Die Erfindung betrifft eine Axialwalzenvorrichtung für ein Ringwalzwerk.

Bei einem Ringwalzenwerk handelt es sich um ein Walzwerk, mit dem Ringrohlinge durch radiales Aufweiten zu Ringen mit gewünschtem Querschnitt ausge- walzt werden. Die Ringrohlinge erhält man beispielsweise 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 Axial- walzen, 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. Ausbau und Funktionsweise derartiger Ringwalzwerke sind seit langem bekannt. An die Walze, z. B. Axialwalze ist eine Welle angeschlossen, so dass Walze und Welle eine Axial- walzenvorrichtung bilden, die in der Regel außerdem einen entsprechenden Walzenträger bzw. Walzenstuhl, Lager für die Welle sowie zumindest ein Antriebsaggregat für die rotierende Bewegung der Walze aufweisen.

Ringwalzwerke der eingangs beschriebenen Art sind z. B. aus der DE 1 188 544 oder der DE 1 019 635 bekannt.

Aus der DE 54 323 kennt man im Übrigen ein Radreifenwalzwerk, bei welchem eine nicht angetriebene Walze lose auf einer Welle dreht. Mit einem Ringwalzwerk der eingangs beschriebenen Art wird in der Praxis nicht nur Normalstahl verarbeitet, sondern es wird zunehmend auch im Hoch-

temperaturbereich gearbeitet. Dieses gilt beispielsweise, wenn Rohlinge aus Titanlegierung oder Nickelbasislegierung 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. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Walzen regelmäßig einem Verschleiß unterliegen und folglich ausgetauscht werden müssen. - Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walze für ein Ringwalzwerk zu schaffen, welche sich wirtschaftlich und variabel herstellen, einsetzen und insbesondere Instandsetzen lässt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Axialwalzenvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, dass die Welle als geteilte Welle mit zumindest einem der Walze zugewandten vorderen Wellenabschnitt und einem der Walze abgewandten hinteren Wellenabschnitt ausgebildet ist, welche lösbar miteinander verbunden sind. In der Regel weist eine solche Axialwalzenvorrichtung einen Walzenträger, d. h. einen Walzenstuhl bzw. Lagerstuhl auf, in welchem die Walzen in zumindest einem vorderen Lager und einem hinteren Lager drehbar gelagert ist. Bevorzugt sind der vordere Wellenabschnitt in dem vorderen Lager und der hintere Wellenabschnitt in dem hinteren Lager gelagert.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich die Walze bzw. die Walzenvorrichtung einfacher herstellen lässt, wenn nicht mit einer großen, einstückigen Welle, sondern mit einer quer zur Längsrichtung geteilten Welle gearbeitet wird, so dass die Welle selbst aus zumindest zwei Komponenten besteht. Dabei muss berücksichtigt werden, dass herkömmliche Axialwalzen mit

Welle insgesamt ein Gewicht von mehreren Tonnen, z. B. mehr als 10 Tonnen aufweisen. Erfindungsgemäß wird das hohe Gewicht auf zumindest zwei Komponenten aufgeteilt, so dass die Handhabung und insbesondere der Austausch einzelner Komponenten vereinfacht werden. Ferner muss berücksichtigt werden, dass ggf. bei hohen Temperaturen gearbeitet wird. Durch die Trennfläche zwischen vorderem Wellenabschnitt und hinterem Wellenabschnitt wird der Wärmeübergang verringert, so dass auch ein übermäßiger Wärmeübergang in den Bereich des Antriebsaggregates vermieden wird. Die Aufteilung der Wellen in zwei Wellenabschnitte hat außerdem den Vorteil, dass die Walze selbst, z. B. die kegelförmige Axialwalze selbst einstückig mit der Welle, nämlich dem vorderen Wellenabschnitt ausgebildet werden kann. Obwohl die Axialwalze folglich mit der Welle einstückig ausgebildet ist, wird insgesamt nicht eine einstückige Ausgestaltung vorgeschlagen, sondern eine Anordnung mit geteilter Welle, so dass die Teile gut handhabbar sind.

Der vordere Wellenabschnitt ist vorzugsweise mit einem rückseitigen Einsteckende in eine korrespondierende vorderseitige Aufnahme des hinteren Wellenabschnittes eingesteckt. Alternativ kann umgekehrt der hintere Wellenabschnitt mit einem vorderen Einsteckende in eine korrespondierende rückseitige Aufnahme des vorderen Wellenabschnittes eingesteckt sein. Durch einen solchen Eingriff erfolgt eine sichere Verbindung zwischen den beiden Wellenabschnitten und insbesondere eine exakte Ausrichtung bezogen auf die Walzenachse. Die Montage wird vereinfacht, wenn das Einsteckende einerseits und die Aufnahme andererseits jeweils einen sich in Einsteckrichtung verjüngenden Querschnitt aufweisen, z. B. kegelförmig ausgebildet sind.

Es ist vorteilhaft, wenn die Wellenabschnitte im Zuge der Montage miteinander in axialer Richtung verspannt werden. Dazu kann z. B. eine gemeinsame Zugstange verwendet werden, die mit geeigneten Spannmitteln, z. B. hydraulischen Mitteln verspannt wird. Es ist dann vorteilhaft, wenn die Welle und folglich die Wellenabschnitte jeweils als Hohlwellenabschnitte mit einer zentralen Durchbrechung ausgebildet sind, so dass durch die (zentrale) Durchbrechung eine Zugstange hindurchgeführt werden kann, mit welcher die beiden Wellenabschnitte gegeneinander verspannt werden. Auf diese Weise gelingt eine einfache Montage und auch Demontage.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung weist die Walze einerseits einen Walzengrundkörper und andererseits eine auf den Walzengrundkörper lösbar und austauschbar aufgesteckte Walzenkappe auf. Auch bei dieser bevorzugten Ausführungsform geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass durch die Realisierung der Walzenkappe ein separat austauschbares Bauteil zur Verfügung gestellt wird, welches optimal an die gegebenen Anforderungen ange- passt werden kann. So besteht insbesondere für die Warmumformung bei hohen Temperaturen die Möglichkeit, die Walzenkappe aus einem höher legierten Warmarbeitsstahl oder 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 bzw. Walzenvorrichtungen insgesamt deutlich günstiger herstellen. Außerdem kann die Walzenkappe mit geringem Gewicht kostengünstiger produziert und einfacher ausgetauscht werden, zumal es sich in der Regel um ein Verschleißteil handelt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Walzengrundkörper selbst, einstückig mit der Welle, nämlich mit dem vorderen

Wellenabschnitt ausgebildet ist. Bevorzugt sind für das Bauteil Walze/Welle folglich drei Komponenten vorgesehen, nämlich die Walzenkappe, die Walze mit vorderem Wellenabschnitt sowie schließlich der hintere Wellenabschnitt. Diese drei Komponenten lassen sich dann z. B. in der beschriebenen Weise mit der Zugspange und geeigneten Spannmitteln verspannen. Dieses gelingt z. B. mit hydraulischen Mitteln, 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. In der Regel ist die Walzenkappe hohlkegelförmig bzw. kegel ringförmig ausgebildet und sie weist eine kegelförmige Innenfläche auf, welche gegen eine kegelförmige Außenfläche des Walzengrundkörpers anliegt. Um den Walzenkörper mit dem Grundkörper und der Welle verspannen zu können, schlägt die Erfindung in bevorzugter Weiterbildung vor, dass die Walzenkappe einen inneren zylindrischen Gewindeabschnitt aufweist, an den sich vorzugsweise die kegelförmige Innenfläche der Walzenkappe anschließt. In diesen zylindrischen Gewindeabschnitt lässt sich eine zylindrische Zugstange einschrauben, welche den Walzengrundkörper und die Welle durchgreift und antriebsseitig verspannt wird.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Walzenkappe einerseits und der Walzengrundkörper sowie die Welle andererseits aus demselben Material gefertigt sind. Die Erfindung ermöglicht jedoch in besonders vorteilhafter Ausgestaltung, dass die Walzenkappe einerseits aus einem anderen Material gefertigt ist als der Walzengrundkörper und die Welle andererseits. Im Übrigen liegt es auch im Rahmen der Erfindung, die beiden Wellenabschnitte aus unterschiedlichen Werkstoffen zu fertigen.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Ringwalzwerk mit zumindest einer Walzenvorrichtung der beschriebenen Art. So betrifft die Erfindung insbesondere ein Ringwalzwerk mit zumindest Hauptwalze, Dornwalze und oberer Axialwalze sowie unterer Axialwalze, wobei zumindest die obere Axialwalze und/oder die untere Axialwalze in der erfindungsgemäßen Art mit geteilter Welle ausgestaltet sind

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 schematisch einen Schnitt durch ein Ringwalzwerk mit erfindungsgemäßen Axialwalzen und

Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 1 .

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 R ist in Fig. 1 lediglich ausschnittsweise angedeutet.

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 bezeich- net 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. Jede der Axialwalzen 3, 4 ist mit einer Welle 7 verbunden, wobei die Walzen 3, 4 bzw. die daran angeschlossene Welle 7 über Lager 21 , 22 in einem Walzenträger 12 drehbar gelagert ist. Die Walze 3, 4 ist folglich Teil einer Axialwalzenvorrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist. Es ist erkennbar, dass der Walzenträger 12 mit einem vorderen Lager 21 und einem hinteren Lager 22 ausgerüstet ist. An die Welle 7 ist ein Antriebsaggregat angeschlossen, welches zumindest einen Motor 16 und ein Getriebe 17 aufweist, die z. B. über eine Kupplung 18 verbunden sind. Eine Drehmomentstütze 23 ist ebenfalls angedeutet.

Erfindungsgemäß ist die Welle 7 als geteilte Welle mit einem der Walze 3, 4 zugewandten vorderen Wellenabschnitt 7a und einem der Walze abgewandten hinteren Wellenabschnitt 7b ausgebildet. Der vordere Wellenabschnitt 7a bildet folglich einen walzenseitigen Wellenabschnitt 7a, während der hintere Wellenabschnitt 7b einen antriebsseitigen Wellenabschnitt 7b bildet. Die beiden Wellenabschnitte 7a, 7b sind lösbar miteinander verbunden, so dass sie im Zuge der Montage und Demontage miteinander verbunden und voneinander getrennt werden können und folglich auch separat austauschbar sind. Ist folglich ein Austausch der Welle bzw. ein Austausch des vorderen Wellen- abschnittes 7a erforderlich, so kann der hintere Wellenabschnitt 7b montiert bleiben. Dieses ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil der hintere Wellenabschnitt 7b in der Regel mit dem Antriebsaggregat bzw. mit dem Getriebe 17 verbunden ist. Denn in Fig. 2 ist erkennbar, dass der hintere Wellenabschnitt 7b

in bevorzugter Ausführungsform in das Getriebe eingreift bzw. einstückig mit einer Abtriebswelle 7c des Getriebes ausgebildet ist.

Die Walze selbst bzw. ein Walzengrundkörper 5 ist einstückig mit dem vorderen Wellenabschnitt 7a ausgebildet. Dabei ist erkennbar, dass die Walze 3, 4 einerseits einen Walzengrundkörper 5 und andererseits eine auf den Walzengrundkörper 5 aufgesetzte Walzenkappe 6 aufweist. Die Walzenkappe 6 ist lösbar und austauschbar auf den Walzengrundkörper 5 aufgesetzt, nämlich aufgeschoben bzw. aufgesteckt. Der Walzengrundkörper 5 ist einstückig mit dem vorderen Wellenabschnitt 7a ausgebildet.

Die beiden Wellenabschnitte 7a, 7b werden miteinander (hydraulisch) verspannt. Im Ausführungsbeispiel erfolgt diese Verspannung gemeinsam mit der Walzenkappe 6. Der Walzengrundkörper 5 und die Welle 7 weisen eine zentrale Durchbrechung 13 auf, durch welche eine Zugstange 10 hindurchgeführt ist. Die Walzenkappe 6 weist innenseitig einen zylindrischen Gewindeabschnitt 1 1 auf. In diesem zylindrischen Gewindeabschnitt 1 1 ist die Zugstange 10, welche endseitig mit einem Außengewinde versehen ist, eingeschraubt. 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 und damit auch gegen die Welle verspannt wird. Auf diese Weise werden auch die beiden Wellenabschnitte 7a, 7b miteinander verspannt. Die in den Figuren dargestellte Ausführungsform mit separater Walzenkappe 6 ist zwar bevorzugt. Das Prinzip der geteilten Welle mit entsprechender Verspannung lässt sich jedoch auch ohne separate Walzenkappe realisieren.

Im Übrigen ist in Fig. 2 erkennbar, dass der vordere Wellenabschnitt 7a mit einem rückseitigen Einsteckende 19 in eine korrespondierende vorderseitige Aufnahme 20 des hinteren Wellenabschnittes 7b eingesteckt ist. Das Einsteckende 19 und die Aufnahme 20 weisen jeweils einen sich in Einsteckrichtung verjüngenden Querschnitt auf. Im Ausführungsbeispiel sind sie jeweils kegelförmig ausgebildet, so dass sie einwandfrei ineinander greifen und zugleich für eine entsprechende Zentrierung sorgen.