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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen metallischen Guts, umfassend zwei Walzenständer mit einer Ständertraverse, wobei in den Walzenständern eine Walze drehbar gelagert ist, wobei die Walze mit einer Balanciertraverse in Wirkverbindung steht und wobei mindestens ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System in der Ständertraverse angeordnet ist, mit dem eine Zugkraft zwischen der Ständertraverse und der Balanciertraverse erzeugt werden kann.
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Ein gattungsgemäßes Walzgerüst ist beispielsweise aus der
DE 21 65 313 A1 bekannt. Die oberen Walzen im Walzgerüst müssen durch ein Balancier-System gegen das Anstellsystem gezogen bzw. balanciert werden. Dadurch lassen sich die oberen Walzen im Walzgerüst verfahren bzw. positionieren. Außerdem werden Spiele in der Anstellung durch die Balancierung eliminiert.
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Hiernach ist es also bekannt, dass Walzenbalancierungen in Walzgerüsten verwendet werden. Das vorbekannte Konzept zeichnet sich durch einen zentral in der Ständertraverse angeordneten hydraulischen Zylinder aus, der klassisch aufgebaut ist. Der Zylinder greift über eine Quertraverse und eine Balanciertraverse an den zu balancierenden Bauteilen an.
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Bekannt sind auch Lösungen, bei denen vier Zylinder zum Einsatz kommen, die durch Bohrungen in den oberen Ständerquerhäuptern direkt an den Bauteilen angreifen. Weiterhin bekannt sind Lösungen mit zwei Zylindern, die allerdings einen klassischen Aufbau haben. Hierbei kommen Differentialzylinder oder klassische Plungerzylinder zum Einsatz.
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In der
CN 102085533 B kommen zwei in der Ständertraverse angeordnete klassische Plungerzylinder mit Quertraverse zum Einsatz, wobei an der Quertraverse über Zugstangen eine Balanciertraverse angebunden ist. Insbesondere bei hohen Gerüstaufgängen liegt eine relativ schlechte Stabilität des Systems vor. Bei dieser Lösung ist eine Verriegelung vorgesehen, die allerdings frei liegt und somit aus sicherheitstechnischen Gründen abgeschirmt werden muss.
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Die
CN 103286138 A sieht zwei an den Außenseiten des Gerüsts auf zusätzlichen Konsolen befestigte klassische Differentialzylinder vor, die direkt mit einer Balanciertraverse verbunden sind. Die
CN 103286139 A stellt auf zwei an den Innenseiten des Gerüsts auf der Ständertraverse befestigte klassische Differentialzylinder ab.
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Eine weitere Lösung mit einem einzigen Kolben-Zylinder-System zeigt die
JP 59118209 A . Auch hier ergeben sich die genannten Probleme bei hohen Gerüstaufgängen.
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Probleme ergeben sich bei den vorbekannten Lösungen insbesondere bei hohen Gerüstaufgängen. Die Kolben-Zylinder-Systeme tendieren in diesem Falle zu Undichtigkeiten bzw. zu relativ hohem Verschleiß an Dichtungen und Führungselementen. Insbesondere bei mittig angeordnetem Zylinder treten hohe Kräfte auf die Zylinderdichtungen auf, wodurch häufig Leckagen entstehen. Weiterhin treten in der Ständertraverse, insbesondere bei breiten Gerüsten, hohe Beanspruchungen auf. Aufgrund dieser muss das Bauteil aufwendig, schwer und kostenintensiv gestaltet werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Walzgerüst so auszubilden, dass insbesondere bei hohen Gerüstaufgängen Leckagen besser vermieden werden können. Weiterhin soll ein einfacher Aufbau des Gerüsts erreicht werden, der sich kostengünstig umsetzen lässt. Schließlich soll die Anordnung auch unter sicherheitstechnischen Gesichtspunkten vorteilhaft sein.
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Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Kolben-Zylinder-System ein Zylindergehäuse mit einem oberen axialen Ende und einem unteren axialen Ende aufweist, wobei ein Kolben im Zylindergehäuse verschieblich angeordnet ist und wobei der Kolben das Zylindergehäuse in jedem Betriebszustand sowohl an dessen oberen axialen Ende als auch an dessen unteren axialen Ende überragt.
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Bevorzugt sind dabei symmetrisch zu einer Mittenebene der Walzenständer zwei Kolben-Zylinder-Systeme angeordnet.
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Der Kolben hat gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem oberen Abschnitt einen ersten Außendurchmesser, wobei der Kolben in einem unteren Abschnitt einen zweiten Außendurchmesser aufweist, der kleiner als der erste Außendurchmesser ist.
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Die Verbindung zwischen Ständertraverse und der Balanciertraverse wird bevorzugt über eine Zugstange hergestellt, die mit dem Kolben und der Balanciertraverse verbunden ist. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht dabei vor, dass die Zugstange den Kolben axial durchsetzt und in einem oberen Bereich des Kolbens an diesem befestigt ist. Die Zugstange kann dabei mit dem Kolben lösbar verbunden sein, wobei für die lösbare Verbindung ein Verriegelungsmechanismus vorhanden ist.
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Der Verriegelungsmechanismus ist dabei bevorzugt auf dem Zylindergehäuse (also oberhalb desselben) angeordnet.
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Der Verriegelungsmechanismus umfasst bevorzugt einen Schwenkantrieb, der durch eine Schwenkbewegung eine Verriegelung und eine Entriegelung veranlasst.
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Der Verriegelungsmechanismus umfasst weiterhin bevorzugt eine Abdeckhaube, die den Verriegelungsmechanismus von außen unzugänglich abdeckt.
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Das Walzgerüst ist vorzugsweise ein Vorstraßen-Walzgerüst oder ein Grobblechwalzgerüst in einem Warmwalzwerk. Vorteilhaft wird das vorgeschlagene Walzgerüst also als Vorstraßen-Walzgerüst sowie als Grobblechgerüst in Warmwalzwerken für Stahl und NE-Metalle eingesetzt.
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Das vorgeschlagene Konzept reduziert insbesondere bei großen Gerüstaufgängen die Belastung auf den Zylinder, vor allem hinsichtlich dessen Dichtungen sowie hinsichtlich dessen Führungselemente. Dies führt zu einer höheren Standzeit der verwendeten Komponenten.
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Die zum Einsatz kommenden Dichtungen und Führungselemente weisen somit eine höhere Standzeit auf, was sich aufgrund einer verbesserten Stabilität ergibt. Diese wird durch den Kolben erreicht, der als durchgehendes, stangenförmiges Element das Zylindergehäuse beidseitig durchsetzt.
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Aufgrund der optimierten Anordnung der Komponenten lassen sich auch angrenzende Gewerke deutlich einfacher und kostengünstiger gestalten. Die Zylinder enthalten eine integrierte Verriegelung, wodurch auf weitere Bauteile für eine Verriegelung verzichtet werden kann. Bewegliche Teile sind durch die geschlossene Bauweise nicht zugänglich, was zusätzliche Absperrmaßnahmen zur Herstellung der benötigten Sicherheit entbehrlich macht. Namentlich wird eine integrierte bzw. geschlossene Bauweise von Zylinder, Zugstange und Verriegelung ermöglicht. Durch diese Bauweise kann auch eine effektive Dunstabsaugung ermöglicht werden.
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Schließlich wird ein günstiger Fluss der Kräfte ermöglicht.
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Somit ergibt sich für die vorgeschlagene Lösung eine vorteilhafte Gestaltung bei reduzierten Herstellkosten.
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Es ergibt sich somit vorteilhaft insgesamt eine Standzeiterhöhung der Balancierzylinder, geringerer Verschleiß der Dichtungen und Führungselemente, eine bessere Stabilität des Systems bei großen Aufgängen, eine Gewichts- und Kostenersparnis bei der Balancierung, eine Gewichts- und Kostenersparnis auch bei angrenzenden Baugruppen, die Möglichkeit einer geschlossenen Bühnenkonstruktion, eine integrierte Verriegelung, keine frei zugänglichen beweglichen Teile und somit eine erhöhte Sicherheit im Betrieb, eine einfache Wartung und Austauschbarkeit der Zylinder sowie eine flexible Anordnung der Komponenten auf der Gerüstbühne.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- 1 ein Walzgerüst und namentlich den oberen Teil derselben, wobei die Walzrichtung des zu walzenden Guts senkrecht auf der Zeichenebene steht und
- 2 den Teil des Walzgerüst gemäß 1 gesehen aus Richtung „A“ wie in 1 markiert.
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In den Figuren ist ein Walzgerüst 1 zu sehen, welches zumindest einen, typischerweise zwei Walzenständer 2 umfasst. Im oberen Bereich des Walzgerüsts 1 ist eine Ständertraverse 3 angeordnet. Die Walze 4 ist im unteren Bereich der Figuren zu erkennen (wobei hierzu anzumerken ist, dass sich das in den Figuren dargestellte Walzgerüst 1 nach unten fortsetzt, was allerdings nicht dargestellt ist).
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Oberhalb der Walze 4 allerdings unterhalb der Ständertraverse 3 ist eine Balanciertraverse 5 angeordnet. Diese greift indirekt an der Walze 4 an und übt auf diese Balancierkräfte aus. Diese an sich hinlänglich bekannte Technologie ist in den oben genannten Dokumenten ausführlich beschrieben, so dass ausdrücklich auf diese Bezug genommen wird.
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Die Balancierkräfte werden durch zwei Kolben-Zylinder-Systeme 6 erzeugt, die - wie 1 zeigt - symmetrisch zu einer Mittenebene M des Walzenständers 2, allerdings beanstandet von dieser Mittenebene angeordnet sind.
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Der Aufbau der Kolben-Zylinder-Systeme
6 sowie eines Verriegelungsmechanismus
12,
13,
14,
15, mit dem eine Verriegelung erfolgen kann, wie sie in der oben bereits genannten
EP 1 907 143 B1 beschrieben ist, gehen aus den Figuren hervor.
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Hiernach weist jedes Kolben-Zylinder-System 6 ein Zylindergehäuse 7 auf, welches ein oberes axiales Ende 8 und ein unteres axiales Ende 9 aufweist. Am oberen axialen Ende 8 ist das Zylindergehäuse 7 durch einen Zylinderdeckel 16 abgeschlossen. Das Zylindergehäuse 7 wird von einem Kolben 10 durchsetzt, und zwar in einer solchen Weise, dass der Kolben 10 im Zylindergehäuse 7 verschieblich angeordnet ist, wobei dieser das Zylindergehäuse 7 in jedem Betriebszustand sowohl an dessen oberen axialen Ende 8 als auch an dessen unteren axialen Ende 9 überragt, d. h. vollständig durchsetzt. Hierdurch wird ein hohes Maß an Stabilität hergestellt, die bei der Bewegung des Kolbens 10 relativ zum Zylindergehäuse 7 gegeben ist.
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Aus 2 ist am besten zu erkennen, dass der Kolben 10 in seinem oberen Bereich einen Außendurchmesser D aufweist, der größer ist als der Außendurchmesser d des Kolbens 10 in seinem unteren Bereich. Hierdurch wird im Inneren des Kolben-Zylinder-System 6 eine Hydraulikkammer ausgebildet, die mit Hydraulikfluid beaufschlagt werden kann.
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Der Kolben 10 ist hohl ausgebildet und wird von einer Zugstange 11 durchsetzt. Die Zugstange 11 ist oberhalb des Kolbens 10 an ihrem oberen axialen Ende mit dem Kolben 10 verriegelbar verbunden. An ihrem unteren axialen Ende ist die Zugstange 11 mit der Balanciertraverse 5 verbunden.
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Der Verriegelungsmechanismus umfasst im Ausführungsbeispiel eine Verriegelungshülse 12, ein Verriegelungsstück 13, eine Abdeckhaube 14 und einen Schwenkantrieb 15. Durch eine Schwenkbewegung des Schwenkantriebs 15 kann die Zugstange 11 mit dem oberen Ende des Kolbens 10 verriegelt oder entriegelt werden. Zwischen dem Verriegelungsstück 13 und dem Kolben 10 ist ein Schwenklager 17 platziert. Die Abdeckhaube 14 stellt sicher, dass die beweglichen Teile von außen nicht zugänglich sind; demgemäß besteht keine Unfallgefahr.
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Die Anbindung der Zugstange 11 an der Balanciertraverse 5 wird durch ein Schwenklager 18, ein Endstück 20, eine Verdrehsicherung 19 sowie einen Deckel 21 bewerkstelligt.
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Wesentliches Element der vorgeschlagenen Konstruktion ist somit die das Zylindergehäuse vollständig durchsetzende (insbesondere hohle) Kolbenstange 10, die auch bei großen Aufgängen, d. h. bei einem großen Zylinderhub, sicher geführt ist. Durch den Kolben 10 wird die Zugstange 11 geführt und mit ihrem unteren Ende an der Balanciertraverse 5 befestigt. Die Verbindungen der Zugstange zu den angrenzenden Bauteilen sind gelenkig ausgeführt (durch axiale Schwenklager 17 und 18). Belastungen auf den Zylinder durch den Walzprozess werden dadurch reduziert; der Zylinder lässt sich mit geringem Aufwand austauschen. Die Balanciertraverse und die Zugstangen können hierzu im Gerüst verbleiben.
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Durch die kompakte Bauweise kann eine geschlossene Bühnenkonstruktion erreicht werden, die für Gerüsttypen mit Absaugung (für NE-Metalle und Edelstahl) notwendig sind. Der Aufwand hierfür wird deutlich reduziert. Durch die integrierte Bauweise sind keine beweglichen Teile zugänglich, wodurch Maßnahmen zur Absperrung der Balancierung (z. B. durch Zäune) entfallen können. Zusätzliche Einrichtungen zur Verriegelung der Balancierung können ebenfalls entfallen.
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Die Zylinder lassen sich mit geringem Aufwand warten und austauschen, ohne die Balanciertraverse und die Zugstangen demontieren zu müssen. Weiterhin ermöglicht die kompakte Bauweise eine flexible Anordnung von Komponenten auf der Gerüstbühne (z. B. Antriebskomponenten der mechanischen Anstellung und Ventilstände).
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Walzgerüst
- 2
- Walzenständer
- 3
- Ständertraverse
- 4
- Walze
- 5
- Balanciertraverse
- 6
- Kolben-Zylinder-System
- 7
- Zylindergehäuse
- 8
- oberes axiales Ende des Zylindergehäuses
- 9
- unteres axiales Ende des Zylindergehäuses
- 10
- Kolben
- 11
- Zugstange
- 12, 13, 14, 15
- Verriegelungsmechanismus
- 12
- Verriegelungshülse
- 13
- Verriegelungsstück
- 14
- Abdeckhaube
- 15
- Schwenkantrieb
- 16
- Zylinderdeckel
- 17
- Schwenklager
- 18
- Schwenklager
- 19
- Verdrehsicherung
- 20
- Endstück
- 21
- Deckel
- M
- Mittenebene des Walzenständers
- D
- erster Außendurchmesser des Kolbens
- d
- zweiter Außendurchmesser des Kolbens
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 2165313 A1 [0002]
- CN 102085533 B [0005]
- CN 103286138 A [0006]
- CN 103286139 A [0006]
- JP 59118209 A [0007]
- CN 102085532 B [0008]
- CN 203541082 U [0008]
- EP 1907143 B1 [0008, 0029]
