DE10218393A1

DE10218393A1 - Medienkupplung für Walzgerüste

Info

Publication number: DE10218393A1
Application number: DE10218393A
Authority: DE
Inventors: Karl Keller; Hans-Juergen Bender; Wolfgang Denker; Alfred Horacsek
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-04-24
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2003-11-06
Also published as: EP1497048A2; ATE343437T1; EP1497048B1; WO2003090948A3; AU2003218708A1; WO2003090948A2; DE50305490D1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Medienkupplung, umfassend Kupplungselemente zum Kuppeln und/oder Entkuppeln der an einem Walzgerüst (20) angeordneten Medienzuleitungen mit Medienanschlüssen von in Walzenständern führbaren Einbaustücken (21) von Walzenlagern, insbesondere für Arbeits- oder Stützwalzen. Zur Automatisierung des An- und Entkuppelns sind die Kupplungselemente der Medienzu- und -ableitungen am Walzgerüst (20) mit Medienanschlüssen der Einbaustücke (21) selbsttätig miteinander kuppelbar bzw. entkuppelbar ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Medienkupplung, umfassend Kupplungselemente zum Kuppeln und/oder Entkuppeln der an einem Walzgerüst angeordneten Medienzuleitungen mit Medienanschlüssen von in Walzenständern führbaren Einbaustücken von Walzenlagern, insbesondere für Arbeits- oder Stützwalzen.
Das Kuppeln und Entkuppeln der Medienzuleitungen ist besonders bei den Ölflutlagern von Walzgerüsten mit Schwierigkeiten verbunden, weil sich die Kupplungsanschlüsse der Lagereinbaustücke auch auf der schwer zugänglichen Antriebsseite der Walzgerüste befinden.
Um dennoch die Kupplungselemente sicher zu handhaben, insbesondere die relativ großen Kupplungselemente der Ölablaufleitungen, wird große Erfahrung des Bedienungspersonals vorausgesetzt. Durch die Höhe der oberen Einbaustücke von Stützwalzen ist das Bedienungspersonal erheblich gefährdet. Aber auch die Schlaucheigenspannungen führen dazu, dass das manuelle Kuppeln und Entkuppeln der Medien an Walzgerüsten eine schwer durchzuführende und risikobehaftete Arbeit für das Bedienungspersonal ergibt.
Aus dem Dokument EP 0 947 255 A2 ist eine Vorrichtung zum Kuppeln und Entkuppeln der Medienzuleitungen an den in Walzenständern geführten Lagereinbaustücken von Walzen bekannt. Die hierbei verwendeten Kupplungselemente der Medienzuleitungen sind den Medienanschlüssen in den Lagereinbaustücken zugewandt und gemeinsam in einem Träger angeordnet. Dieser Träger ist parallel zur Anstellbewegungsrichtung der Lagereinbaustücke in einem Führungsrahmen geführt. Der Führungsrahmen ist in mit dem Walzenständer verbundenen Führungen in Walzenachsrichtung gegen das Lagereinbaustück, und von diesem weg verschiebbar gehalten. Hierdurch wird das Ankuppeln und Entkuppeln der Medienzuleitung halbautomatisch durchführbar.
Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung für das automatische Kuppeln aller vier Einbaustücke eines Arbeitswalzensatzes bzw. Stützwalzensatzes mit allen notwendigen Ver- und Entsorgungsmedien bereitzustellen.
Die Aufgabe wird in erfinderischer Weise bei allen vier Einbaustücken der Stützwalzen bzw. der Arbeitswalzen mit einer Medienkupplung, umfassend Kupplungselemente zum Kuppeln und/oder Entkuppeln der an einem Walzgerüst angeordneten Medienzuleitungen mit Medienanschlüssen von in Walzenständern führbaren Einbaustücken von Walzenlagern, dadurch gelöst, dass die Kupplungselemente der Medienzu- und -ableitungen am Walzgerüst mit Medienanschlüssen der Einbaustücke in der Weise selbsttätig miteinander kuppelbar bzw. entkuppelbar ausgebildet sind, dass eine Medienkopplung frei vom Walzenständer und fest am Walzeneinbaustück besteht. Die automatisch vorgenommene Medienkupplung bewirkt eine Medienkopplung, die vollkommen frei vom stationären Walzenständer ist und nur fest verbunden mit dem Walzeneinbaustück ist und deshalb dessen Bewegungen mitmachen kann. Die Nachteile aller bisher bekannten Medienkupplungssysteme, die keine vollständige Entkopplung von Walzenständer und Walzeneinbaustück vorsehen, werden mit dem erfindungsgemäßen Kupplungssystem vermieden. Es kann zu keinem überbestimmten System mit der Gefahr von Zwangskräften kommen, wie dies bei den bekannten Kupplungssystemen der Fall ist.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Medienanschlüsse der Einbaustücke für den Entkupplungszustand mit selbsttätigen Mitteln zum öldichten Verschließen ausgestattet sind.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Medienanschlüsse ist weiter dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum selbsttätigen öldichten Verschließen in Form einer federbetätigbaren Klappe oder eines Kolbens ausgebildet sind.
Zur bevorzugten Ausgestaltung der Medienkupplung wird vorgeschlagen, dass alle vier Einbaustücke der Stützwalzen bzw. der Arbeitswalzen mit je einer automatisierten Ölrücklauf-Verschlussklappe oder Verschlusskolben versehen sind und weitere Medienanschlüsse zum Ölvorlauf, Ölrücklauf, für die Hydrostatik, die Hydraulik, die Fettschmierung, die Pneumatik oder dergleichen vorgesehen sind.
Zweckmäßig ist dabei die Medienkupplung für den Durchlauf relativ großer Ölmengen mit geringem Rücklaufwiderstand ausgelegt.
Andererseits wird vorgeschlagen, dass zwecks Verkleinerung der Rücklaufquerschnitte eine Rücklaufunterstützung vorgesehen ist, die, eingebunden in die Prozessautomatik, mit einer Strahl- oder Flügelradpumpe ausgestattet entweder einen vom vorlaufenden Öl beaufschlagbaren, oder einen mit elektrischer Energie alimentierbaren Antrieb besitzt.
Eine Ausgestaltung der Medienkupplung besteht darin, dass die federbetätigbare Klappe oder federbetätigbare Kolben einen Dichtkegel aufweist, der gegen eine Dichtung schließbar ist. Zweckmäßigerweise kann dabei das Ölrücklaufrohr ebenfalls mit einer Radialwellendichtung abdichtbar versehen sein.
Mit der erfindungsgemäßen Ausbildung der Medienkupplung wird mit großem Vorteil erreicht, dass der an einem Walzeneinbaustück in vertikaler Richtung führbare Baustückblock mit einem am Walzenständer anordenbaren Kupplungs- Gegenstück kuppelbar ist, welches eine Wechselplatte aufweist, die mit einem Betätigungsorgan insbesondere in Form eines Hydraulik-Zylinders vor- und zurückschiebbar zum Kupplungsvorgang zusammenwirkt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nachstehenden Erläuterungen eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles für die Medienkupplung.
Es zeigen:
Fig. 1 in Seitenansicht und teils im Schnitt die Medienkupplung mit Verschlusskolben in entriegeltem Zustand an einem Walzgerüst.
Fig. 2 in Seitenansicht und teils im Schnitt die entriegelte Medienkupplung mit Verschlussklappe an einem Walzgerüst.
Fig. 3 teilweise im Schnitt und teilweise in Seitenansicht die Medienkupplung mit dem Übergabe-Kupplungselement in gekoppeltem Zustand.
Fig. 4 ebenfalls in gekoppeltem Zustand die Haupt-Ölrücklaufleitung sowie weitere Medienanschlüsse für Ölvorlauf, Hydrostatik, Hydraulik oder dergleichen.
Fig. 5 einen im Ölzulauf angeordneten Antrieb für eine im Ölrücklauf angeordnete Flügelradpumpe.
Die Medienkupplung umfasst gemäß Fig. 1 bzw. Fig. 2 Kupplungselemente zum Kuppeln und/oder Entkuppeln der an einem Walzgerüst 20 fest angeordneten Medienzuleitungen mit Medienanschlüssen 24 (Fig. 4) von in Walzenständern führbaren Einbaustücken 21 von Walzenlagern, insbesondere für Arbeits- oder Stützwalzen. Die Kupplungselemente der Medienzu- und -ableitungen 1 bis 4 am Walzgerüst 20 sind mit Medienanschlüssen 5 der Walzeneinbaustücke 21 selbsttätig miteinander kuppelbar bzw. entkuppelbar ausgebildet.
Um die entsprechenden Kupplungsvorgänge automatisierbar zu gestalten, sind die Medienanschlüsse der Einbaustücke 21 für den Entkupplungszustand mit selbsttätigen Mitteln zum öldichten Verschließen ausgestattet.
Zu diesem Zweck können diese Mittel in Form von jeweils einem federbetätigbaren Kolben 12 ausgebildet sein, wie dies in der Fig. 1 innerhalb des Baustückblockes 5 im Schnitt dargestellt ist.
Alle vier Einbaustücke 21 von Stützwalzen bzw. der Arbeitswalzen sind mit je einer automatisierten Ölrücklauf-Verschlussklappe 17 oder Kolben 12 versehen, vorgesehen nur für drucklosen großen Ölrücklauf, alle sonstigen Vorläufe sind mit Standard-Schnellschluss-kupplungen 24 zum Ölvorlauf, für die Hydrostatik, die Hydraulik, die Fettschmierung, die Pneumatik oder dergleichen versehen.
Vorteilhaft ist dabei die Kupplung für den Durchlauf relativ großer druckloser Ölmengen mit geringem Rücklaufwiderstand ausgelegt. Zweckmäßig weist die federbetätigbare Klappe 17 oder der feder-/druckölbetätigte Kolben 12 einen Dichtkegel 18 auf, der ggf. gegen einen Radialwellendichtring 19 schließbar ist.
Der an dem Walzeneinbaustück 21 in Fig. 1 in vertikaler Richtung führbare Baustückblock 5 ist mit einem am Walzenständer 20 anordenbaren Kupplungs- Gegenstück 22 kuppelbar, welches eine Wechselplatte 4 aufweist, die mit einem Betätigungsorgan in Form eines Hydraulik-Zylinders 1 vor- und zurückschiebbar zum Kupplungsvorgang zusammenwirkt.
Die Wechselplatte 4 ist für den Kupplungsvorgang mit Führungsbohrungen 31 so ausgebildet und angeordnet, dass sie dabei von den Bolzen 3 von dem Zylinder 1 heruntergeschoben wird, wobei dann die anderen Bolzen 3' (Fig. 4) der Wechselplatte 4 in Zentrierbohrungen 11 des Baustückblocks 5 gleichzeitig einschnäbeln und sich selbst zentrieren. Die Wechselplatte 4 wird dabei sicher geführt, an den Baustückblock 5 angedockt und schließlich mit dem Spanndorn bzw. Spannelement 30 am Baustückblock 5 und damit am beweglichen Walzeneinbaustück 21 verspannt. (Fig. 3)
Zur Durchführung dieser Verspannung wird der Spanndorn, der bspw. mit einer drehbaren Hammerkopf-Verbindung versehen ist, mittels hydraulischem Öldruck unter Druck gesetzt und damit verspannt.
Am Walzeneinbaustück 21 ist der Baustückblock 5 anschraubbar befestigt und mit einer die Ölrücklauf-Öffnung 6 federbetätigbaren Rücklauf-Verschlussklappe 17 oder Kolben 12 versehen.
Die Wechselplatte 4 ist mit Zentrierbolzen 3' und die Platte 29 am Walzeneinbaustück 21 mit korrespondierenden Zentrierbohrungen 11 ausgerüstet, in welche beim Kupplungsvorgang die Zentrierbolzen 3' eingreifen. (Fig. 4)
Die in den Fig. 1 bis 4 gezeigte Medienkupplung kann weitere Kupplungs- Übergabeelemente 24 für Medien wie Wasser, Druckluft, Schmiermittel etc. aufweisen.
Nach erfolgtem Kupplungsvorgang ist die Wechselplatte 4 mit einem an sich bekannten Spannelement 30 (Fig. 3) am Baustückblock 5 festspannbar. Die selbsttätig miteinander kuppelbaren Medienkupplungen für die Walzeneinbaustücke 21 mit Kupplungsgegenstücken 22 können mit Mitteln für das Verriegeln der Einbaustücke 21 mit dem Walzenständer 20 ausgebildet sein.
Die gekuppelte bzw. entkuppelte Position der Medienkupplung werden vorzugsweise durch elektrische Signalübertragung überwacht, und die Signale sind in die Prozessautomatik eingebunden.
Zwecks Verkleinerung der Rücklaufquerschnitte ist eine Rücklaufunterstützung vorgesehen, die, eingebunden in die Prozeßautomatik mit einer Strahl- oder Flügelradpumpe 28 ausgestattet ist. Diese kann entweder einen vom vorlaufenden Öl 25 beaufschlagbaren oder einen mit elektrischer Energie alimentierbaren Antrieb 27 besitzen wie dies in Fig. 5 schematisch dargestellt ist.
Nachfolgend wird dargelegt, dass die automatisch wirkende Medienkupplung alle Freiheitsgrade hat, die durch Bewegungen des Baustückblockes 5 im Walzenständer verursacht sind. Dabei erfolgt der Kupplungsvorgang mit den folgenden Arbeitsschritten:

1. Beim Arbeitsschritt 1 ist gem. Fig. 1 die Wechselplatte 4 in einer Wartestellung von den Bolzen 3 gehalten. Dabei steht der Zylinder 1 in der zurückgezogenen Stellung. Die Walzeneinbaustücke 21 können gewechselt werden. Im Baustückblock 5 ist die Ölrücklauföffnung 6 mit einem Ventilkegel 7 der Wechselplatte 4 gemäß Darstellung in Fig. 3 geschlossen, und die übrigen Übergabestellen für weitere Medien sind ebenfalls durch entsprechende standardisierte Kupplungskonstruktionen geschlossen, vgl. Fig. 4, Position 24.
2. Im nächsten Schritt, wenn das Walzeneinbaustück 21 gewechselt ist und sich in der definierten Wechselposition in der obersten Stellung befindet, kann der automatische Ankupplungsvorgang der Wechselplatte 4 an den Baustückblock 5 erfolgen:

Dazu wird Zylinder 1 ausgefahren. Die Wechselplatte 4 wird von den Bolzen 3 heruntergeschoben und mittels Zentrierbolzen 3' auf die Zentrierbohrungen 11übergeben, (Fig. 4) wodurch sich die Kupplungsteile exakt miteinander selbst zentrieren. Die Wechselplatte 4 wird anschließend mit dem Spanndorn 30 am Baustückblock 5 festgespannt (Fig. 3).
3. In einem weiteren Schritt, wenn das Walzeneinbaustück 21 nach unten gefahren wird, beispielsweise zur Einstellung des Walzspaltes, wird der Eingriffspilz 13 des Zylinders 1 von der Aufnahmeöffnung 14 der Wechselplatte 4 freigesetzt. Die automatische Medienkupplung ist nun vollkommen frei vom Gerüstständer und fest mit dem Walzeneinbaustück 21 verbunden und kann alle Bewegungen des Walzeneinbaustückes 21 mitmachen, weil sie lediglich nur noch mit flexiblen Schläuchen mit dem Walzenständer in Verbindung steht. Bezugszeichenliste 1 Zylinder
2 Platte
3 Bolzen
4 Wechselplatte
5 Baustückblock
6 Ölrücklauf-Öffnung
7 Übergabe-Kupplungselement
8 Übergabe-Kupplungselement
9 Übergabe-Kupplungselement
10 Übergabe-Kupplungselement
11 Zentrierbohrung
12 Verschlusskolben
13 Eingriffspilz
14 Aufnahme-Öffnung
15 Kolbenstange
16 Ölrücklaufrohr
17 federbetätigbare Klappe
18 Dichtkegel
19 Radialwellendichtung
20 Walzenständer
21 Walzeneinbaustück
22 Kupplungs-Gegenstück
23 Hydraulik-Anschluss
24 Medien-Anschlüsse
25 Öl-Zulauf
26 Öl-Rücklauf
27 Antrieb
28 Flügelradpumpe
30 Spannelement/Spanndorn
31 Führungsbohrungen

Claims

1. Medienkupplung, umfassend Kupplungselemente zum Kuppeln und/oder Entkuppeln der an einem Walzgerüst (20) angeordneten Medienzuleitungen mit Medienanschlüssen von in Walzenständern führbaren Einbaustücken (21) von Walzenlagern, insbesondere für Arbeits- oder Stützwalzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungselemente der Medienzu- und -ableitungen am Walzgerüst (20) mit Medienanschlüssen der Einbaustücke (21) in der Weise selbsttätig miteinander kuppelbar bzw. entkuppelbar ausgebildet sind, dass eine Medienkopplung frei vom Walzenständer und fest am Walzeneinbaustück (21) besteht.

2. Medienkupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Medienanschlüsse der Einbaustücke (21) für den Entkupplungszustand mit selbsttätigen Mitteln zum öldichten Verschließen ausgestattet sind.

3. Medienkupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mittel zum selbsttätigen öldichten Verschließen von Medienanschlüssen in Form einer federbetätigbaren Klappe (17) oder Kolben (12) ausgebildet ist.

4. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle vier Einbaustücke (21) der Stützwalzen bzw. der Arbeitswalzen mit je einer automatisierten Ölrücklauf-Verschlussklappe (17) oder Verschlusskolben (12) versehen sind, und weitere Medienanschlüsse zum Ölvorlauf, Ölrücklauf, für die Hydrostatik, die Hydraulik, die Fettschmierung, die Pneumatik oder dergleichen vorgesehen sind.

5. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung für den Durchlauf relativ großer Ölmengen mit geringem Rücklaufwiderstand ausgelegt ist.

6. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Verkleinerung der Rücklaufquerschnitte eine Rücklaufunterstützung vorgesehen ist, die, eingebunden in die Prozessautomatik, mit einer Strahl- oder Flügelradpumpe (28) ausgestattet entweder einen vom vorlaufenden Öl (25) beaufschlagbaren, oder einen mit elektrischer Energie alimentierbaren Antrieb (27) besitzt.

7. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die federbetätigbare Klappe (17) oder Kolben (12) einen Dichtkegel (18) aufweist, der gegen eine Dichtung (19) schließbar ist.

8. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölrücklaufrohr (6) ebenfalls mit einer Radialwellendichtung abdichtbar versehen ist.

9. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der an einem Walzeneinbaustück (21) in vertikaler Richtung führbare Baustückblock (5) mit einem am Walzenständer (20) anordenbaren Kupplungs- Gegenstück (22) kuppelbar ist, das eine Wechselplatte (4) aufweist, die mit einem Betätigungsorgan in Form eines insbesondere Hydraulik-Zylinders (1) vor- und zurückschiebbar zum Kupplungsvorgang zusammenwirkt.

10. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange des Zylinders (1) am freien Ende einen Eingriffspilz (13) aufweist, der mit der Aufnahmeöffnung (14) der Wechselplatte (4) kuppelbar zusammenwirkt und diese beim Abwärtsfahren des Baustückblocks (5) freigibt.

11. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Walzeneinbaustück (21) der Baustückblock (5) anschraubbar befestigt ist und mit einer die Ölrücklauf-Öffnung (6) federbetätigbaren Rücklauf- Verschlussklappe (17) oder Verschlusskolben (12) versehen ist.

12. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselplatte (4) mit Führungsbohrungen (31) und mit Bolzen (3) sowie mit Zentrierbolzen (3') und der Baustückblock (5) mit korrespondierenden Zentrierbohrungen (11) ausgerüstet sind, die beim Kupplungvorgang ineinander eingreifbar sind, und dass die beiden Kupplungsstücke (5, 22) miteinander zentrierbar ausgebildet sind.

13. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie weitere Kupplungs-Übergabeelemente (24) für verschiedene Medienanschlüsse wie Wasser, Druckluft, Schmiermittel etc. aufweist.

14. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wechselplatte (4) nach erfolgtem Kupplungsvorgang mit einem Spanndorn am Baustückblock (5) z. B. mittels eines an sich bekannten Spannelementes (30), insbesondere mit drehbarem Hammerkopf, festspannbar ist.

15. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die selbsttätig miteinander kuppelbaren Medienkupplungen für Walzeneinbaustücke (21) mit Kupplungs-Gegenstücken (22) auch mit Mitteln für das Verriegeln der Einbaustücke (21) mit dem Walzenständer (20) ausgebildet sind.

16. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die gekuppelte bzw. die entkuppelte Position der Medienkupplung vorzugsweise durch elektrische Signalübertragung überwacht und die Signale in die Prozeßautomatik eingebunden sind.

17. Medienkupplung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, insbesondere nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung des Antriebes (27) der Flügelradpumpe (28), eingebunden in die Prozessautomatik, beim Entkupplungsvorgang der Medienkupplung den Antrieb (27) aktivierbar, und bei Beendigung des Kupplungsvorganges abschaltbar programmiert ist.

18. Medienkupplung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügelradpumpe (28) in die Rücklaufleitung der Medienkupplung integrierbar ist.