehte Walzscheiben für den Tragring nehmen, was sich vor allem dann empfiehlt, wenn alte, sonst der Verschrottung zuzuführende Walzscheiben zur Verfügung stehen. Für den Arbeitsring eignen sich sowohl herkömmliche Walzenqualitäten wie Indefinite, GGG (Sphäroguss) oder Hartguss. Bei stärkeren bis hohen Beanspruchungen empfiehlt die Erfindung für den Arbeitsring hochlegierte, durchvergütete Qualitäten wie z.B. Schnellstahl, mit Legierungsanteilen bis zu 60 %, gegebenenfalls sogar Hartmetall. Bei geringeren Beanspruchungen können aus Wirtschaftlichkeitsgründen für den Arbeitsring auch normale Baustähle eingesetzt werden. Im folgenden wird anhand einer Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen im einzelnen Fig. 1 eine Walzscheibe im Schnitt, Fig. 2 eine andere Ausführungsform der Walzscheibe im Schnitt. Die Walzscheibe für das Walzen von Profilen nach Fig. 1 ist aus zwei konzentrischen Ringen, einem inneren Tragring 1 und einem äusseren Arbeitsring 2 aufgebaut. Der Tragring 1 und der Arbeitsring 2 weisen aneinander angepasste, gegenseitige Anlageflächen 3, 4 auf und zwar Zylinderflächen 3 auf dem Tragring 1 und 4 auf dem Arbeitsring 2. Die Zylinderfläche 3 hat am Rande einen Flanschvorsprung 5 und die Zylinderfläche 4 eine dem Flansch angepasste Nut 6. Der Durchmesser des Tragrings 1 ist 0,3 o/oo grösser als der Innendurchmesser des Arbeitsrings 2. Die Anlageflächen des Arbeitsrings 2 und des Tragrings 1 sind auf eine Rauhigkeit von 15 bis 20 pm geschliffen worden. Zum Aufziehen ist der Arbeitsring 2 erwärmt worden, der Tragring 1 mit silicon-phenol-modifiziertem Zweikomponenten-Epoxidkleber dünn bestrichen und die Teile ineinander gefügt worden. Bei der Ausführungsart nach Figur 2 weist die Anlagefläche des Tragrings 1 einen zentralen zylindrischen Abschnitt 7, einen anschliessenden Kegel stumpfmantel abschnitt 8 und einen daran anschliessenden kreisringförmigen Abschnitt 9 auf. Ein Sicherungsring 10 hat eine innere, dem Tragring 1 angepasste Zylinderfläche 11 und eine äussere Kegelstumpfmantelfläche 12. Der Arbeitsring 2 ist der zylindrischen Fläche 7, der kegelmantelförmigen Fläche 8 und der kreisringformigen Fläche 9 des Tragrings und der Kegelstumpfmantelfläche 12 des Sicherungsringes 10 angepasst. Der Sicherungsring 10 ist durch eine Schraube 13 mit dem Tragring 1 verbunden. Die Verbindung zwischen dem Tragring 1 und dem Arbeitsring 2 ist, wie oben zu Figur 1 beschrieben, ausgeführt. Diese insgesamt aus 3 Ringen aufgebaute Walzscheibe ist längere Zeit in der Produktion eingesetzt worden, wobei die Klebschrumpfverbindung zwischen dem Tragring 1 und dem Arbeitsring 2 durchgehalten hat, der Sicherungsring 10 also nicht in Funktion treten musste.

Claims: Ansprüche: 1. Walzscheibe für das Walzen von Profilen, Rohren und Rundmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzscheibe mehrteilig aus mindestens zwei konzentrischen Ringen, einem inneren Tragring (1) und einem äusseren Arbeitsring (2) aufgebaut ist, die aneinander angepasste, gegenseitige Anlageflächen (3,4,7 bis 9, 11,12) aufweisen, und dass die beiden Ringe mit einem engen Klebspalt miteinander verklebt sind. 2. Walzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daR die Ver bindung zwischen dem Tragring (1) und dem Arbeitsring (2) durch Klebschrumpfen hergestellt ist. 3. Walzscheibe nach Anspruch 2, dadurch g-en-eichnet, , dass dass der Aussendurchmesser des Tragrings (1) um 0,1 bis 0,4 O/oo grösser ist als der Innendurchmesser des Arbeitsrings (2) vor dessen Aufdrücken auf den Tragring (1). 4. Walzscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aussen durchmesser des Tragrings (1) um rd. 0,20 bis 0,50 mm kleiner ist als der Innendurchmesser des Arbeitsrings (2). 5. Walzscheibe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die An lageflächen (3,4) des Tragrings (1) und des Arbeitsrings (2) aufgerauht sind. 6. Walzscheibe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass der Klebstoff ein Einkomponentenkleber auf Epoxidbasis mit Phenolharz- oder Nylonharzzugabe ist. 7. Walzscheibe nach einem der obigen Anspruche, dadurch gekennzeich net, dass die gegenseitigen Anlageflächen des Tragrings (1) und des Arbeitsrings (2) im wesentlichen Zylinderflächen (3,4) sind und eine der Zylinderflächen (3) am Rand einen Flanschvorsprung (5) und die andere Zylinderfläche (4) am entsprechenden Rand eine dem Flansch (5) angepasste Nut (6) aufweist. 8. Walzscheibe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragring (1) aus Baustahl gefertigt ist. 9. Walzscheibe nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsring (2) aus herkömmlichen Walzenqualitäten wie leichtlegierten CrNi-Stählen, z.B. Indefinite oder aus Sphäroguss oder Hartguss besteht. 10. Walzscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsring (2) aus Schnellstahl oder ähnlichen bis zu 60 % legierten Stählen besteht.

Inventors: LABOUVIE, HERIBERT
Applicants: THYSSEN INDUSTRIE AG
Application year: 1981
Main classification: B21B27
IPC codes: B21B27