CN104826870A - 刀具更换系统和刀具更换方法以及轧辊 - Google Patents

Abstract

为了缩短在轧辊处更换刀具所需的安装时间，本发明提供了刀具更换系统和刀具更换方法以及轧辊，通过这些技术方案，将运动过程分解为横向运动和垂直运动，并且为此设置适合的装置和提供适合的操作步骤。

Description

刀具更换系统和刀具更换方法以及轧辊

技术领域

本发明涉及一种刀具更换系统和刀具更换方法。同样地，本发明还涉及一种轧辊。

背景技术

例如，在专利文献EP2368647A1、DE102005056649B3、EP0163104A2、US5600988或者DE10317312A1中公开了用于轧机或者锻轧辊或横轧辊的相应的刀具更换系统和刀具更换方法，其中尤其是，每一对轧辊都水平叠加式地安放在布置有此对轧辊的轧辊托架的两侧。在其他文献的中，例如在专利文献DE19633668C1、DE102004063547B3和JP647412A中也公开了刀具更换系统和刀具更换方法，然而其中设置了具有多个轧辊的相当复杂的轧机。直到专利文献DE10317312A1和DE102005056659B3以前，这些装置还是基于比较复杂的设计结构，其中，刀具更换支架既能够实现待更换的刀具的横向传输，又能够实现待更换的刀具的垂直传输。相反，在专利文献DE102005056649B3和DE10317312A1中，轧辊可以垂直式地共同地或者依次地从轧辊托架的轴头处移走，或者再放回到其位置处，然而这种设计的制造费用极高，且尤其很难进行改装。

在专利文献DE 8806968U1和US5735788中也公开了在工作位置上布置在轧机的轧辊上且通过夹紧环夹紧的刀具和带有夹紧元件的快速夹紧和松开单元，它们可以分别通过比较难用的操纵机构来夹紧和松开。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀具更换系统、刀具更换方法以及轧辊，其中能够快速和安全地进行刀具更换，并且必要时还可以在现有的轧机中应用。

本发明的目的可以通过以下的刀具更换系统和刀具更换方法以及轧机来实现。其他的不依赖于上述技术特征的有利的设计方案在下文中进行说明。

例如，本发明提出了一种刀具更换系统，其用于更换至少一个布置在辊轴上的工作位置处的刀具，包括刀具更换支架、垂直传输机构和横向传输机构，其可以进行改装，并且确保快速和安全的更换刀具，该刀具更换系统的特征在于，该刀具更换系统包括与刀具更换支架分开的且可相对于刀具更换支架独立地进行横向传输的牵引框架，其中，刀具更换支架具有用于连接垂直传输机构的装置和用于存放刀具的刀具存放空间，并且牵引框架具有用于连接横向传输机构的装置和用于连接刀具的装置。

这种类型的布置是基于分离的横向传输机构和垂直传输机构，其中横向传输机构安装在能够与待更换的刀具连接的牵引框架处，而垂直传输机构安装在刀具更换支架处，并且能够将通过横向传输机构提供的刀具存放在刀具存放空间中或者以供更换。

待更换的刀具是指在特定的应用中直接与待加工的工件接触的部件。也就是说，刀具用于例如在锻轧辊和/或横轧辊中对工件进行修廓和/或者成型。

相应地，还可以借助于一种刀具更换方法来实现快速和安全可行的刀具更换操作(必要时还可以在现有的轧机中应用该操作)，该刀具更换方法用来更换至少一个布置在辊轴上的工作位置处的刀具，所述辊轴又布置在轧辊支座上。该刀具更换方法的特征在于，首先将刀具与牵引框架连接成一个组合体，将横向传输机构与牵引框架连接，然后将刀具借助于横向传输机构与牵引框架一起从其工作位置处带到刀具更换支架上，或者从刀具更换支架处带到其工作位置上。

刀具更换支架可以借助于垂直传输机构从更换位置带走和/或带到更换位置，这通常可以利用已有的垂直传输机构很容易地确保实现。

分开垂直传输机构和横向传输机构使刀具更换系统的具体设计具有很大的灵活性，这样刀具更换系统可以很容易地与现有的轧机或系统相匹配。尤其是，当合理地设计相关的部件，例如横向传输机构、牵引框架、刀具更换支架和类似的部件时，在复杂的轧机或系统中还可以由此很容易地进行相应的刀具更换。

优选地，当需要更换多个刀具时，可以在更换时将这些刀具连接成一个组合体。通过这种方式，可以将刀具组合体与相应地连接刀具的牵引框架一起作为一个单元进行更换，这样可以相应地节省时间。

在此可以考虑，将刀具相互之间连接成一个组合体，这样，这些刀具可以一起从辊轴上或者从轧辊(尤其是中心的轧辊)上取下(例如拉下)或者装上(例如推上)。同样地，刀具组合体可以通过牵引框架来实现，这样牵引框架就与相应的刀具连接，并且由此同时还建立了牵引框架与刀具的连接。

这里显然的是，由刀具和牵引框架构成的组合体不是强制性地局限于轧辊和/或者辊轴。还可以进一步考虑，牵引框架可以与不同的轧机的刀具和/或者不同辊轴的刀具连接，或者与它们都连接。

如尤其是在锻轧辊或横轧辊的情况中可以看到的那样，上述轧机包括辊轴，该辊轴带有至少一个布置在该辊轴上的刀具。尤其是，例如对于锻轧辊和横轧辊来说，两个轧辊、即两个装备了刀具的轧辊交替作用，可以区分为一个上轧辊和一个下轧辊以及一个上轧机和一个下轧机。

就这点而言，可以实现多个刀具组合体以用于更换刀具。例如，这可以通过以下方式实现，即在一个辊轴上的两个或者多个刀具彼此连接。也就是说，两个或者多个刀具在一个辊轴上连接成一个组合体。还可以将布置在上辊轴上的一个或多个刀具与布置在下辊轴上的一个或者多个刀具连接成一个组合体。例如，让上辊轴和下辊轴的各自靠外的刀具彼此连接成一个组合体。基本上任何连接的组合都是可能的。

需要强调的是，用语“牵引框架”并不能将相应的部件缩小到单纯的拉杆。更确切的说，这个框架可以承载推力载荷和其他载荷。然而，如果牵引框架的载荷限于刀具或轧机的横向移动，那么牵引框架可以制造成比较轻，这尤其便于在轧机内部的复杂结构中对其手动操作。

与此相反，因为通过分开横向传输机构和垂直传输机构，以及分开横向运动和垂直运动，可以灵活地放置刀具更换支架，因此刀具更换支架可以构造得相当稳定，并且可以承受垂直运动带来的载荷，这样其稳定的结构不会成为障碍。

还可以通过一种刀具更换系统来实现快速和安全可行的刀具更换操作(必要时还可以在现有的轧机中应用该操作)，该刀具更换系统用于更换至少一个布置在辊轴上的工作位置处的刀具，包括刀具更换支架、垂直传输机构和更换支架引导机构，其中，该更换支架引导机构构造成处在刀具更换支架与引导托架之间的连杆引导件，该刀具更换系统的特征在于，连杆引导件具有上部开口的、将刀具更换支架基于工作位置引导至更换位置的导轨，该导轨通常包括垂直的轨道部件。

在此，还可以分开横向传输机构和垂直传输机构，这是由于相应的垂直传输机构可以很容易地将相应的刀具更换支架从上方引导到导轨中，并且下降到更换位置处，或者从更换位置处出来，将刀具更换支架再次从引导机构中取下。通过这种方式，可以将刀具更换支架快速和安全地带到其更换位置处，而无需要使用单独的横向移动系统。

当导轨的布置在导轨开口区域中的导轨入口设置有导入辅助件时，这尤其有效。导轨还可以称为连杆。尤其是通过这种类型的导入辅助件，例如可以在导槽的槽扩展部分中使用的导入辅助件，可以很容易地将更简单的起重机或者反正在相应的装置中已有的天车或者类似机构作为垂直传输机构使用。通过此实施例可以获得以下有益效果，即，可以使用现有的、通常较大的天车，以便与导轨配合或者共同作用地来获得精确的存放位置。

显然，除了常用的、只有在使用垂直机构的情况下确保沿着导轨安全地运动的垂直部件，连杆引导件或者导轨还可以具有水平的轨道部件，通过这些水平的轨道部件可以强制形成规定的运动轨道或者导轨，只要同时还有垂直部件即可。同时，这尤其使得相应的刀具更换系统或者相应的刀具更换方法可以简单地适用于不同的结构状况，尤其是在改装的过程中。

由此，可以在即将到达更换位置之前水平地移动刀具更换支架，并且将刀具更换支架带到更加靠近待更换的轧辊处。同样地，由此可以在必要时绕开现有的结构。

关于这点需要强调的是，应当抽象地理解“导轨”的概念，因为它最终可根据刀具更换支架相对于固定的结构组件的运动进行调整。例如，当在刀具交换支架上设置导槽和在引导托架上设置连杆引导件的相应的引导弹簧时，相应的连杆引导件(以及与之相应的相关导槽)不必强制性地向上开口，以实现向上开口的导轨。在第二种情况下，连杆轨道也可能向下开口，这也可能导致向上开口的导轨，这是因为刀具更换支架在引导机构的上方是自由的，并且在下降时被导入导轨中。

相应地，当刀具更换支架沿着对刀具更换支架相对于工作位置进行引导的导轨从更换位置移走或者移到更换位置处时，还可以通过一种刀具更换方法来实现快速和安全可行的刀具更换操作(必要时还可以在现有的轧机中应用该操作)，该刀具更换方法用于更换布置在辊轴上的工作位置处的刀具，并且所述辊轴又布置在轧辊支座上，该刀具更换方法的特征在于，刀具更换支架借助于垂直传输机构引入导轨中，并且从上方下降到更换位置处和/或从更换位置处出来而向上提升至离开导轨。该方法也是基于刀具更换支架能够借助于垂直传输机构被带至其更换位置处，同时能采用其他方式对位于更换位置处的刀具更换支架实现一定的横向运动。相应地，在此可以设置分开的垂直传输机构和水平的或者横向的传输机构。

优选地，引导托架构造成独立于布置有辊轴的轧机托架，这样引导托架一方面可在进行简单和安全的刀具更换操作时实现其引导功能，另一方面可以很容易地进行改装。相应有益的是，作为本发明其余技术特征的累加或者替换，用来更换至少一个布置在辊轴上的工作位置处的刀具的刀具更换系统包括刀具更换支架、垂直传输机构和更换支架引导机构，其中，更换支架引导机构构造成刀具更换支架与引导托架之间的连杆引导件，该刀具更换系统的特征在于，引导托架构造成独立于布置有辊轴的轧机托架，以便可以快速和安全地进行刀具更换并且在必要时用在现有的轧机中。

如上所述，作为垂直运输机构尤其可以是起重机。有利的是，在车间里通常都有起重机，用它可以吊起很大的载荷。尤其是，通过独立设置的引导托架，超重机可以将刀具更换支架简单和安全地运到引导托架处和因此运到导轨处，这是因为它们可以很容易地优选地用向上开口的导轨和导入辅助件放置在相应的位置处。

相反，横向传输机构可以特别简单地例如通过滑车来实现，自带绞车的滑车还可以设立在稍微远离轧机的位置处，而绳索之类的不需要很多的空间，并且在复杂的结构条件下还可以引导至牵引框架。在此尤其有利的是为绳索设置导向轮，这样采用同一个滑车就能够实现不同的运动方向。尤其是，可以因此使用同一个绳索既可以拉下刀具还可以将刀具拉到辊轴上。

如上所述，这种类型的刀具更换系统或者刀具更换方法尤其在横轧辊或者锻轧辊中具有重要的作用。虽然此处仅有两个轧辊彼此交替作用，但是相应地刀具非常沉重，并且因此很难手动操作。而且，轧辊托架必须承受较大的轧制力，这样需要非常紧凑和高成本地构造轧辊托架，这又极大地增加了接触轧辊的难度。

这尤其适用于锻轧辊，在锻轧辊中，刀具必须轴向地从轧辊处拉下，然后再推到轧辊上，特别是当使用没有相应构造的、复杂的更换装置来更换整套刀具时。相应有利的是，刀具相对于轧制轴线轴向地从辊轴处移动到刀具更换支架上和从刀具更换支架处移动到辊轴上。当然，对于不同于锻轧辊的轧辊这点同样是有利的，只是特别对锻轧辊有极大的意义。

如上面已描述的那样，通过分开横向传输机构和垂直传输机构，轴向的运动分量可以很容易地借助于横向传输机构实现，其中在适合的设计方案中，刀具仅仅轴向地移动，并且因此总是要么支撑在轧辊托架中或者支撑在相应的没有移动过的轧辊部件上，或者支撑在刀具更换支架的刀具存放空间处，以便抵抗重力。相应地，横向传输机构还可以构造成比较轻松和简单地手动地控制。如果刀具存放在刀具更换支架处，那么可以很容易地针对非常高的载荷设计垂直传输机构，以承担进一步的传输。

在此基础上应当说明的是，垂直传输机构还可以完全设计成用于横向运动，例如在车间起重机中常见的那样。然而，在轧机的引导机构的内部或者轧机的较近的周围继续放弃横向移动的能力，因为这可以通过引导机构来实现。

还可以在现有的轧机中很容易地实施的快速的刀具更换操作，还可以不依赖于本发明的其余的技术特征，以累加的或者替换的方式通过轧辊来实现，该轧辊包括辊轴，以及在布置在辊轴上的工作位置处的刀具，该轧辊的特征在于，它包括用于夹紧刀具的且带有快速夹紧和松开单元的夹紧环。

尤其是，这种类型的快速夹紧和松开单元包括锁定销和/或夹紧螺栓。优选地，锁定销作为轴锁使用，夹紧螺栓尤其可以作为夹紧元件。

优选地，锁定元件可以用作轴锁，其以防止丢失的方式布置在夹紧环上，并且可以从锁定位置向松开位置移动和返回。这可以例如通过相应地旋转锁定元件或者相应的轴向移动来实现。必要时还可以采用摇臂装置或者其他的装置，其中，可以通过在其锁定位置之间的旋转运动而移动到其松开位置的锁定元件被证明是特别紧凑和简单可控的。

尤其是，在辊轴上可以设置槽或者类似的凹槽，其中嵌接有在其锁定位置处的锁定元件。这种类型的槽或者凹槽可以很容易地事后引入到辊轴中。另一方面，还可以在辊轴处设置或者在同一个辊轴上放置相应的凸台，在其锁定位置处的锁定元件与这些凸台相应地接合，以便通过这种方式实现轴锁。

优选地，锁定销构造成可以借助于180°的简单旋转来进行操控。也就是说，借助于简单的旋转，夹紧环可以快速地锁定在辊轴上，或者可以从辊轴上松开。为此，锁定销具有槽口，该槽口使得通过旋转锁定销可以将夹紧环锁定在辊轴上和将夹紧环从辊轴上取下或者将夹紧环放置在辊轴上。借助锁定销，使得能够通过180度地旋转锁定销而将夹紧环锁定在辊轴上。

显然，快速夹紧和松开单元不必强制性地具有作为夹紧元件的夹紧螺栓。还可以设置其他的相应地轴向作用的夹紧元件。优选地，这些夹紧元件包括操控元件，使用操控元件可以操控这些夹紧元件夹紧或者松开。尤其是，这种类型的操控元件可以相应地是夹紧螺栓的螺栓头。优选地，操作元件轴向向外、即背离刀具地布置，这样可以轻松和比较自由地使用它(不同于在专利文献DE8806968U1或者在专利文献US5735788中公开的轧辊装置)。尤其是，由于对于操控而言可以使用快速工作的刀具，因此显著地缩短了安装时间。

优选地，夹紧元件轴向地对齐于、即平行于各个轧辊的轴线，这样，相应的夹紧力能够直接并且很容易地起转向作用，并且夹紧元件可以相对简单地制作。

优选地，夹紧螺栓具有夹紧头和螺栓头，其中夹紧头在刀具上施加夹紧力，并且螺栓头用于操控夹紧螺栓。尤其是，夹紧螺栓可以按照以下方式布置，即夹紧头轴向靠内地放置并且指向刀具，同时螺栓头轴向靠外地放置并且背离刀具。通过这样布置该夹紧螺栓，使得可以在夹紧螺栓的螺栓头上放置相应的工具(例如冲击扳手)并且收紧夹紧螺栓。因此，带有这种类型的快速夹紧和松开单元的夹紧环实现了比已知的技术方案快得多的刀具更换操作。

这种类型的夹紧环可以简单地放置在辊轴上，然后轴向地夹紧刀具。相对于已知的装置，通过这种快速夹紧和松开单元可以使相应的轧辊更换操作显著地加速。夹紧环的环形结构还决定了在此可以优选地实施分开的用于上拉夹紧环的横向移动和垂直移动，以便设置另一个夹紧环。因为反正要在相应的位置处设置可以由相应的夹紧环取代的收紧装置，所以还可以很容易地改装相应的夹紧环。

在一个实施例中，在夹紧环的内侧上，快速夹紧和松开单元可以包括在夹紧状态下顶靠在轧辊上的两个内部顶靠区，这两个内部顶靠区布置成在周向上彼此相对但是在轴向上偏移。如果对这种结构的圆环施加轴向单侧的力，那么该力会在其方向上和其力矩方面与偏移量相匹配，使得两个内部顶靠区夹紧。如果改变力的方向，那么由于圆环会顺应相应的力矩，因此圆环会松开。

相应有利的是，快速夹紧和松开单元包括两个松开区，它们布置成分别与一个内部顶靠区相对但与另一个内部顶靠区相邻，其中，在松开区中，其内侧相对于相邻的内部顶靠区向外回退。当轴向作用的夹紧力减轻或反向时，这样可以通过结构上特别简单的方式实现松开。

尤其是，当夹紧环的内侧在内部顶靠区的区域中和/或在松开区的区域中构造成部分气缸套的形式时，可以在结构上简单地获得相应的夹紧环，这是因为能够通过旋转加工来简单和准确地获得相应的部分气缸套。

优选地，属于内部顶靠区的部分气缸的轴线彼此保持一致，这样可以在一个工作步骤中制出内部顶靠区。这可以相应地在加工技术上简单地实现。

在此，内部顶靠区的相关部分气缸的半径可以构造成与轧辊的相关辊轴的半径相匹配，这样夹紧环能够借助其内部顶靠区很好地向内顶靠在辊轴上，并且能够形成相应的力配合。

相应有利的是，属于松开区的部分气缸的轴线彼此一保持致，因为这可以同样在加工技术上简单地实现。

当属于内部顶靠区的部分气缸的轴线与属于松开区的部分气缸的轴线相交时，可以在结构上特别简单地实现松开区的回退。通过这种方式，夹紧环可以在松开区直接打开。

对此作为累加地或者替换地，可以将属于松开区的部分气缸的半径构造成大于属于内部顶靠区的部分气缸的半径，由此同样可以很容易地确保夹紧环的内侧在松开区的区域中回退，尤其是，当属于各个区域的部分气缸的轴线相交时，可以很容易地在结构上实现这点。

夹紧环可以包括以与辊轴形状配合的方式作用的轴锁，该轴锁沿周向布置在一个180°的扇区中，在该扇区的中间布置了两个内部顶靠区中的一个内部顶靠区，其中该内部顶靠区在轴向上比另一个内部顶靠区更加靠近刀具。尤其在没有夹紧时，可以将形状配合作用的轴锁由此准确地放置在更加靠近刀具的内部顶靠区中，尤其可以避免在夹紧时发生滑落的现象。根据具体的实施方式，相应的形状配合可以例如通过嵌接在轧辊处的槽中的锁定销来实现。

可以通过以下方式实现简单的夹紧，即夹紧环包括轴向地作用在任意一个刀具上的夹紧元件，该夹紧元件沿周向布置在一个180°的扇区中，在该扇区的中间布置了两个内部顶靠区中的一个内部顶靠区，其中该内部顶靠区在轴向上比另一个内部顶靠区更加远离刀具。

通过这种方式，由这个夹紧元件轴向地在刀具上施加的夹紧力决定了夹紧环中的回复力矩，该回复力矩将两个内部顶靠区分别压向辊轴的表面，并且由此迫使形成力配合或者摩擦配合。

优选地，轴锁和夹紧元件沿着夹紧环的周向彼此相对地布置，其中应当理解的是，在此情况下可以有直至90°的偏差，而不会大幅地削弱技术效果。

尤其应当理解的是，(必要时)还可以设置成在周向上分布更多的夹紧元件或者轴锁。

显然，上述技术方案的技术特征在必要时可以相互组合，以便能够相应累加地实现有益效果。

附图说明

本发明的另外的优点、目的和特性借助下面实施例的描述来说明，该实施例也特别在附图中示出。其中：

图1显示了带有刀具更换系统的轧机的示意图；

图2显示了在打开轧辊支座时图1中的装置；

图3A和图3B显示了用于图1和图2中的装置的两个夹紧环的细节图；

图4A和图4B显示了沿相对于轧辊成轴向的视角看去的图3A和图3B中装置的示意图，其中锁定元件被松开；

图5显示了图3A和图3B以及图4A和图4B中的锁定元件被锁定的夹紧环；

图6显示了图3A和图3B以及图4A和图4B中的夹紧环的防止丢失机构的细节图；

图7显示了用于图1和图2的装置的刀具更换支架的侧视图；

图8显示了图7中的刀具更换支架的正视图；

图9显示了使用刀具更换支架时图2中的装置(没有示出轧辊支座)；且

图10显示了图9的装置的截面图。

具体实施方式

在图中显示的轧机10包括两个水平式重叠布置的轧辊80，其分别包括辊轴12和多个布置在各个辊轴12上的刀具11，并且在本实施例中这些刀具用作锻轧辊。上辊轴12a布置在下辊轴12b的上方。轧辊80布置在轧辊托架13中，其中一个轧辊托架可以轴向移动，并且轧辊托架承受在轧制过程中出现在轧辊80之间的力。

整个轧机10布置在车间(在此没有示出)的地基14上(参见图10)。

轧机10配置有在必要时还可以改装的刀具更换系统15。

该刀具更换系统15包括刀具更换支架20(参见图7至图10)、垂直传输机构30、横向传输机构40、牵引框架50和更换支架引导机构60。

尤其如图7和图8中可获知的那样，刀具更换支架20包括两个刀具存放空间21，这两个刀具存放空间呈轧辊的形状，并且其外径与刀具11的内径相匹配，并且还垂直地彼此重叠地固定在主盘处，其中刀具存放空间21在主盘22上的位置与辊轴12在轧辊托架13中的位置很大程度上相对应，这样刀具存放空间21可以很容易地轴向地放置在辊轴12之前，以便借助于横向移动在更换刀具时存放刀具11，或者以相反的方式将刀具11放在辊轴处。

此外，在主盘22处可以安放钩状延伸部23，其以大体上平行于刀具存放空间21的方式远离主盘22放置，并且带有多个小的凹槽(未提供附图标记)，如在图9中示例性显示的那样，车间的天车(没有示出)的起重机吊钩31可以挂在凹槽中。

由于带有或者不带刀具11的刀具更换支架20的重心完全取决于刀具11，因此考虑到刀具是否放置在刀具存放空间21中的问题，钩状延伸部23的多个凹槽可以使得起重机吊钩31相对于重心放置于不同的轴向位置。

显然，根据具体的实施方式，尤其是鉴于刀具存放空间21和钩状延伸部23的布置，刀具更换支架20还可以设计成其他的形式。

此外，刀具更换系统20具有用于滑车41(尤其参见图9)的开口24，该滑车在本实施例中作为横向传输机构40使用。

横向传输机构40进一步地包括用于滑车41的导向轮42，其能够放入到两个轧辊托架13中的离滑车41最远的那个轧辊托架13中(参见图9)。通过这种方式，滑车41可以作为用于不同运动方向的横向传输机构40使用。

此外，在刀具存放空间21处布置有决定周向上的安全的刀具锁定机构。根据轧辊80的具体设计，还可以采用其它的措施。

牵引框架50(尤其参见图9和图10)是基本上呈长方形的可以与刀具11连接的框架。在此，刀具11还可以相互之间连接成一个组合体。显然，一个替换性的牵引框架50还可以具有用于每一个刀具的连接元件，例如水平的连接杆，这些连接杆分别与刀具连接，或者构造成从牵引框架50出来直到到达各自相隔最远的刀具11并且包围整个刀具11，从而显示出用于更换刀具的由刀具11和牵引框架50构成的组合体，其能够在次数很少的横向运动或者轴向运动中完成相应的刀具更换操作。相应地，刀具11不必强制性地总是相互连接成一个组合。

此外，在牵引框架50处设置有用于横向传输机构40或者用于滑车41的固定件51，这样，牵引框架能够快速和安全地与横向传输机构40连接。显然，根据具体的实施例，还可以采用其它的横向传输机构代替滑车41。

为了将刀具11推到辊轴12上，可以通过以下方式使用导向轮42，即可以通过导向轮使滑车41转向，并且因此可以使用滑车41沿着辊轴12的方向拉伸。

为了将刀具更换支架20以简单和安全地方式放置在更换位置处(参见图9和图10)，更换支架引导机构60在两个引导托架62中具有连杆引导件61，这两个引导托架设立在最接近引导托架62和滑车41的轧辊托架13的开口路径的旁侧。通过这种方式，必要时还可以很容易地对引导托架62进行改装。

每一个引导托架62都具有导槽63，设置在刀具更换支架20上的相关的引导弹簧64可以引导式地嵌接在导槽中。

在此，连杆引导件61限定了用于刀具更换支架20的导轨70，该导轨向上开口，并且在其向上开口的导入口71处具有导入辅助件72，该导入辅助件可以通过扩展导槽63来实现。显然，相应的向上开口且必要时在其向上开口的导入口71处也具有导入辅助件71的导轨70可以通过其他方式实现。对此不必非要连杆引导件61，尤其是，还可以在刀具更换支架处设置相应的构造成向下开口的导槽，以便确保相应的向上开口的导轨。

为了更换刀具11，首先将辊轴12移动到更换位置处并且开始准备。然后，如同对比图1和2所示的那样，将最接近引导托架62的轧辊托架13移开。

在下一个步骤中，将牵引框架50旋拧在刀具11上，并且由此获得相应的组合体，其包括两个辊轴12的所有刀具11(即上辊轴12a和下辊轴12b的刀具11)和牵引框架50。

此后，将带有吊钩的刀具更换支架20引入到导轨中，并且下降到其更换位置处。如可以直接看出的那样，导轨70在每一个位置上都具有垂直的部件，这样可以很容易地实现相应的下降操作和如下所述的提升操作。

接着，滑车41的拉索被引导着通过开口24，并且挂在固定件51处。刀具11能够以组合体的方式、更确切地说通过与两个辊轴12的刀具11连结的牵引框架50而共同地拉到刀具存放空间21上，其中在本实施例中，之前还需在辊轴12上放置桥接元件，以便稳定与之相关的移动过程。

随后，必要时可以移动起重机吊钩31，以便对刀具更换支架20的重心变化进行补偿。接着，可以用起重机来提升和运走刀具更换支架20。此后，可以将带有新的刀具11的第二个刀具更换支架20相应地放在导轨中，并且带到更换位置处。从此时起，将导向轮42挂在轧辊托架13处，滑车41的拉索放到导向轮42中，并且在牵引框架50的背面挂在固定件51中。接着，可以将与牵引框架50连接的刀具11上拉到辊轴12上。

从此时起，拆卸和移除牵引框架50。可以再次移回轧辊托架13，之后可以将轧辊80再次移到轧制位置处。

通过这些措施，相比于迄今传统的刀具更换操作来说，在轧辊80中进行刀具更换操作的安装时间已经可以从几个小时降低到一个小时以下，不必采用费用昂贵且不能改装的完全自动化的技术方案来更换整套刀具。尤其是，还可以不用手动操作各个刀具。

此外，安装时间还可以通过夹紧环81降低到大约半个小时，该夹紧环在将牵引框架50安装到刀具11上之前松开和拆卸，并且在将牵引框架50从刀具11上拆卸之后再次安装。

尤其参见图3A至图6，其中图3A和图3B以及图4A和图4B是轧机10(参见图1、图2、图9和图10)中的两个轧辊80的剖视图，该夹紧环81包括了快速夹紧和松开单元82，其基本上通过作为轴锁的锁定销87和夹紧螺栓91来实现。夹紧螺栓91的夹头92设置成指向轴向内部，即指向刀具，这样可以用简单的工具、例如冲击式扳手来安装(例如夹紧或者松开)夹紧螺栓91。

每一个夹紧环81都具有内部顶靠区83，夹紧环81通过该内部顶靠区在夹紧的状态下顶靠在各个轧辊12上。此外，每个夹紧环81都具有松开区84，其相对于相邻的但在轴向上稍微偏移的内部顶靠区83向外回退。

如果从此时起松开轴向夹紧，那么夹紧环81可以在松开区84上倾斜，这可以实现简单的安装或者拆卸。

在具体实施时，分别通过夹紧环81的部分气缸套形式的内部区域(它们的轴线85是相交的)来实现内部顶靠区83和松开区84，其中与属于两个内部顶靠区83的部分气缸套相比，属于松开区84的气缸套表面的部分气缸套具有稍微较大的半径。

两个气缸的轴线85大致在夹紧环81的中间相交(参见图3B)，这样还可以通过在旋转的刀具上实施的简单的加工技术来制造夹紧环81。

此外，夹紧环81具有轴锁86，其通过垂直于辊轴12和内部顶靠区83的共同轴线85对齐的锁定销87来实现，该锁定销在相应的孔中穿过夹紧环81。该孔在一位置处(参见图3A和图3B)向内敞开，这样锁定销87能够嵌接在辊轴12的槽(没有示出)中，以便通过这种方式轴向地锁住夹紧环81。此外，可以通过锁定螺栓88来防止锁定销87丢失(参见图6)。

然而，可以通过以下方式来防止锁定销87丢失，即锁定销87还可以旋入其孔中，这样，锁定销的凹槽89可以相应地旋转来锁定或者松开轴锁86。如果凹槽89指向辊轴12或者指向辊轴12的槽，那么可以取出夹紧环81，这是因为当轴锁86接合时锁定销87与槽之间的轴向的形状配合打开，而当槽背离辊轴12时，锁定销87与槽之间的形状配合因此而闭合。

此外，夹紧环81包括夹紧元件90，其可以施加与辊轴12的轴线85同轴的夹紧力。夹紧元件90包括夹紧螺栓91，夹头92可以借助于夹紧螺栓朝着相邻的刀具11轴向地收紧。在此情况下，至少两个夹紧元件90位于一个180度的扇区中，该扇区在中心包括与夹紧环81旁的刀具11相距最远的内部顶靠区83。通过这种方式，由夹紧元件90施加的轴向夹紧力产生将两个内部顶靠区83向轧辊12挤压的倾覆力矩。

夹紧元件90布置成与轴锁86在周向上相对，这样轴锁86布置在180度的扇区中，该扇区在中心包括与夹紧环81旁的刀具11相距最近的内部顶靠区83。

带有快速夹紧和松开单元82的夹紧环81可以极快地进行安装和拆卸，由此可以进一步缩短安装时间。此外，该夹紧环还可以在已有的轧辊80中使用，并且可以相应地在分开的横向运动和垂直运动中放置在辊轴12上和从辊轴上拿开。

附图标记列表

10 轧机

11 刀具(示例性标出)

12 辊轴

12a 上辊轴(图1示例性标出)

12b 下辊轴(图1示例性标出)

13 轧辊托架

14 地基

15 刀具更换系统

20 刀具更换支架

21 刀具存放空间

22 主盘

23 钩状延伸部

24 用于滑车41的开口

30 垂直传输机构

31 车间天车的起重机吊钩

40 横向传输机构

41 滑车

42 用于滑车41的导向轮

50 牵引框架

51 用于横向传输机构40的固定件

60 更换框架引导机构

61 连杆引导件

62 引导托架

63 导槽

64 引导弹簧

70 导轨

71 导入口

72 导入辅助件

80 轧辊

81 夹紧环

82 快速夹紧和松开单元

83 内部顶靠区

84 松开区

85 轴线

86 轴锁

87 锁定销

88 锁紧螺栓

89 凹槽

90 夹紧元件

91 夹紧螺栓

92 夹头

Claims (15)

1.刀具更换系统(15)，用于更换至少一个布置在辊轴(12)上的工作位置处的刀具(11)，所述刀具更换系统(15)包括刀具更换支架(20)、垂直传输机构(30)和横向传输机构(40)，其特征在于，所述刀具更换系统(15)包括与所述刀具更换支架(20)分开的且能相对于所述刀具更换支架(20)独立地进行横向传输的牵引框架(50)，其中，所述刀具更换支架(20)具有用于连接所述垂直传输机构(30)的装置和用于存放所述刀具(11)的刀具存放空间(21)，并且所述牵引框架(50)具有用于连接所述横向传输机构(40)的装置和用于连接所述刀具(11)的装置。

2.刀具更换系统(15)，用于更换至少一个布置在辊轴(12)上的工作位置处的刀具(11)，所述刀具更换系统(15)包括刀具更换支架(20)、垂直传输机构(30)和更换支架引导机构(60)，其中，所述更换支架引导机构(60)构造成处在所述刀具更换支架(20)与引导托架(62)之间的连杆引导件(61)，其特征在于，所述连杆引导件(61)具有朝上开口的用于将所述刀具更换支架(20)相对于工作位置引导至更换位置处的导轨(70)，所述导轨通常包括垂直的轨道部件，和/或，其特征在于，所述引导托架(62)构造成与其中布置有所述辊轴(12)的轧辊托架(13)分开。

3.根据权利要求2所述的刀具更换系统(15)，其特征在于，在所述导轨(70)的布置在导轨开口的区域中的导入口(71)处设置导入辅助件(72)。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的刀具更换系统(15)，其特征在于，所述刀具更换系统(15)用于更换多个必要时布置在不同的轧辊(12)上的刀具(11)，并且所述刀具(11)优选地彼此连接成一个组合体。

5.刀具更换方法，用于更换至少一个布置在辊轴(12)上的工作位置处的刀具(11)，所述辊轴布置在轧辊支座(13)中，其特征在于，首先将所述刀具(11)与所述牵引框架(50)连接成一个组合体，将横向传输机构(40)与所述牵引框架(50)连接，此后借助于所述横向传输机构(40)来将所述组合体中的刀具(11)从其工作位置处带到刀具更换支架(20)上，或者从所述刀具更换支架(20)上带到其工作位置处。

6.根据权利要求5所述的刀具更换方法，其特征在于，借助于垂直传输机构(30)来将所述刀具更换支架(20)从更换位置处带走和/或带到更换位置处。

7.刀具更换方法，用于更换至少一个布置在辊轴(12)上的工作位置处的刀具(11)，所述辊轴布置在轧辊支座(13)中，其中，刀具更换支架(20)沿着对所述刀具更换支架(20)相对于工作位置进行引导的导轨(70)从更换位置移走或者朝工作位置移动，其特征在于，借助于垂直传输机构(30)将所述刀具更换支架(20)引入所述导轨(70)中，并且从上方下降至更换位置处和/或从更换位置处向上提升直至离开所述导轨(70)。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的刀具更换方法，其特征在于，所述刀具更换方法用于更换多个必要时布置在不同的轧辊(12)上的刀具(11)，并且为了更换刀具，所述刀具(11)优选地彼此连接成一个组合体。

9.根据权利要求1至4中任意一项所述的刀具更换系统(15)或者根据权利要求7所述的刀具更换方法，其特征在于，所述垂直传输机构(30)是起重机。

10.根据权利要求1所述的刀具更换系统(15)或者根据权利要求5或6所述的刀具更换方法，其特征在于，所述横向传输机构(40)是滑车(41)。

11.根据上述任意一项权利要求所述的刀具更换系统(15)或者刀具更换方法，其特征在于，所述刀具(11)轴向地从所述辊轴(12)处移动到所述刀具更换支架(20)上，以及从所述刀具更换支架(20)处移动到所述辊轴(12)上。

12.轧辊(80)，包括辊轴(12)以及布置在所述辊轴(12)上的工作位置处的刀具(11)，其中所述轧辊(80)包括用于夹紧所述刀具(11)的且带有具有夹紧元件(90)的快速夹紧和松开单元(82)的夹紧环(81)，其特征在于，所述夹紧元件(90)包括布置成相对于所述刀具(11)轴向靠外且背离所述刀具(11)的操控元件。

13.根据权利要求12所述的轧辊(80)，其特征在于，所述夹紧元件(90)包括夹紧螺栓(91)的布置成相对于所述刀具(11)轴向靠外且背离所述刀具(11)的螺栓头作为操控元件。

14.根据权利要求12或13所述的轧辊(80)，其特征在于，所述快速夹紧和松开单元(82)包括作为轴锁(86)的锁定元件，优选是锁定销(87)，所述锁定元件在夹紧环上布置成能够以防止丢失的方式从锁定位置移动至松开位置和从松开位置返回至锁定位置。

15.根据权利要求12至14中任意一项所述的轧辊(80)，其特征在于，所述轧辊(80)是锻轧辊或者横轧辊。