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 Wechse,lplatte 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:
- Fig. 1
- schematisch ein Walzgerüst für das Rohrwalzen, in Walzrichtung betrachtet;
- Fig. 2a
- in vergrößerter Darstellung die Walzenwechselvorrichtung in eingefahrenem
Zustand;
- Fig. 2b
- die Darstellung gemäß Fig. 2a in ausgefahrenem Zustand der Walzenwechselvorrichtung;
- Fig. 3
- in weiter vergrößerter Darstellung die Walze, die Walzenwelle und
die Walzenwechselvorrichtung in der Position gemäß Fig. 2a;
- Fig. 4a
- die Seitenansicht des Walzgerüsts vor dem Herausheben der zu wechselnden
Walze; und
- Fig. 4b
- die Darstellung gemäß Fig. 4a nach dem Herausheben der Walze.
In Fig. 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-ZylinderEinheit
ausgebildet ist. Wie es aus der Zusammenschau der Figuren 2a und 2b hervorgeht,
kann der Ziehwagen 9 aus einer eingefahrenen Stellung (Fig. 2a) in eine ausgefahrene
Stellung (Fig. 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 Figuren 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 Fig. 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. Fig. 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 Fig. 2a
in die in Fig. 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. Fig. 2b und 3. Das linke Einbaustück 16 und
die Walzenwelle 2 bleiben dabei eine Einheit.
Aus Fig. 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 Einführvorrichtung 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.
Bezugszeichenliste:
- 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
