DE10052855C2

DE10052855C2 - Walzenwechselvorrichtung

Info

Publication number: DE10052855C2
Application number: DE2000152855
Authority: DE
Inventors: Karl Haage; Markus Arnegger
Original assignee: Mueller Weingarten AG
Current assignee: Mueller Weingarten AG
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2000-10-25
Publication date: 2002-11-07
Anticipated expiration: 2020-10-26
Also published as: DE10052855A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzenwechselvorrichtung, insbesondere für eine Rollenrichtmaschine oder einen Walzenapparat oder dergleichen in einer Blechbandanlage.

Stand der Technik

Rollenrichtmaschinen dienen dazu, in einem Richtvorgang Krümmungen und Unebenheiten bei Blechen und Bändern zu beseitigen und eine möglichst gute Ebenheit des Materials zu erreichen.

Wesentliche Einflußgrößen des Materials auf die Richtqualität sind dabei die Dicke, die Festigkeit bzw. Streckgrenze und der Elastizitätsmodul.

Variable Maschinenparameter sind z. B. der Richtrollendurchmesser, die Rollenanzahl, Rollenabstand bzw. Teilung und die Stützrollenverteilung zur Reduzierung der Richtwalzendurchbiegung. Zur optimalen Anpassung an den jeweiligen Werkstoff und den Richtprozess ist es somit erforderlich und wünschenswert, die Richtwalzenblöcke austauschbar zu gestalten.

Insbesondere Rollenrichtmaschinen, die aufgrund neuer Entwicklungen im PKW-Bau sowohl Werkstoffe aus Stahl als auch Aluminium richten sollen, sind hochflexibel auszuführen.

Während Stahlbänder gut richtbar sind, treten beim Richten dünner, hochfester Bänder aus Aluminiumlegierungen erhebliche Probleme auf. Befriedigende Ergebnisse sind bei Aluminiumbändern mit einer großen Anzahl von 17 oder 21 Richtwalzen zu erzielen.

Bei einem Wechsel von Stahl auf Aluminiumbänder könnte ein Richtwalzenaustausch zu einer wesentlichen Verbesserung des Richtergebnisses führen.

Ebenfalls vorteilhaft ist das Ausfahren der Richtwalzen für Instandhaltungs- oder Reinigungsarbeiten. Ein evtl. erforderlicher Austausch einer schadhaften Richtwalze kann dadurch erheblich einfacher erfolgen als direkt in der Richtmaschine.

Systeme zum Wechseln der Richtwalzen sind bekannt. In der DE 197 05 457 A1 ist eine Richtmaschine offenbart, in der ein Walzenstuhl mit Laufrädern versehen ist. Die Richtwalzen befinden sich auf dem Walzenstuhl und nach Entriegelung von der Richtmaschine kann dieser mittels einem Hydraulikzylinder aus der Maschine gefahren werden. Wesentliche Teile der Richtmaschine, wie Ständer und die untere Traverse, befinden sich in einer Grube unterhalb der Flurhöhe. Durch diese bauliche Maßnahme kann das Ausfahren auf Flurniveau erfolgen.

Ein weiteres Wechselsystem ist in einem Bild der Fachzeitschrift "Bänder, Bleche, Rohre", 41. Jahrgang, 9, September 2000, Seite 10 dargestellt. Das Bild zeigt eine Art Schublade, die in Linearführungen quer zum Banddurchlauf verfahrbar ist. Auf dieser Verschiebeeinheit ist der untere Richtwalzenblock mit zugehörigen Stützwalzen gelagert. Eine weitergehende Abstützung der Schublade ist nicht erkennbar und somit beschränkt sich die Anwendung auf kleinere Richtmaschinen, die frei zugänglich sind.

Aus der DE 198 40 538 A1 ist ein Walzgerüst mit einer Walzenwechseleinrichtung bekannt geworden, welches Hebelarme zum Transportieren und Portionieren sowie Kupplungsmittel vorsieht. Die Einrichtung ist raumsparend und kostengünstig ausgebildet und ermöglicht eine sicher Funktion bei größeren Ausfahrwegen. Eine ähnliche Einrichtung zeigt die DE 198 56 517 A1.

Keine der aufgezeigten Richtwalzen-Wechseleinrichtungen zeigt eine Lösung für den Fall, dass die Unterkante der Richtmaschine auf Flurebene aufgebaut ist und als Bestandteil einer gesamten Bandanlage mit einem durchgehenden Podest versehen ist.

Aufgabe und Vorteil der Erfindung

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen und stellt sich die Aufgabe, eine Walzen-Wechselvorrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, um raumsparend und kostengünstig auch eine sichere Funktion bei größeren Ausfahrwegen, wie z. B. zur Überbrückung von Podesten, zu gewährleisten.

Diese Aufgabe wird von einer Walzen-Wechselvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen angegeben.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, durch einschwenkbare Rollenbahnen die Distanz zwischen Maschine und Wechselwagen zu überbrücken und mittels einem im Bereich des Wechselwagen befindlichen teleskopierbaren Transport- und Positionierarm den erforderlichen Fahrweg auszuführen.

In günstiger Weise wirken dabei auf den Transportarm nur die Transportkräfte als Zug- bzw. Druckkräfte, die durch eine bevorzugte Ausführung der Transportebene als Rollenbahnen gering gehalten werden.

Eine besondere Weiterbildung betrifft die Länge des erforderlichen Verfahrweges der Wechselkassetten. Einerseits muß die gesamte Podestbreite durchfahren werden und andererseits soll die Wechseleinrichtung bzw. Ausholeinrichtung geometrisch klein und damit kostengünstig gestaltet werden. Aus dieser Forderung ergibt sich, dass der Verfahrweg für den Wechselvorgang nahezu doppelt so groß ist wie der Raumbedarf für die Ausholeinrichtung. Hierzu ist ein Antriebskonzept vorgesehen, bei welchem die Mitnahmeeinrichtung mit z. B. dem doppelten Weg als der des Positionierarmes verfahrbar ist. Aufgrund der vorgeschlagenen Anordnung werden die zu wechselnden Walzenkassetten über die doppelte Strecke, bezogen auf den Positionierarm, verfahren.

Die Konstruktion des Walzenwechselwagens bzw. der Ausholeinrichtung ermöglicht die Aufnahme sowohl der vorbereiteten neuen Richtwalzenkassette als auch derjenigen, welche ersetzt wird. Durch eine einfache Fahrbewegung wird die Ausholeinrichtung jeweils in die erforderliche Wechselposition getaktet. Eine exakte Lageposition der Walzenkassetten wird durch Anschläge auf der Ausholeinrichtung bzw. dem Wechselwagen erreicht. Durch den Einbau von Druckfedern übernehmen die Anschläge über eine genau definierte Wegstrecke die Funktion von Stoßdämpfern, um die kinetische Energie der bewegten Walzenkassetten abzudämpfen. Günstig wirkt sich für ein weiches Einfahren in die Endlage auch die in Form einer Rampe geregelte Fahrgeschwindigkeit während der Aushol- oder Einfahrbewegung aus. Durch entsprechende Weg- oder Drehzahlmeßgeber läßt sich die Verfahrgeschwindigkeit funktionsgerecht regeln.

Weiterhin günstig ist die Anordnung der Überbrückung zwischen Richtmaschine und Ausholeinrichtung. Hierbei ist die Forderung, dass das über die gesamte Länge der Anlage verlaufende Podest für das Bedienungspersonal während der Produktion frei begehbar ist. Somit wird die Überbrückung als einschwenkbare Vorrichtung ausgeführt, die zur Erzielung der erforderlichen Stabilität beidseitig abgestützt ist. Nach dem Wechselvorgang wird die Überbrückung derart verschwenkt, dass sie keinerlei Hindernis für das Bedienpersonal darstellt.

Walzen können vorzugsweise in Kassetten eingebaut sein.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer Walzen-Wechselvorrichtung einer Rollenrichtmaschine anhand der darstellenden Zeichnungen.

Es zeigen:

Fig. 1 Vorderansicht der Walzen-Wechselvorrichtung während einer Produktionsphase,

Fig. 2 Vorderansicht der Walzen-Wechselvorrichtung bei einem Walzenwechsel,

Fig. 3 Draufsicht von Fig. 2,

Fig. 4 Transportarm in Parkstellung,

Fig. 5 Einzelheit des Transportarmes als Schnitt A-A.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt eine bekannte Richtmaschine 1 mit Richtwalzenblock 2 in vereinfachter Darstellung. Vor der Richtmaschine befindet sich ein Bedienerpodest 3 und im weiteren Verlauf die Überbrückung 4 und der Walzenwechselwagen 5. Die Überbrückung 4 und der Transportarm 6 befinden sich in Parkstellung, wie es einer Situation während der Produktion entspricht. Ein zum Ankuppeln und Transportieren des Richtwalzenblocks 2 erforderlicher Mitnehmer 7 ist in zurückgefahrener Stellung.

Der Wechselvorgang findet gemäß Fig. 2 statt. Zu diesem Zweck ist die Überbrückung 4 ausgeschwenkt und der auf dem Transportarm 6 befindliche Positionierarm 22 ausgefahren. Ein am Positionierarm 22 horizontal verfahrbarer Mitnehmer 7 ist an der Kassette des Richtwalzenblocks 2 angedockt. Ein Antriebsmotor 8 wirkt derart auf einen Kettentrieb ein, dass eine horizontale Ausfahrbewegung stattfindet. Die in der Richtmaschine 1 auf absenkbaren Rollen gelagerte Kassette mit dem Richtwalzenblock 2 kann nach einer Entriegelung ausgefahren werden. Nähere Details der Funktion des Antriebes sind unter Fig. 4, 5 erläutert. Zur Erzielung einer funktionssicheren Stabilität ist die Überbrückung 4 auf Stützen 9 und Auflager 10 gelagert. Zur Reduzierung der Reibwiderstände und damit der Transportkräfte befinden sich Rollenschienen auf der Überbrückung 4. Ebenfalls Rollenschienen sind auf dem Walzenwechselwagen 5 angebracht, wie dieses auch in Fig. 3 zu erkennen ist.

In dieser Fig. 3 ist die Überbrückung 4 in Form von 2 Armen 11, 12 ausgeführt mit den Drehpunkten 13, 14. Die Ausführung der Drehpunkte ermöglicht, dass die eingeschwenkten Arme 11, 12 in ihrer Parkstellung 11', 12' eine störungsfreie Begehung des Podestes gewährleisten.

In der Draufsicht auf dem Walzenwechselwagen 5 sind zwei Ablagestationen 15, 16 für den Richtwalzenblock 2 vorgesehen. Dabei dient die Ablagestation 15 dazu, einen neuen für den Wechsel vorgesehenen Richtwalzenblock 2 zu positionieren. Der eingebaute Richtwalzenblock 2 wird aus der Richtmaschine 1 ausgeholt und in Ablagestation 16 transportiert und positioniert. Der für diese Funktion vorgesehene Transportarm 6 ist in Parkstellung dargestellt. Am jeweiligen Ende der Rollenschienen sind Anschläge 17 erkennbar, die, wie bereits ausgeführt, gleichzeitig über einen exakt definierten Weg auch als Dämpfungselemente wirken. Zur Einfahrung in die Wechselposition ist der Walzenwechselwagen 5 auf Rädern gelagert und in Schienen 37 geführt. Beispielhaft erzeugt diese Bewegung ein mit Druckmitteln betriebener Fahrzylinder 18. Während die Kolbenstangenseite 20 ortsfest mit dem Fundament verbunden ist, besteht über die Zylinderseite 19 eine Verbindung zum Walzenwechselwagen 5. Eine jeweilige Verriegelung in den Wechselpositionen ist vorgesehen.

Der Transportarm 6 ist mit seinem Gestell 21 ortsfest mit dem Fundament verbunden. Er ist so ausgebildet, dass der Walzenwechselwagen 5, ähnlich einem offenen Rahmen oder Portal, bei seiner Bewegung ungehindert verfahrbar ist. Das Antriebskonzept des Transportarms 6 bzw. des Positionierarmes 22 ist in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellt. Auf einem ortsfesten Gestell 21 ist ein Positionierarm 22 mit linearen Führungen 23 in Führungsschienen 24 horizontal verschiebbar gelagert. Mit Antriebsmotor 8 ist Kettenritzel 25 verbunden, welches über Kette 26 Kettenrad 27 antreibt. Kettenrad 27 ist fest verbunden mit Welle 28, die im Positionierarm 22 drehbar gelagert ist. Ebenfalls mit Welle 28 fest verbunden sind die Kettenräder 29, 30, 31 (Fig. 5).

Kettenrad 29 steht in Wirkverbindung mit Kette 32 die, vergleichbar einer Zahnstange, über die gesamte Länge des Gestells 21 angeordnet und an den Enden gespannt befestigt ist. Das auf der Kette 32 abrollende Kettenrad 29 erzeugt die Horizontalbewegung das Positionierarmes 22. Ein umlaufender Kettentrieb bilden, beispielhaft in doppelter Ausführung, die Kettenräder 30, 31, 33, 34 mit Ketten 35, 36. An Kette 35, 36 ist Mitnehmer 7 für die Ankupplung und den Transport des Richtwalzenblocks 2 befestigt. Durch die Drehung der Welle 28 bewegt sich der Mitnehmer 7 von seiner hinteren Position in eine vordere Position, die der Kupplungsposition mit dem Richtwalzenblock 2 entspricht. Aufgrund der Bewegungsüberlagerung der Horizontalbewegung des Positionierarmes 22 und den gleichen Durchmessern und Teilungen der Kettenräder 29-31, 33, 34 legt der Mitnehmer 7 die doppelte Strecke zurück. Dieses vorgeschlagene Antriebskonzept ermöglicht das Durchfahren des Gesamtweges, der durch die Überbrückung des Podests 3 erforderlich ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich auch die gewünschte kurze Bauform durch die Ausnutzung einer teleskopartigen Bewegungsüberlagerung. Nach dem automatischen Ankuppeln des Mitnehmers 7 an den Richtwalzenblock 2 wird dieser aus der Richtmaschine 1 gezogen und über die Überbrückung 4 auf den Walzenwechselwagen 5 positioniert. Die genaue Lage wird durch die beschriebenen dämpfenden Anschläge 17 gewährleistet. Entsprechend der eingefahrenen Lage des Wechselwagens 5 kann der ausgefahrene Richtwalzenblock 2 auf der Ablagestation 15 oder Ablagestation 16 aufgenommen werden. Während die jeweils freie Ablagestation zur Aufnahme des neuen Richtwalzenblocks dient.

Die Kette 32 mit Kettenrad 29 kann durch andere, z. B. auch lineare Antriebskonzepte, wie eine Zahnstange mit Zahnrad, ersetzt werden. Ebenso ist statt dem Fahrzylinder 18 auch ein Antrieb mit Spindel/Muttersystem möglich oder für den Kettentrieb 30, 31, 33-36 kann auch ein Zahnriemenantrieb Verwendung finden.

Auch die Überbrückung 4 kann statt schwenkbar alternativ horizontal verschiebbar ausgeführt werden.

Bezugszeichenliste

1

Richtmaschine

2

Richtwalzenblock

3

Podest

4

Überbrückung

5

Walzenwechselwagen

6

Transportarm

7

Mitnehmer

8

Antriebsmotor

9

Stütze

10

Auflager

11

Arm

12

Arm

13

Drehpunkt

14

Drehpunkt

15

Ablagestation

16

Ablagestation

17

Anschläge

18

Fahrzylinder

19

Zylinderseite

20

Stangenseite

21

Gestell

22

Positionierarm

23

Lineare Führung

24

Führungsschiene

25

Zahnritzel

26

Zahnkette

27

Zahnrad

28

Welle

29

Kettenrad

30

Kettenrad

31

Kettenrad

32

Kette

33

Kettenrad

34

Kettenrad

35

Kette

36

Kette

37

Schiene

Claims

1. Walzenwechselvorrichtung, insbesondere für eine Rollenrichtmaschine, Walzenapparat oder dergleichen in einer Blechbandanlage (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenwechselvorrichtung aus einer bewegbaren Überbrückung (4), einem über Antriebsmittel (18) auf Schienen (37) verfahrbaren Walzenwechselwagen (5) mit mindestens zwei Ablagestationen (15, 16) für den Richtwalzenblock (2) und einem Transportarm (6) mit Positionierarm (22) und einem Mitnehmer (7) verfügt, wobei der Positionierarm (22) mit dem Mitnehmer (7) verfahrbar ist und dass am Mitnehmer (7) und/oder an einem Walzenblock (2) Kupplungsmittel vorgesehen sind.

2. Walzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückung (4) aus Armen (11, 12) besteht, die aus einer Parkstellung (11', 12') in eine Wechselstellung schwenk- oder verschiebbar sind.

3. Walzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Walzenwechselwagen (5) Anschläge (17) mit Stoßdämpfung befestigt sind.

4. Walzenwechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Transportarm (6) aus einem ortsfesten Gestell (21), einem Positionierarm (22) mit Linearführungen (23, 24), einem Antriebsmittel (8, 25-36) und einem Mitnehmer (7) besteht und der Mitnehmer (7) fest mit dem Antriebsmittel (35, 36) verbunden ist.

5. Walzenwechselvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel (29) in Wirkverbindung mit einem ortsfesten Antriebsmittel (32) steht und über einen regelbaren Antriebsmotor (8) und den Antriebsmitteln (25-28) antreibbar ist und das Antriebsmittel (29) derart mit dem Positionierarm (22) verbunden ist, dass der Positionierarm (22) in horizontaler Richtung verschiebbar ist.

6. Walzenwechselvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (8) über das Antriebsmittel (25-28) mit dem Antriebsmittel (28) fest verbundene Kettenräder (30, 31) antreibt und die Kettenräder (30, 31) so in Wirkverbindung mit einer Kette (35, 36) stehen, wobei ein mit der Kette (35, 36) fest verbundener Mitnehmer (7) in horizontaler Richtung verschiebbar ist.

7. Walzenwechselvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Walzen in Kassetten eingebaut sind.