EP2734318A1 - Roll for a ring rolling mill - Google Patents

Roll for a ring rolling mill

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Publication number
EP2734318A1
EP2734318A1 EP12735873.7A EP12735873A EP2734318A1 EP 2734318 A1 EP2734318 A1 EP 2734318A1 EP 12735873 A EP12735873 A EP 12735873A EP 2734318 A1 EP2734318 A1 EP 2734318A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
cap
roll
conical
rolling mill
Prior art date
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Granted
Application number
EP12735873.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2734318B1 (en
Inventor
Lothar Sebastian
Klaus Schürmann
Klaus Wollny
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Siempelkamp Maschinen und Anlagenbau GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application granted granted Critical
Publication of EP2734318B1 publication Critical patent/EP2734318B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/06—Making articles shaped as bodies of revolution rings of restricted axial length

Definitions

  • the invention relates to a roller for a ring rolling mill.
  • a ring rolling mill is a rolling mill, with which ring blanks are rolled by radial expansion into rings of the desired cross-section.
  • the ring blanks are obtained z. B. by upsetting, punching and / or forging.
  • Such a ring rolling mill generally has at least one driven main roller or plate roller acting on the ring outer side and a mandrel roller or a roller mandrel acting on the ring inner side.
  • On the ring end faces usually act two axial rolls z. B. be referred to as upper axial roller and lower axial roller.
  • These axial rollers are generally conical in shape, they are also referred to as tapered rollers. Structure and operation of such ring rolling mills have long been known. This also applies to the usual drives.
  • Ring rolling mills of the type described above are z. B. from DE 1 188 544 or DE 1 019 635 known.
  • the invention has for its object to provide a roller for a ring mill, which can be economically and variably produced and used. In particular, an economical processing in the high temperature range should be possible.
  • the invention teaches in a generic roller for a ring rolling mill, that the rollers have a roller body and a patch on the roller body roller cap.
  • This roller cap is detachably and interchangeably mounted on the roller body, z. B. plugged or postponed.
  • This principle can basically be used for all rolls of the ring rolling mill.
  • the invention particularly preferably relates to an axial roller and consequent roller of such a ring rolling mill.
  • the roller cap has a conical outer surface, which forms the working surface.
  • the roller cap has an inner surface which rests against the outer surface of the roller body. Also, this inner surface is preferably formed conical, so that the roller cap is formed in a particularly preferred embodiment, a hollow cone-shaped or cone-shaped with predetermined wall thickness.
  • the invention is based on the recognition that a separately exchangeable component is made available by realization of the roller cap,
  • the roll cap in particular for hot forming at high temperatures, it is possible to produce the roll cap from a higher-alloyed hot-work steel or a nickel-based alloy, without it being necessary to produce the roll main body and in particular also the shaft from such a material.
  • higher-alloyed hot-work steels and in particular nickel-based alloys are significantly more expensive than "simple" work steels or hot-work steels, the rolls can be produced significantly more cheaply overall.
  • conventional rollers for. B. tapered rollers total weight of several tons, z. B. more than 10 tons.
  • the inventively proposed roller cap has a significantly lower weight, so that it can also be produced significantly cheaper.
  • the inventive design with separately replaceable roller cap also has the advantage that the heat transfer is reduced by the separation point or separation surface between the roller cap and roller body, so that it can be prevented that high temperatures migrate into the bearings of the roller assembly.
  • the invention proposes, in a preferred embodiment, that the basic roller body is formed integrally with the shaft, wherein the roller body is then formed by a conical shaft end becomes.
  • the roller cap can be placed as a replacement part.
  • the roller cap is preferably clamped with at least one clamping means against the base body.
  • the roller cap can be clamped with at least one pull rod against the roller body, z.
  • the roller cap may have a hollow conical or conical annular shape and may have a conical inner surface which abuts against a conical outer surface of the roller base body or the shaft.
  • the invention proposes that the roller cap has an inner cylindrical threaded portion, preferably followed by the conical inner surface of the roller cap. In this cylindrical
  • Threaded section can screw a cylindrical tie rod, which then passes through the roller body and the shaft and the transmission side is braced.
  • the roller cap on the one hand and the roller base body on the other hand are made of the same material.
  • the invention makes it possible in a particularly advantageous embodiment that the roller cap is made of a different material than the roller body and the shaft. This is particularly useful for Hochtemperaturan- turns, because the roller cap then - as already explained - from temperature-resistant alloys, eg. As a high-alloy hot-work steel or a nickel-based alloy can be produced. The costs can thus be significantly reduced overall.
  • the cap may be formed of a material with high thermal conductivity, in which case a heating to prevent heat loss is possible.
  • the cap may be formed of a low thermal conductivity material or a heat insulating material to prevent heat loss.
  • the invention also relates to a ring rolling mill with at least one roll of the type described.
  • the invention relates in particular to a ring rolling mill with at least main roll, mandrel roll and upper axial roll and lower axial roll, preferably at least the upper axial roll and / or the lower axial roll in the manner according to the invention are configured with roller cap.
  • FIG. 1 schematically shows a section through a ring rolling mill with inventive axial rollers
  • Fig. 2 is a simplified perspective view of an axial roller.
  • a ring rolling mill is shown simplified in its basic structure.
  • the ring rolling mill is used to produce seamless rings that are rolled out of a ring blank.
  • the ring blank Rist in Fig. 1 only partially indicated.
  • the ring rolling mill has in its basic structure a main roll 1, a mandrel roll 2, an upper tapered roll 3 and a lower tapered roll 4.
  • the tapered rollers 3, 4 work on the ring end faces. Between these tapered rollers an axial rolling gap is formed.
  • the tapered rollers 3, 4 are therefore also referred to as axial rollers 3, 4.
  • the main roll 1 and the mandrel roll 2 thus form a pair of rolls, while the axial roll 3 and the axial roll 4 form a further pair of rolls, wherein at least one roll of these pairs of rolls is driven.
  • the drives are merely indicated in the figures, they can be configured in a conventional manner.
  • a drive 16 is shown, which operates via a gear 17 on the roller.
  • At least one of the axial rolls 3, 4 has a roll main body 5 and a roll cap 6 which is placed on the roll main body 5.
  • Fig. 1 this is shown by the example of the lower axial roller 4.
  • the upper axial roller 3 can be designed identically and consequently also be equipped with roller cap 6 (and possibly also with drive).
  • the roller cap 6 is detachably and interchangeably placed on the roller body 5, namely pushed or plugged.
  • the roller cap 6 is clamped with a clamping means 10 against the base body 5, namely with a pull rod 10, which is clamped hydraulically in the embodiment with a hydraulic nut 15 against the roller body.
  • the roller base body 5 is formed integrally with the shaft 7 of the roller and that on this one-piece unit of roller base body 5 and shaft 7, the separately prepared roller cap 6 is placed.
  • the roller cap 6 has not only a conical outer surface 8 as a working surface, but also a conical inner surface 9, d. h.,
  • the roller cap 6 is formed as a conical-ring-shaped cap with a predetermined wall thickness.
  • the roller base body 5 has a conical outer surface 12, d. h.,
  • the roller base body 5 is formed by the conical end of the shaft 7, so that the roller cap 6 is put in other words on the conical end 5 of the shaft 7.
  • the invention thus provides a separately replaceable wearing part as a roller cap 6 available.
  • Roller body 5 and shaft 7 are provided with a central opening 13 through which the pull rod 10 is passed.
  • the roller cap 6 has on the inside a cylindrical threaded portion 1 1.
  • the tie rod 10 which is end provided with an external thread, can be screwed.
  • a hydraulic nut 15 is indicated, with which the roller cap is clamped by means of the tie rod 10 against the roller body 5.
  • the inventive design with separately replaceable roller cap 6 makes it possible in particular to manufacture the roller cap 6 made of a different material than the roller body 5 and the shaft 7. This is particularly advantageous because the overall arrangement of the roller 3, 4 a high weight of z , B. has more than 10 tons. In the course of the usual wear, it is then not necessary to replace the entire roller 3, 4, but it must be done only the replacement of the roller cap 6. The handling is simplified, so that the exchange can be realized easier and faster. The operating costs can be reduced overall, since the wear part, namely the cap, can be produced much cheaper. This in turn makes it possible to produce a roller cap in high quality, since the additional cost of high quality material must be applied only to the roller cap and not for the entire roller assembly.
  • the roller cap has z. B. a wall thickness of more than 50 mm, preferably more than 100 mm.
  • the end-side opening of the cap, in which the conical end of the shaft or the roller base body is immersed, has a diameter of more than 200 mm, preferably more
  • the pull rod may have a diameter of more than 100 mm, preferably more than 150 mm. It becomes clear that the rollers or roller caps are bulky, heavy components.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

The invention relates to a roll for a ring rolling mill, characterized in that the roll (3, 4) has a main roll body (5) and a roll cap (6) placed on the main roll body (5).

Description

Walze für ein Ringwalzwerk  Roller for a ring rolling mill
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft eine Walze für ein Ringwalzwerk. - Bei einem Ringwalzwerk handelt es sich um ein Walzwerk, mit dem Ringrohlinge durch radiales Aufweiten zu Ringen mit gewünschtem Querschnitt ausgewalzt werden. Die Ringrohlinge erhält man z. B. durch Stauchen, Lochen und/oder Schmieden. Ein solches Ringwalzwerk weist in der Regel zumindest eine auf die Ringaußenseite wirkende, angetriebene Hauptwalze bzw. Tellerwalze und eine auf die Ringinnenseite wirkende Dornwalze bzw. einen Walzendorn auf. Auf die Ringstirnflächen wirken in der Regel zwei Axialwalzen, die z. B. als obere Axialwalze und untere Axialwalze bezeichnet werden. Diese Axialwalzen sind in der Regel kegelförmig ausgebildet, sie werden auch als Kegelwalzen bezeichnet. Aufbau und Funktionsweise derartiger Ringwalzwerke sind seit langem bekannt. Dieses gilt auch für die üblichen Antriebe. The invention relates to a roller for a ring rolling mill. - A ring rolling mill is a rolling mill, with which ring blanks are rolled by radial expansion into rings of the desired cross-section. The ring blanks are obtained z. B. by upsetting, punching and / or forging. Such a ring rolling mill generally has at least one driven main roller or plate roller acting on the ring outer side and a mandrel roller or a roller mandrel acting on the ring inner side. On the ring end faces usually act two axial rolls z. B. be referred to as upper axial roller and lower axial roller. These axial rollers are generally conical in shape, they are also referred to as tapered rollers. Structure and operation of such ring rolling mills have long been known. This also applies to the usual drives.
Ringwalzwerke der eingangs beschriebenen Art sind z. B. aus der DE 1 188 544 oder der DE 1 019 635 bekannt. Ring rolling mills of the type described above are z. B. from DE 1 188 544 or DE 1 019 635 known.
Mit einem solchen Ringwalzwerk wird in der Praxis nicht nur Normalstahl verarbeitet, sondern es wird zunehmend auch im Hochtemperaturbereich gearbeitet. Dieses gilt beispielsweise, wenn Rohlinge aus Titanlegierungen oder Nickelbasislegierungen umgeformt werden. Die Temperatur der Walzenoberflächen beträgt bei solchen Verfahren zum Teil mehr als 500 °C. Es versteht sich, dass die Walzen werkstofftechnisch dafür ausgelegt sein müssen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass es sich um groß bauende, schwere Komponenten und Werkzeuge handelt, ist dieses mit hohen Kosten verbunden. Dieses ist insbesondere deshalb nachteilig, weil die Walzen regelmäßig einem With such a ring rolling mill not only normal steel is processed in practice, but it is increasingly being worked in the high temperature range. This applies, for example, when blanks of titanium alloys or nickel-based alloys are formed. The temperature of the roll surfaces is in some cases more than 500 ° C in such processes. It is understood that the rollers material must be designed for this. Considering the fact that they are large-sized, heavy components and tools, this is associated with high costs. This is particularly disadvantageous because the rollers regularly a
Verschleiß unterliegen und folglich ausgetauscht werden müssen. - Hier setzt die Erfindung ein. Wear subject and therefore need to be replaced. - This is where the invention starts.
Im Übrigen kennt man aus der DE 54 323 ein Radreifenwalzwerk, bei welchem eine nicht angetriebene Walze lose auf einer Welle dreht. Incidentally, from DE 54 323 a Radreifenwalzen, in which a non-driven roller rotates loosely on a shaft.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze für ein Ringwalzwerk zu schaffen, welche sich wirtschaftlich und variabel herstellen und einsetzen lässt. Insbesondere soll eine wirtschaftliche Bearbeitung im Hochtemperaturbereich möglich sein. The invention has for its object to provide a roller for a ring mill, which can be economically and variably produced and used. In particular, an economical processing in the high temperature range should be possible.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Walze für ein Ringwalzwerk, dass die Walzen einen Walzengrundkörper und eine auf den Walzengrundkörper aufgesetzte Walzenkappe aufweisen. Diese Walzenkappe ist lösbar und austauschbar auf den Walzengrundkörper aufgesetzt, z. B. aufgesteckt oder aufgeschoben. Dieses Prinzip lässt sich grundsätzlich bei allen Walzen des Ringwalzwerkes einsetzen. Besonders bevorzugt betrifft die Erfindung jedoch eine Axialwalze und folglich Kegelwalze eines solchen Ringwalzwerkes. In diesem Fall weist die Walzenkappe eine kegelförmige Außenfläche auf, welche die Arbeitsfläche bildet. Außerdem weist die Walzenkappe eine Innenfläche auf, welche gegen die Außenfläche des Walzengrundkörpers anliegt. Auch diese Innenfläche ist vorzugsweise kegelförmig ausgebildet, so dass die Walzenkappe in besonders bevorzugter Ausführungsform hohlkegelförmig bzw. kegelringförmig mit vorgegebener Wandstärke ausgebildet ist. To solve this problem, the invention teaches in a generic roller for a ring rolling mill, that the rollers have a roller body and a patch on the roller body roller cap. This roller cap is detachably and interchangeably mounted on the roller body, z. B. plugged or postponed. This principle can basically be used for all rolls of the ring rolling mill. However, the invention particularly preferably relates to an axial roller and consequent roller of such a ring rolling mill. In this case, the roller cap has a conical outer surface, which forms the working surface. In addition, the roller cap has an inner surface which rests against the outer surface of the roller body. Also, this inner surface is preferably formed conical, so that the roller cap is formed in a particularly preferred embodiment, a hollow cone-shaped or cone-shaped with predetermined wall thickness.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass durch Realisierung der Walzenkappe ein separat austauschbares Bauteil zur Verfügung gestellt wird, The invention is based on the recognition that a separately exchangeable component is made available by realization of the roller cap,
welches optimal an die gegebenen Anforderungen angepasst werden kann. So besteht insbesondere für die Warmumformung bei hohen Temperaturen die Möglichkeit, die Walzenkappe aus einem höher legierten Warmarbeitsstahl oder einer Nickelbasislegierung herzustellen, ohne dass es erforderlich ist, den Walzengrundkörper und insbesondere auch die Welle aus einem solchen Material herzustellen. Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass höher legierte Warmarbeitsstähle und insbesondere Nickelbasislegierungen deutlich teurer als "einfache" Arbeitsstähle bzw. Warmarbeitsstähle sind, lassen sich die Walzen insgesamt deutlich günstiger herstellen. Dabei muss berücksichtigt werden, dass herkömmliche Walzen, z. B. Kegelwalzen insgesamt ein Gewicht von mehreren Tonnen, z. B. mehr als 10 Tonnen aufweisen. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Walzenkappe weist ein deutlich geringeres Gewicht auf, so dass sie auch deutlich kostengünstiger produziert werden kann. Dieses ist insbesondere deshalb interessant, weil es sich bei der Walze um ein Verschleißteil handelt. Erfindungsgemäß ist nun nicht mehr der Austausch der gesamten Walze (einschließlich der daran üblicherweise einstückig angeformten Welle) erforderlich, sondern es muss lediglich die Walzenkappe ausgetauscht werden. Dieses ist nicht nur bei der Verwendung von höher legierten Warmarbeitsstählen und Nickelbasislegierungen, sondern auch bei anderen Werkstoffen vorteilhaft. Die Erfindung beschränkt sich daher nicht nur auf Ringwalzwerke für Hochtemperaturanwendungen, sondern sie umfasst auch Ringwalzwerke für das Walzen von Normalstahl. Denn auch wenn sich dabei nicht das Problem der hohen Temperaturen der Walzenoberflächen stellt, so vereinfacht die Ausgestaltung mit Walzenkappe doch den Austausch, da lediglich die Kappe auszutauschen ist, die ein deutlich geringeres Gewicht aufweist, als die gesamte Walzenanordnung einschließlich Welle. which can be optimally adapted to the given requirements. Thus, in particular for hot forming at high temperatures, it is possible to produce the roll cap from a higher-alloyed hot-work steel or a nickel-based alloy, without it being necessary to produce the roll main body and in particular also the shaft from such a material. Taking into account the fact that higher-alloyed hot-work steels and in particular nickel-based alloys are significantly more expensive than "simple" work steels or hot-work steels, the rolls can be produced significantly more cheaply overall. It must be taken into account that conventional rollers, for. B. tapered rollers total weight of several tons, z. B. more than 10 tons. The inventively proposed roller cap has a significantly lower weight, so that it can also be produced significantly cheaper. This is particularly interesting because it is a wear part in the roller. According to the invention, it is no longer necessary to replace the entire roll (including the shaft, which is usually integrally formed thereon), but instead only replace the roll cap. This is advantageous not only in the use of higher alloyed hot work steels and nickel base alloys, but also in other materials. The invention is therefore not limited to ring rolling mills for high temperature applications, but also includes ring rolling mills for rolling mild steel. Even though this does not pose the problem of the high temperatures of the roll surfaces, the design with roll cap simplifies the exchange since only the cap has to be exchanged, which has a significantly lower weight than the entire roll arrangement including the shaft.
Bei Hochtemperaturanwendungen hat die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit separat austauschbarer Walzenkappe darüber hinaus den Vorteil, dass durch die Trennstelle bzw. Trennfläche zwischen Walzenkappe und Walzengrundkörper der Wärmeübergang verringert wird, so dass verhindert werden kann, dass hohe Temperaturen in die Lager der Walzenanordnung wandern. In high temperature applications, the inventive design with separately replaceable roller cap also has the advantage that the heat transfer is reduced by the separation point or separation surface between the roller cap and roller body, so that it can be prevented that high temperatures migrate into the bearings of the roller assembly.
Unter Berücksichtigung der Tatsache, dass es bislang in der Praxis üblich war, die Walze mit der Welle einstückig zu fertigen, schlägt die Erfindung in bevorzugter Weiterbildung vor, dass der Walzengrundkörper einstückig mit der Welle ausgebildet ist, wobei der Walzengrundkörper dann von einem kegelförmigen Wellenende gebildet wird. Auf diese einstückige Anordnung aus Welle und Walzengrundkörper lässt sich dann die Walzenkappe als Austauschteil aufsetzen. Die Walzenkappe ist vorzugsweise mit zumindest einem Spannmittel gegen den Grundkörper verspannt. Dazu kann die Walzenkappe mit zumindest einer Zugstange gegen den Walzengrundkörper verspannt sein, z. B. hydraulisch verspannt sein, bevorzugt mit zumindest einer Hydraulikmutter. Damit lassen sich hohe Spannkräfte realisieren, die aufgrund der hohen auftretenden Kräfte und der hohen Massen der Werkzeuge erforderlich sind. Taking into account the fact that it has hitherto been customary in practice to manufacture the roller in one piece with the shaft, the invention proposes, in a preferred embodiment, that the basic roller body is formed integrally with the shaft, wherein the roller body is then formed by a conical shaft end becomes. On this one-piece arrangement of shaft and roller body then the roller cap can be placed as a replacement part. The roller cap is preferably clamped with at least one clamping means against the base body. For this purpose, the roller cap can be clamped with at least one pull rod against the roller body, z. B. hydraulically braced, preferably with at least one hydraulic nut. This high clamping forces can be realized, which are required due to the high forces and the high masses of the tools.
Wie bereits erläutert kann die Walzenkappe hohl kegelförmig bzw. kegel ringförmig ausgebildet sein und eine kegelförmige Innenfläche aufweisen, welche gegen eine kegelförmige Außenfläche des Walzengrundkörpers bzw. der Welle anliegt. Um die Walzenkappe mit dem Grundkörper verspannen zu können, schlägt die Erfindung vor, dass die Walzenkappe einen inneren zylindrischen Gewindeabschnitt aufweist, an den sich vorzugsweise die kegelförmige Innenfläche der Walzenkappe anschließt. In diesen zylindrischen As already explained, the roller cap may have a hollow conical or conical annular shape and may have a conical inner surface which abuts against a conical outer surface of the roller base body or the shaft. In order to clamp the roller cap with the base body, the invention proposes that the roller cap has an inner cylindrical threaded portion, preferably followed by the conical inner surface of the roller cap. In this cylindrical
Gewindeabschnitt lässt sich eine zylindrische Zugstange einschrauben, welche dann den Walzengrundkörper und die Welle durchgreift und getriebeseitig verspannt wird. Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Walzenkappe einerseits und der Walzengrundkörper andererseits aus demselben Material gefertigt sind. Die Erfindung ermöglicht jedoch in besonders vorteilhafter Ausgestaltung, dass die Walzenkappe aus einem anderen Material gefertigt ist als der Walzengrundkörper und die Welle. Dieses ist insbesondere für Hochtemperaturan- Wendungen zweckmäßig, weil die Walzenkappe dann - wie bereits erläutert - aus temperaturfesten Legierungen, z. B. einem hochlegierten Warmarbeitsstahl oder einer Nickelbasislegierung hergestellt werden kann. Die Kosten lassen sich damit insgesamt erheblich reduzieren. Die Kappe kann aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sein, wobei dann eine Aufheizung zur Vermeidung von Wärmeverlusten möglich ist. Alternativ kann die Kappe aus einem Material mit niedriger Wärmeleitfähigkeit bzw. einem wärmeisolierenden Material ausgebildet sein, um Wärmeverluste zu vermeiden. Threaded section can screw a cylindrical tie rod, which then passes through the roller body and the shaft and the transmission side is braced. It is within the scope of the invention that the roller cap on the one hand and the roller base body on the other hand are made of the same material. However, the invention makes it possible in a particularly advantageous embodiment that the roller cap is made of a different material than the roller body and the shaft. This is particularly useful for Hochtemperaturan- turns, because the roller cap then - as already explained - from temperature-resistant alloys, eg. As a high-alloy hot-work steel or a nickel-based alloy can be produced. The costs can thus be significantly reduced overall. The cap may be formed of a material with high thermal conductivity, in which case a heating to prevent heat loss is possible. Alternatively, the cap may be formed of a low thermal conductivity material or a heat insulating material to prevent heat loss.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Ringwalzwerk mit zumindest einer Walze der beschriebenen Art. So betrifft die Erfindung insbesondere ein Ringwalzwerk mit zumindest Hauptwalze, Dornwalze und oberer Axialwalze sowie unterer Axialwalze, wobei vorzugsweise zumindest die obere Axialwalze und/oder die untere Axialwalze in der erfindungsgemäßen Art mit Walzenkappe ausgestaltet sind. The invention also relates to a ring rolling mill with at least one roll of the type described. The invention relates in particular to a ring rolling mill with at least main roll, mandrel roll and upper axial roll and lower axial roll, preferably at least the upper axial roll and / or the lower axial roll in the manner according to the invention are configured with roller cap.
Inn Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Inn Below, the invention will be explained in more detail with reference to a drawing showing only one embodiment. Show it
Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch ein Ringwalzwerk mit erfindungs- gemäßen Axialwalzen und 1 schematically shows a section through a ring rolling mill with inventive axial rollers and
Fig. 2 eine vereinfachte perspektivische Ansicht auf eine Axialwalze. Fig. 2 is a simplified perspective view of an axial roller.
In Fig. 1 ist ein Ringwalzwerk in seinem grundsätzlichen Aufbau vereinfacht dargestellt. Das Ringwalzwerk dient der Herstellung nahtloser Ringe, die aus einem Ringrohling ausgewalzt werden. Der Ringrohling Rist in Fig. 1 lediglich ausschnittsweise angedeutet. In Fig. 1, a ring rolling mill is shown simplified in its basic structure. The ring rolling mill is used to produce seamless rings that are rolled out of a ring blank. The ring blank Rist in Fig. 1 only partially indicated.
Das Ringwalzwerk weist in seinem grundsätzlichen Aufbau eine Hauptwalze 1 , eine Dornwalze 2, eine obere Kegelwalze 3 und eine untere Kegelwalze 4 auf. Die Hauptwalze 1 , die auch als Tellerwalze bezeichnet wird, arbeitet auf die Ringaußenseite, während die Dornwalze 2, die auch als Walzendorn bezeichnet wird, auf die Ringinnenseite arbeitet. Die Kegelwalzen 3, 4 arbeiten auf die Ringstirnflächen. Zwischen diesen Kegelwalzen wird ein Axialwalzspalt gebildet. Die Kegelwalzen 3, 4 werden daher auch als Axialwalzen 3, 4 bezeichnet. Die Hauptwalze 1 und die Dornwalze 2 bilden folglich ein Walzenpaar, während die Axialwalze 3 und die Axialwalze 4 ein weiteres Walzenpaar bilden, wobei zumindest jeweils eine Walze dieser Walzenpaare angetrieben ist. Dies ist grundsätzlich bekannt. Die Antriebe sind in den Figuren lediglich angedeutet, sie können in herkömmlicher Weise ausgestaltet sein. Für die Walze 4 ist ein Antrieb 16 dargestellt, welcher über ein Getriebe 17 auf die Walze arbeitet. The ring rolling mill has in its basic structure a main roll 1, a mandrel roll 2, an upper tapered roll 3 and a lower tapered roll 4. The main roll 1, which is also referred to as a plate roll, works on the outside of the ring, while the mandrel roll 2, which is also referred to as a roll mandrel, works on the inside of the ring. The tapered rollers 3, 4 work on the ring end faces. Between these tapered rollers an axial rolling gap is formed. The tapered rollers 3, 4 are therefore also referred to as axial rollers 3, 4. The main roll 1 and the mandrel roll 2 thus form a pair of rolls, while the axial roll 3 and the axial roll 4 form a further pair of rolls, wherein at least one roll of these pairs of rolls is driven. This is known in principle. The drives are merely indicated in the figures, they can be configured in a conventional manner. For the roller 4, a drive 16 is shown, which operates via a gear 17 on the roller.
Erfindungsgemäß weist zumindest eine der Axialwalzen 3, 4 einen Walzengrundkörper 5 und eine auf den Walzengrundkörper 5 aufgesetzte Walzenkappe 6 auf. In der Fig. 1 ist dieses am Beispiel der unteren Axialwalze 4 dargestellt. Die obere Axialwalze 3 kann jedoch identisch ausgestaltet werden und folglich ebenfalls mit Walzenkappe 6 (und ggf. ebenfalls mit Antrieb) ausgerüstet sein. Die Walzenkappe 6 ist lösbar und austauschbar auf dem Walzengrundkörper 5 aufgesetzt, nämlich aufgeschoben bzw. aufgesteckt. In der Figur ist erkennbar, dass die Walzenkappe 6 mit einem Spannmittel 10 gegen den Grundkörper 5 verspannt ist, nämlich mit einer Zugstange 10, welche im Ausführungsbeispiel hydraulisch mit einer Hydraulikmutter 15 gegen den Walzengrundkörper gespannt wird. Dabei ist erkennbar, dass der Walzengrundkörper 5 einstückig mit der Welle 7 der Walze ausgebildet ist und dass auf diese einstückige Einheit aus Walzengrundkörper 5 und Welle 7 die separat hergestellte Walzenkappe 6 aufgesetzt ist. According to the invention, at least one of the axial rolls 3, 4 has a roll main body 5 and a roll cap 6 which is placed on the roll main body 5. In Fig. 1 this is shown by the example of the lower axial roller 4. However, the upper axial roller 3 can be designed identically and consequently also be equipped with roller cap 6 (and possibly also with drive). The roller cap 6 is detachably and interchangeably placed on the roller body 5, namely pushed or plugged. In the figure it can be seen that the roller cap 6 is clamped with a clamping means 10 against the base body 5, namely with a pull rod 10, which is clamped hydraulically in the embodiment with a hydraulic nut 15 against the roller body. It can be seen that the roller base body 5 is formed integrally with the shaft 7 of the roller and that on this one-piece unit of roller base body 5 and shaft 7, the separately prepared roller cap 6 is placed.
Die Walzenkappe 6 weist nicht nur eine kegelförmige Außenfläche 8 als Arbeitsfläche, sondern auch eine kegelförmige Innenfläche 9 auf, d. h., die Walzenkappe 6 ist als kegelringförmige Kappe mit vorgegebener Wandstärke ausgebildet. Im Ausführungsbeispiel weist der Walzengrundkörper 5 eine kegel- förmige Außenfläche 12 auf, d. h., der Walzengrundkörper 5 wird von dem kegelförmigen Ende der Welle 7 gebildet, so dass die Walzenkappe 6 mit anderen Worten auf das kegelförmige Ende 5 der Welle 7 aufgesetzt ist. Die Erfindung stellt folglich ein separat austauschbares Verschleißteil als Walzenkappe 6 zur Verfügung. The roller cap 6 has not only a conical outer surface 8 as a working surface, but also a conical inner surface 9, d. h., The roller cap 6 is formed as a conical-ring-shaped cap with a predetermined wall thickness. In the exemplary embodiment, the roller base body 5 has a conical outer surface 12, d. h., The roller base body 5 is formed by the conical end of the shaft 7, so that the roller cap 6 is put in other words on the conical end 5 of the shaft 7. The invention thus provides a separately replaceable wearing part as a roller cap 6 available.
Walzengrundkörper 5 bzw. Welle 7 sind mit einer zentralen Durchbrechung 13 versehen, durch welche die Zugstange 10 hindurchgeführt ist. Die Walzenkappe 6 weist innenseitig einen zylindrischen Gewindeabschnitt 1 1 auf. Roller body 5 and shaft 7 are provided with a central opening 13 through which the pull rod 10 is passed. The roller cap 6 has on the inside a cylindrical threaded portion 1 1.
In diesen zylindrischen Gewindeabschnitt 1 1 ist die Zugstange 10, welche endseitig mit einem Außengewinde versehen ist, einschraubbar. An dem der Walzenkappe 6 gegenüberliegenden Ende der Zugstange 10 ist eine Hydraulikmutter 15 angedeutet, mit welcher die Walzenkappe mit Hilfe der Zugstange 10 gegen den Walzengrundkörper 5 verspannt wird. In this cylindrical threaded portion 1 1, the tie rod 10, which is end provided with an external thread, can be screwed. At the opposite end of the roller cap 6 of the pull rod 10, a hydraulic nut 15 is indicated, with which the roller cap is clamped by means of the tie rod 10 against the roller body 5.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung mit separat austauschbarer Walzenkappe 6 ermöglicht es insbesondere, die Walzenkappe 6 aus einem anderen Material zu fertigen, als den Walzengrundkörper 5 und die Welle 7. Dieses ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil die Gesamtanordnung der Walze 3, 4 ein hohes Gewicht von z. B. mehr als 10 Tonnen aufweist. Im Zuge des üblichen Verschleißes ist es dann nicht erforderlich, die gesamte Walze 3, 4 auszutauschen, sondern es muss lediglich der Austausch der Walzenkappe 6 erfolgen. Die Handhabung wird vereinfacht, so dass der Austausch einfacher und schneller realisiert werden kann. Die Betriebskosten lassen sich insgesamt verringern, da sich das Verschleißteil, nämlich die Kappe, deutlich günstiger herstellen lässt. Dieses ermöglicht es im Gegenzug, eine Walzenkappe in hoher Qualität herzustellen, da die Mehrkosten für hochwertiges Material nur für die Walzenkappe und nicht für die gesamte Walzenanordnung aufgebracht werden müssen. Dieses ermöglicht es wiederum, insgesamt eine Walze mit einer Walzenkappe mit hervorragenden Werkstoffeigenschaften zu verwenden, so dass sich insbesondere eine Warmumformung bei hohen Temperaturen wirtschaftlich realisieren lässt. Die Walzenkappe weist z. B. eine Wandstärke von mehr als 50 mm, vorzugsweise mehr als 100 mm auf. Die endseitige Öffnung der Kappe, in welche das kegelförmige Ende der Welle bzw. der Walzengrundkörper eintaucht, weist einen Durchmesser von mehr als 200 mm, vorzugsweise mehr The inventive design with separately replaceable roller cap 6 makes it possible in particular to manufacture the roller cap 6 made of a different material than the roller body 5 and the shaft 7. This is particularly advantageous because the overall arrangement of the roller 3, 4 a high weight of z , B. has more than 10 tons. In the course of the usual wear, it is then not necessary to replace the entire roller 3, 4, but it must be done only the replacement of the roller cap 6. The handling is simplified, so that the exchange can be realized easier and faster. The operating costs can be reduced overall, since the wear part, namely the cap, can be produced much cheaper. This in turn makes it possible to produce a roller cap in high quality, since the additional cost of high quality material must be applied only to the roller cap and not for the entire roller assembly. This in turn makes it possible to use a total of a roll with a roll cap with excellent material properties, so that in particular a hot working at high temperatures can be realized economically. The roller cap has z. B. a wall thickness of more than 50 mm, preferably more than 100 mm. The end-side opening of the cap, in which the conical end of the shaft or the roller base body is immersed, has a diameter of more than 200 mm, preferably more
als 400 mm auf. Die Zugstange kann einen Durchmesser von mehr als 100 mm, vorzugsweise mehr als 150 mm aufweisen. Es wird deutlich, dass es sich bei den Walzen bzw. Walzenkappen um groß bauende, schwere Bauteile handelt. than 400 mm. The pull rod may have a diameter of more than 100 mm, preferably more than 150 mm. It becomes clear that the rollers or roller caps are bulky, heavy components.

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Walze für ein Ringwalzwerk, d a d u rc h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Walze (3, 4) einen Walzengrundkorper (5) und eine auf den Walzengrundkorper (5) aufgesetzte Walzenkappe (6) aufweist. 1 . Roller for a ring rolling mill, that is, that the roller (3, 4) has a Walzengrundkorper (5) and on the Walzengrundkorper (5) patch roll cap (6).
2. Walze nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) lösbar und austauschbar auf den Walzengrundkorper (5) aufgesetzt ist. 2. Roller according to claim 1, characterized in that the roller cap (6) is releasably and replaceably mounted on the Walzengrundkorper (5).
3. Walze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) mit zumindest einem Spannmittel (10) gegen den Walzengrundkorper (5) verspannt ist. 3. Roller according to claim 1 or 2, characterized in that the roller cap (6) with at least one clamping means (10) is braced against the Walzengrundkorper (5).
4. Walze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) mit zumindest einer Zugstange (10) gegen den Walzengrundkorper (5) verspannt ist, z. B. mit hydraulischen Mitteln, bevorzugt mit einer Hydraulikmutter. 4. Roller according to claim 3, characterized in that the roller cap (6) with at least one tie rod (10) is clamped against the Walzengrundkorper (5), for. B. with hydraulic means, preferably with a hydraulic nut.
5. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Ausführungsform als Axialwalze bzw. Kegelwalze eines Ringwalzwerkes. 5. Roller according to one of claims 1 to 4 in the embodiment as an axial roller or conical roller of a ring rolling mill.
6. Walze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrund- körper der kegelförmigen Axialwalze eine kegelförmige Außenfläche (12) aufweist und dass die Walzenkappe (6) eine kegelförmige Außenfläche (8) sowie eine kegelförmige Innenfläche (9) aufweist und folglich als kegelringförmige bzw. hohlkegelförmige Kappe mit vorgegebener Wandstärke ausgebildet ist. 6. Roller according to claim 5, characterized in that the Walzengrund- body of the conical axial roller has a conical outer surface (12) and that the roller cap (6) has a conical outer surface (8) and a conical inner surface (9) and consequently as a conical annular or hollow conical cap is formed with a predetermined wall thickness.
7. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) einen zylindrischen Gewindeabschnitt (1 1 ) aufweist, an den sich vorzugsweise die kegelförmige Innenfläche (9) anschließt. 7. Roller according to one of claims 1 to 6, characterized in that the roller cap (6) has a cylindrical threaded portion (1 1), preferably followed by the conical inner surface (9).
8. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzengrundkörper (5) einstückig mit der Welle (7) für die Walzenanordnung ausgebildet ist, wobei der Walzengrundkörper (5) von einem kegelförmigen Wellenende der Welle (7) gebildet wird. 8. Roller according to one of claims 1 to 7, characterized in that the roller base body (5) is formed integrally with the shaft (7) for the roller assembly, wherein the roller base body (5) is formed by a conical shaft end of the shaft (7) ,
9. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) aus einem anderen Material gefertigt ist, als der Walzengrundkörper (5) und/oder die Welle (7). 9. Roller according to one of claims 1 to 8, characterized in that the roller cap (6) is made of a different material than the roller base body (5) and / or the shaft (7).
10. Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenkappe (6) aus einem hoch legierten Warmarbeitsstahl oder aus einer Nickelbasislegierung gefertigt ist. 10. Roller according to one of claims 1 to 9, characterized in that the roller cap (6) is made of a highly alloyed hot-work steel or a nickel-based alloy.
1 1 . Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze als angetriebene Walze mit einem Antrieb (16) versehen oder verbunden ist. 1 1. Roller according to one of claims 1 to 10, characterized in that the roller is provided or connected as a driven roller with a drive (16).
12. Ringwalzwerk mit zumindest einer Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 . 12. ring rolling mill with at least one roller according to one of claims 1 to 1. 1
13. Ringwalzwerk nach Anspruch 12, mit Hauptwalze (1 ), Dornwalze (2), oberer Axialwalze (3) und unterer Axialwalze (4), dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Axialwalzen (3, 4) mit einer auf einen Walzengrundkörper (5) aufgesetzten Walzenkappe (6) ausgerüstet sind. 13. Ring rolling mill according to claim 12, with main roll (1), mandrel roll (2), upper axial roll (3) and lower axial roll (4), characterized in that one or both axial rolls (3, 4) with a on a roll main body (5 ) fitted roll cap (6) are equipped.
14. Ringwalzwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Walzenkappe (6) ausgerüstete Axialwalze (3, 4) mit einem Antrieb (16) ausgerüstet ist. 14. ring rolling mill according to claim 13, characterized in that the with the roller cap (6) equipped with axial roller (3, 4) with a drive (16) is equipped.
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