| Dokumentenidentifikation |
DE102006019514B3 27.09.2007 |
| Titel |
Walzgerüst |
| Anmelder |
SMS Meer GmbH, 41069 Mönchengladbach, DE |
| Erfinder |
Heimann, Bernhard, Dr., 47447 Moers, DE |
| Vertreter |
Patentanwälte Valentin, Gihske, Grosse, 57072 Siegen |
| DE-Anmeldedatum |
27.04.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006019514 |
| Veröffentlichungstag der Patenterteilung |
27.09.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
27.09.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
B21B 31/08(2006.01)A, F, I, 20060427, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
B21B 31/12(2006.01)A, L, I, 20060427, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst (1) mit mindestens einer sich bei bestimmungsgemäßer Benutzung auf einer Walzenwelle (2) befindlichen Walze (3), wobei die Walzenwelle (2) eine zentrische Bohrung der Walze (3) durchsetzt, wobei die Walzenwelle (2) in einem axialen Endbereich über eine Kupplung (4) mit einer Antriebswelle (5) lösbar verbunden ist und wobei dem Walzgerüst (1) eine Walzenwechselvorrichtung (6) zugeordnet ist. Um das Wechseln der Walze zu verbessern, sieht die Erfindung vor, dass die Walzenwechselvorrichtung (6) integrierter Bestandteil des Walzgerüsts (1) ist.
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| Beschreibung[de] |
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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1.
Bekannt ist es, beim Wechseln von Walzen in einem Walzgerüst
wie folgt vorzugehen: Beim Walzenwechsel werden die Walzen zusammen mit angebauten
Teilen, wie insbesondere der Walzenwelle und den Einbaustücken, aus der Formanlage
ausgebaut, um dann außerhalb der Walzlinie die Walzen umzubauen bzw. auszutauschen.
Üblicherweise wird zum Walzenwechsel ein Einbaustück von
der Walzenwelle demontiert, die Walze dann von der Walzenwelle abgezogen, eine andere
Walze aufgezogen und die Lagereinheit wieder montiert. Zur Unterstützung des
Wechselns der Walze werden oft Off-Line-Wechselvorrichtungen eingesetzt. Nach dem
Austausch der Walze wird die gesamte Einheit dann wieder in die Formanlage montiert.
Das Wechseln der Walze in einem solchen Walzgerüst benötigt
eine nicht unerhebliche Zeit, so dass so lange die Anlage nicht zur Verfügung
steht. Dies bedeutet, dass ein entsprechender wirtschaftlicher Nachteil vorliegt.
Das Wechseln erfordert darüber hinaus auch einen hohen Handlingaufwand.
Bei einem durch die DE 39 12
684 A1 bekannt gewordenen Walzgerüst der eingangs genannten Art ist
der vordere Walzenständer auf einer Wechselplatte fest montiert. Nachdem die
Walzenachsen aus den Lagerbuchsen des hinteren Walzenständers herausgelöst
wurden, wird der vordere Walzenständer, auf dem sich noch die Walzenachsen
und die Walzen befinden, mittels der verfahrbaren Wechselplatte herausgefahren und
durch einen komplett vorbereiteten, anderen Walzenständer mit neuen Walzen
ersetzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst
so weiterzubilden, dass das Wechseln der Walze mit geringerem Aufwand und damit
auch schneller möglich wird. Die Ausfallzeiten des Gerüsts beim Walzenwechsel
soll damit reduziert werden. Ferner soll der Handhabungsaufwand beim Walzenwechsel
reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Walzgerüst
mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst, demnach die Walzenwechselvorrichtung
aufweist:
Mittel zum Absenken oder Anheben der Walze von ihrer Arbeitsposition in eine Walzenwechselposition;
einen Ziehwagen zum Bewegen eines auf diesem angeordneten Kupplungsteils in Längsrichtung
der Walzenwelle und
in einem axialen Endbereich der Walzenwelle angeordnete Kupplungsmittel zum formschlüssigen
Zusammenwirken mit dem auf dem Ziehwagen angeordneten Kupplungsteil.
Dabei ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, dass das auf dem
Ziehwagen angeordnete Kupplungsteil als Blech mit einer schlitzförmigen oder
U-förmigen Ausnehmung ausgebildet ist und dass die Kupplungsmittel als Welle
mit ringförmiger Nut ausgebildet sind, wobei die lichte Weite der ringförmigen
Nut im Nutgrund geringfügig kleiner ist als die Breite des Schlitzes oder der
U-förmigen Ausnehmung im Kupplungsteil. Damit ist ein besonders einfaches und
sicheres Einkuppeln der Walzenwelle am Ziehwagen möglich.
Die Walzenwechselvorrichtung kann weiterhin einen Kupplungshalter
zum Aufsetzen der Kupplung aufweisen, so dass die Kupplung axial unverschieblich,
vorzugsweise ortsfest, gehalten wird.
Die Walzenwechselvorrichtung kann weiterhin zwei in den axialen Endbereichen
der Walze angeordnete Walzenablagen aufweisen. Diese sind mit Aufsetzflächen
versehen, auf denen die Walze zwecks Abziehen der Walzenwelle aufgelegt werden kann.
Die Walzenablagen können am Grundrahmen des Walzgerüsts ortsfest angeordnet
sein.
Der Ziehwagen kann eine Aufnahme für eines der Einbaustücke
der Walze aufweisen, um dieses bei der axialen Verschiebung des Ziehwagens mit zu
bewegen.
Der Ziehwagen kann relativ zu dem Walzgerüst in horizontale Richtung
mittels eines Bewegungselements verschiebbar sein. Als Bewegungselement wird zumeist
ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System zum Einsatz kommen.
Der Ziehwagen kann auch eine Führung aufweisen, die eine formschlüssige
Verbindung zwischen dem Ziehwagen und einem der Einbaustücke der Walze herstellen
kann. Die Führung weist bevorzugt eine sich vertikal erstreckende Anlagefläche
für das Einbaustück auf. Durch die vertikale Führung ist das Einbaustück
mit dem Ziehwagen horizontal beweglich verbunden, so dass das Einbaustück nur
die Kippkräfte bzw. -momente der Walzenwelle aufnehmen muss, nicht aber die
Abziehkräfte beim Ein- und Ausschieben der Walzenwelle.
Mit der vorgeschlagenen Ausgestaltung eines Walzgerüsts ist es
möglich, den Walzenwechsel direkt in der Formanlage, d. h. in der Walzlinie
vorzunehmen, wobei die integrierte Walzenwechselvorrichtung nur die Walzenwellen
aus den Walzen herauszieht, so daß die Walzen dann freiliegen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
dem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es
zeigen:
1 schematisch ein Walzgerüst für das Rohrwalzen,
in Walzrichtung betrachtet;
2a in vergrößerter Darstellung die Walzenwechselvorrichtung
in eingefahrenem Zustand;
2b die Darstellung gemäß 2a
in ausgefahrenem Zustand der Walzenwechselvorrichtung;
3 in weiter vergrößerter Darstellung die
Walze, die Walzenwelle und die Walzenwechselvorrichtung in der Position gemäß
2a;
4a die Seitenansicht des Walzgerüsts vor dem Herausheben
der zu wechselnden Walze; und
4b die Darstellung gemäß 4a
nach dem Herausheben der Walze.
In 1 ist ein Walzgerüst
1 zu sehen, in dem mehrere Walzen ein nicht dargestelltes Blech zu einem
rohrförmigen Körper walzen, der anschließend zu einem Rohr verschweißt
wird. Insbesondere ist eine Unterwalze 3 zu erkennen sowie Seitenwalzenbalken
20 und 21. Die hier näher betrachtete Walze 3 ist
auf einer Walzenwelle 2 gelagert, die eine zentrische Bohrung in der Walze
3 durchsetzt.
Der Antrieb der Walze 3 erfolgt über eine Antriebswelle
5, die als Gelenkwelle ausgebildet ist und über eine Kupplung
4 mit der Walzenwelle 2 verbunden ist.
Zum Wechseln der Walze 3 ist eine Walzenwechselvorrichtung
6 vorhanden, die nachfolgend näher erläutert ist. Wesentlich
ist, dass die Walzenwechselvorrichtung 6 in das Walzgerüst
1 integriert ist.
Wie es in der Zusammenschau mit den weiteren Figuren am besten ersichtlich
ist, weist die Walzenwechselvorrichtung 6 einen Ziehwagen 9 auf,
der horizontal und in Richtung der Achse der Walze 3 bzw. der Walzenwelle
2 beweglich ist. Hierfür ist ein Bewegungselement 17 vorhanden,
das als hydraulische Kolben-Zylinder-Einheit ausgebildet ist. Wie es aus der Zusammenschau
der 2a und 2b hervorgeht,
kann der Ziehwagen 9 aus einer eingefahrenen Stellung (2a)
in eine ausgefahrene Stellung (2b) und zurück
verfahren werden.
Die Walze 3 samt Walzenwelle 2 befinden sich zunächst
– beim Walzen – in einer nicht dargestellten Arbeitsposition, in der
sie durch zwei Unterwalzen-Anstellungen 7 und 8 gehalten werden.
Die Unterwalzen-Anstellungen 7 und 8 können gleichzeitig
als Mittel dienen, mit denen die Walze 3 zum Walzenwechsel abgesenkt oder
angehoben werden kann. In den 2 und 3
befindet sich die Walze 3 samt Walzenwelle 2 in einer abgesenkten
Position, die zum Walzenwechsel angefahren wird. Die Walze 3 wird dabei
auf zwei Walzenablagen 13 und 14 aufgelegt, die sie in einer Walzenwechselposition
halten.
Zum Walzenwechsel wird die Walze 3 also in eine Wechselposition
gefahren, die nicht die Arbeitsposition ist. Der Walzeneinbau ist in der Arbeitsposition
axial fixiert, z. B. mittels eines Bajonetts, und wird in der Wechselposition freigegeben,
d. h. die Bajonettverriegelung wird gelöst. Im Ausführungsbeispiel wird
die Walze zum Wechsel nach unten gefahren.
Auf der linken Seite in 3 ist ein Kupplungsmittel
11 zu sehen, das mit der Walzenwelle 2 fest verbunden ist. Das
Kupplungsmittel 11 ist als wellenförmiger Fortsatz ausgebildet, das
in einem linken axialen Endbereich eine ringnutförmige Eindrehung
24 aufweist (s. 3). Auf dem Ziehwagen
9 ist ein Kupplungsteil 10 angeordnet, das vorliegend als auf
dem Ziehwagen 9 festgeschweißtes Blech ausgeführt ist. In das
Blech ist ein Schlitz bzw. eine – von der Seite aus betrachtet – U-förmige
Ausnehmung eingearbeitet. Die lichte Weite des Schlitzes bzw. der U-förmigen
Ausnehmung ist nur geringfügig größer als die lichte Weite der Ringnut
24.
Das hat zur Folge, dass beim Absenken der Walze 3 samt Walzenwelle
2 und Kupplungsmittel 11 das als Kupplungsbolzen fungierende Kupplungsmittel
11 mit der Ringnut 24 in den Schlitz bzw. in die U-förmige
Ausnehmung im Kupplungsteil 10 eingefädelt wird. Damit ist das Kupplungsmittel
11 und damit die Walzenwelle 2 in Richtung der Achse der Walzenwelle
2 unverschieblich mit dem Ziehwagen 9 verbunden.
Gleichzeitig mit dem Absenken der Walzenwelle 2 wird die
Walzenwellenkupplung 4 auf einem Kupplungshalter 12 abgelegt,
der auf dem Grundrahmen 15 des Walzgerüsts 1 fixiert ist.
Wie bereits erwähnt, wird die Walze 3 dabei auf den Walzenablagen
13 und 14 aufgelegt. Das linke Einbaustück 16 der
Walze 3 ist mit dem Ziehwagen über eine sich vertikal erstreckende
Führung 18 verbunden, um die Walzenwelle 2 in horizontaler
Position zu halten. Die Führung 18 besitzt gegenüber dem Kupplungsteil
10 einen axialen Freiheitsgrad. Dieser gewährleistet, daß die
Ziehkraft direkt auf die Walzenwelle 2 und nicht über das Einbaustück
16 bzw. die Lager übertragen wird. Durch die vertikale Führung
18 ist das Einbaustück 16 mit dem Ziehwagen horizontal beweglich
verbunden, so dass es nur die Kippkräfte aufgrund des Eigengewichts der Walzenwelle
2 aufnehmen muss, nicht aber die Abziehkräfte beim Ein- und Ausschieben
der Walzenwelle 2, wie nachfolgend erläutert.
Da die Kupplung 4 in Richtung der Achse der Walzenwelle
2 unverschieblich auf dem Kupplungshalter 12 angeordnet ist, kann
die Walzenwelle 2 bei der Betätigung des Bewegungselements
17 in axiale Richtung aus der Bohrung in der Walze 3 abgezogen
werden. Es erfolgt also eine Bewegung von der in 2a
in die in 2b dargestellten Position. Die Walze
3 wird dadurch freigelegt, so dass sie ausgetauscht werden kann. Das rechte
Einbaustück 19 verbleibt dabei in der dargestellten Position, s.
2b und 3. Das linke Einbaustück
16 und die Walzenwelle 2 bleiben dabei eine Einheit.
Aus 4a und 4b
wird ersichtlich, wie nach dem Herausziehen der Walzenwelle 2 aus der Walze
3 die Walze 3 gewechselt werden kann. Ein Kran 23 trägt
eine Walzentransport- und Einfuhrvorrichtung 22, die mittels eines Untergriffs
25 die Walze 3 untergreifen und anheben kann. Die Walze
3 wird so aus dem Walzgerüst 1 herausgehoben und eine andere
Walze in das Gerüst eingesetzt und auf den Walzenablagen 13 und
14 abgesetzt.
Das Fixieren der Walze im Walzgerüst erfolgt in entsprechend
umgekehrter Reihenfolge wie bei der Demontage, d. h. zunächst wird die Walzenwelle
2 durch die Bohrung in der Walze 3 und in das Einbaustück
19 eingeschoben. Mittels der Walzenanstellungen 7, 8
kann die Walze 3 dann unmittelbar in die Arbeitsposition gefahren werden.
Die Walzenwechselvorrichtung ist also so konzipiert, dass die Abziehkräfte
beim Herausziehen der Walzenwelle 2 über die Kupplungsmittel
11 (Kuppelbolzen) direkt auf die Walzenwelle 2 wirken. Dies hat
den Vorteil, dass die Wälzlager in den Einbaustücken 16,
19 beim Walzenwechsel nicht belastet werden und somit keinen Schaden nehmen
können.
- 1
- Walzgerüst
- 2
- Walzenwelle
- 3
- Walze (Unterwalze)
- 4
- Kupplung
- 5
- Antriebswelle
- 6
- Walzenwechselvorrichtung
- 7
- Mittel zum Absenken oder Anheben der Walze (Unterwalzen-Anstellung)
- 8
- Mittel zum Absenken oder Anheben der Walze (Unterwalzen-Anstellung)
- 9
- Ziehwagen
- 10
- Kupplungsteil
- 11
- Kupplungsmittel
- 12
- Kupplungshalter
- 13
- Walzenablage
- 14
- Walzenablage
- 15
- Grundrahmen
- 16
- Einbaustück
- 17
- Bewegungselement
- 18
- Führung
- 19
- Einbaustück
- 20
- Seitenwalzenbalken
- 21
- Seitenwalzenbalken
- 22
- Walzentransport- und Einführvorrichtung
- 23
- Kran
- 24
- Ringnut
- 25
- Untergriff
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| Anspruch[de] |
Walzgerüst (1) mit mindestens einer sich bei bestimmungsgemäßer
Benutzung auf einer Walzenwelle (2) befindlichen Walze (3), wobei
die Walzenwelle (2) eine zentrische Bohrung der Walze (3) durchsetzt,
wobei die Walzenwelle (2) in einem axialen Endbereich über eine Kupplung
(4) mit einer Antriebswelle (5) lösbar verbunden ist und
dem Walzgerüst (1) eine Walzenwechselvorrichtung (6) zugeordnet
ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Walzenwechselvorrichtung (6) aufweist:
Mittel (7, 8) zum Absenken oder Anheben der Walze (3)
von ihrer Arbeitsposition in eine Walzenwechselposition;
einen Ziehwagen (9) zum Bewegen eines auf diesem angeordneten Kupplungsteils
(10) in Längsrichtung der Walzenwelle (2) und
in einem axialen Endbereich der Walzenwelle (2) angeordnete Kupplungsmittel
(11) zum formschlüssigen Zusammenwirken mit dem auf dem Ziehwagen
(9) angeordneten Kupplungsteil (10).
Walzgerüst nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass das auf dem Ziehwagen (9) angeordnete Kupplungsteil (10)
als Blech mit einer schlitzförmigen oder U-förmigen Ausnehmung ausgebildet
ist und
dass die Kupplungsmittel (11) als Welle mit ringförmiger Nut (24)
ausgebildet sind, wobei die lichte Weite der ringförmigen Nut (24)
im Nutgrund geringfügig kleiner ist als die Breite des Schlitzes oder der U-förmigen
Ausnehmung im Kupplungsteil (10).
Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Walzenwechselvorrichtung (6) einen Kupplungshalter (12) zum
Aufsetzen der Kupplung (4) aufweist, so dass die Kupplung (4)
axial unverschieblich, oder ortsfest gehalten wird.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Walzenwechselvorrichtung (6) weiterhin zwei in den axialen Endbereichen
der Walze (3) angeordnete Walzenablagen (13, 14) aufweist.
Walzgerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenablagen
(13, 14) am Grundrahmen (15) des Walzgerüsts
(1) ortsfest angeordnet sind.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ziehwagen (9) eine Aufnahme für eines der Einbaustücke
(16) der Walze (3) aufweist, um dieses bei der axialen Verschiebung
des Ziehwagens (9) mit zu bewegen.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ziehwagen (9) relativ zu dem Walzgerüst (1) in horizontale
Richtung mittels eines Bewegungselements (17) verschiebbar ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass der Ziehwagen (9) mindestens eine Führung (18) aufweist,
die eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Ziehwagen (9) und
einem der Einbaustücke (16) der Walze (3) herstellen kann.
Walzgerüst nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung
(18) eine sich vertikal erstreckende Anlagefläche für das Einbaustück
(16) aufweist.
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