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Fachgebiet der Erfindung
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Das Fachgebiet der Erfindung betrifft die Herstellung von nahtlosen gewalzten Rohren unter Verwendung eines Querwalzgerüsts.
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Stand der Technik
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Der Vorgang des Walzens von nahtlosen Rohren wird in mehreren Schritten ausgeführt, wozu der Schritt des Lochens, der Schritt des Walzens, welcher auch als Schritt der Fertigstellung definiert ist, und der Schritt der Kalibrierung auf den geforderten Enddurchmesser gehören.
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Einige dieser Schritte oder auch alle werden mit Hilfe von Walzgerüsten ausgeführt, welche Arbeitswalzen mit schräg angeordneten Walzen aufweisen und welche auch einfach Schrägwalzwerke genannt werden. Die Arbeitswalzen bei diesen Walzgerüsten bewirken mit einer schraubenförmigen Bewegung die Zuführung des Körpers, der gewalzt wird. Schrägwalzwerke, auch Querwalzwerke genannt, sind im Allgemeinen vom Typ Einzelgerüst mit zwei oder drei Arbeitswalzen.
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Das zu walzende Stück, das in das Walzwerk gelangt, kann massiv sein, d. h. es kann ein Knüppel sein, und in diesem Fall ist das Walzwerk ein Lochwalzwerk, oder das zu verarbeitende Material ist ein Hohlkörper, der vorher gelocht worden ist, und in diesem Fall wird das Walzgerüst Streckwalzwerk genannt.
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Im Fall von Walzgerüsten mit zwei Walzen mit schrägen Achsen wird über die letzten 20 Jahre diejenige Anordnung bevorzugt, in welcher die Walzen im Wesentlichen vertikal übereinander angeordnet sind und in horizontaler Richtung stets zwei seitliche Führungsvorrichtungen vorhanden sind, welche geeignet sind, die Ausdehnung des gewalzten Körpers zu begrenzen, d. h. die Veränderung im Außendurchmesser zwischen der Eintritts- und der Austrittsstelle des Walzgerüsts.
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Die gebräuchlichsten seitlichen Führungsvorrichtungen waren in der Vergangenheit vom festen Typ, und werden Führungsschuhe genannt, bei denen es sich um besonders geformte Gleitschienen handelt, auf denen das zu walzende Material gleitet. In jüngerer Zeit sind seitliche Führungsvorrichtungen unter Verwendung von motorgetriebenen Führungsscheiben verwirklicht worden, die wegen ihres großen Durchmessers ein beträchtliches Volumen aufweisen. Lösungen von diesem Typ von seitlichen Führungen sind zum Beispiel in den Veröffentlichungen
US 3845646 und
US 4387584 beschrieben.
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In beiden Typen von seitlichen Führungen besteht ihre Funktion stets darin, dass die Führungsvorrichtungen in radialer Richtung an die Walzachse herangeführt und wieder von ihr wegbewegt werden. Desgleichen erfolgt in manchen Fällen von Walzgerüsten das Einrichten der seitlichen Führungen auch in der Längsrichtung parallel zur Walzachse und in der vertikalen Richtung.
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Es sind Walzgerüste bekannt, die feste seitliche Führungen aufweisen, welche auf einem Drehturm montiert sind, der um 180° drehbar ist, so dass ermöglicht wird, dass die feste Führung, sobald sie verschlissen ist, eine Position zum Auswechseln erreicht und unverzüglich eine neue Führung in die Arbeitsstellung gebracht wird.
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Keine dieser Lösungen für Walzgerüste mit festen seitlichen Führungen oder solchen, die aus rotierenden Führungsscheiben bestehen, wie sie u. a. in
GB 1441472A beschrieben sind, hat tatsächlich all die Anforderungen des Marktes erfüllt, woraus das Bedürfnis entstanden ist, die Anpassungsfähigkeit von Walzgerüsten mit schrägstehenden Arbeitswalzen zu verbessern.
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Darstellung der Erfindung
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Der erste Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Walzgerüst mit zwei schrägen Achsen bereitzustellen, welches in seinen Arbeitsgängen anpassungsfähig und flexibel ist und geringere Wartungskosten aufweist.
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Dieser Gegenstand wird mittels eines Walzgerüsts zum Walzen von nahtlosen Rohren erreicht, bei welchem gemäß Anspruch 1 eine horizontale Walzachse R festlegt ist und welches umfasst:
zwei übereinander angeordnete Arbeitswalzen mit schrägen Achsen,
zwei seitliche Führungen für das zu walzende Stück, welche bei den spezifischen ersten Walzvorgängen zwei feste Führungsschuhe sind und bei den spezifischen zweiten Walzvorgängen zwei rotierende Führungsscheiben sind, welche sich um eine vertikale Achse drehen können, wobei jede der zwei seitlichen Führungen auf einer Seite der Walzachse R angeordnet sind,
zwei Motoren zur Erzeugung der Drehbewegung der zwei drehbaren Führungsscheiben,
zwei drehbare Drehtürme, welche sich um eine ihrer vertikalen Achsen drehen können, um die seitlichen Führungen in Position zu bringen, und welche Koppelvorrichtungen zum Befestigen der festen Führungsschuhe und alternativ zum Befestigen der drehbaren Führungsscheiben sowie Übertragungsmittel zur Übertragung der von den Motoren erzeugten Drehbewegung auf die zwei drehbaren Führungsscheiben umfassen,
mindestens zwei Befestigungsblöcke zum Befestigen der festen Führungsschuhe in der Arbeitsstellung,
so dass Walzvorgänge sowohl mit den festen Führungsschuhen als auch mit den drehbaren Führungsscheiben in verschiedenen Perioden der Nutzungsdauer des Walzgerüstes ermöglicht werden.
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Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der vorerwähnte Gegenstand erreicht mittels eines Verfahrens zur Auswechslung der seitlichen Führungen eines Walzgerüsts, wobei ein erfindungsgemäßes Walzgerüst bereitgestellt wird, auf welchem zwei Halterungen für Führungsschuhe mit einem oder mehreren zugehörigen festen Führungsschuhen montiert sind, wobei dieses Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- – Bewegen der zwei drehbaren Drehtürme zusammen mit den zwei Führungsschuhhalterungen und den festen Führungsschuhen aus der Arbeitsstellung heraus,
- – automatisches Abkoppeln der Leitungen des Kühlkreislaufs der Führungsschuhhalterungen von den drehbaren Drehtürmen und Entfernen der Führungsschuhhalterungen vom Walzgerüst,
- – Transport der zwei drehbaren Führungsscheiben in Richtung auf das Walzgerüst,
- – Einhaken der drehbaren Führungsscheiben an den drehbaren Drehtürmen, Lösen der Verriegelungsbremsen gegen die Drehung der drehbaren Drehtürme, Einkuppeln der Vorrichtung für die Übertragung der Bewegung von den Motoren,
Heranführen der drehbaren Führungsscheiben an die Walzposition.
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Aufgrund der Kombination der Merkmale der Erfindung ergibt sich der Vorteil daraus, dass der drehbare Drehturm dergestalt montiert werden kann, dass die Führungsschuhe leichter und schneller ausgetauscht werden und dass die Anordnung der Führungsschuhhalterung, an welche auf abnehmbare Weise die Führungsschuhe selbst befestigt sind, heruntergekühlt wird. Das kontinuierliche oder anderweitig gesteuerte Abkühlen der Führungsschuhhalterungen erhöht die Lebensdauer des Führungsschuhs, welche bei fehlender Kühlung normalerweise einige Hundert Walzstücke währt, bevor sich signifikanter Verschleiß, Warmrisse oder Brüche zeigen.
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Die Anpassungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Walzgerüsts ermöglicht eine erhöhte Vielfalt an gewalzten Erzeugnissen, die mit demselben Walzgerüst erhalten werden, da dieses unter verschiedenartigen Arbeitsbedingungen eingesetzt werden kann. Der Vorteil des festen Führungsschuhs gegenüber der sich drehenden Führung besteht in einem verbesserten Einschluss des gewalzten Materials und einer verbesserten zylindrische Gestalt des gewalzten Körpers am Ausgang des Walzwerks dar. Andererseits liegt der Nachteil der Benutzung des festen Führungsschuhs in der kürzeren Lebensdauer gegenüber der drehbaren Führungsscheibe und in der Notwendigkeit, den Verschleiß dadurch zu kompensieren, dass der Führungsschuh in regelmäßigen Zeitabständen an die Walzachse herangeführt werden muss, und daher ist es vorzuziehen, dass man unter gewissen Betriebsbedingungen seitliche drehbare Führungsscheiben einsetzt, indem man die festen Führungsschuhe in einem schnellen und einfachen Arbeitsgang austauscht.
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Es ist offensichtlich, dass ein solches System sehr anpassungsfähig ist und folglich ermöglicht, dass die Lösung für jeden Typ von zu walzenden Erzeugnissen optimiert wird. Darüber hinaus stellt es eine Lösung für ein Walzgerüst dar, welches für das Walzen sowohl von gelochten Teilen als auch massiven Teilen eingesetzt werden kann, d. h. als ein Lochwalzgerüst und als ein Streckwalzgerüst oder Fertiggerüst.
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Da es nicht erforderlich ist, Kühlwasser auf den Führungsschuh zu bringen, wie das eine ziemlich weit verbreitete Praxis ist, wird außerdem das Abkühlen des zu walzenden Materials herabgesetzt, indem es auf Temperaturen über 1000 °C gehalten wird, was zum vollständigen Nutzen der aufeinander folgenden Walzvorgänge beiträgt.
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Die abhängigen Ansprüche betreffen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deutlicher angesichts der ausführlichen Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts, welches anhand eines den Schutzbereich der Erfindung nicht einschränkenden Beispiels unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen dargestellt wird. Diese stellen Folgendes dar:
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1. zeigt mit Blick in Richtung der Walzachse eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer ersten Betriebskonfiguration;
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2 zeigt eine Vorderansicht einer Einzelheit des Walzgerüsts von 1;
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3 zeigt eine Draufsicht auf eine Einzelheit des Walzgerüsts von 1 in einer ersten Betriebskonfiguration;
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4 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Einzelheit des Walzgerüsts von 1 in einer zweiten Betriebskonfiguration;
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5 zeigt den Grundriss einer Einzelheit des Walzgerüsts von 1;
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6 zeigt eine Vorderansicht einer vergrößerten Einzelheit des Walzgerüsts von 1 in Explosivdarstellung;
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7 zeigt eine Schnittdarstellung des Walzgerüsts von 1 in einer vertikalen Ebene parallel zur Walzachse;
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8 zeigt den Achsenschnitt einer Einzelheit des Walzgerüsts von 1 längs einer vertikalen Ebene;
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9 zeigt eine Seitenansicht der Einzelheit von 8;
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10 zeigt den Achsenschnitt einer weiteren Einzelheit des Walzgerüsts von 1 längs einer vertikalen Ebene;
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11 zeigt mit Blick in Richtung der Walzachse eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer zweiten Betriebskonfiguration;
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12 zeigt eine Seitenansicht des Walzgerüsts von 11;
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13 zeigt einen Grundriss des Walzgerüsts von 11;
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14 zeigt mit Blick in Richtung der Walzachse eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer Konfiguration, in welcher die Auswechslung der drehbaren seitlichen Führungsscheiben vorbereitet wird;
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15 zeigt einen Grundriss des Walzgerüsts von 14;
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16 zeigt mit Blick in Richtung der Walzachse eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer Konfiguration, in welcher die drehbaren seitlichen Führungsscheiben durch feste seitliche Führungen ersetzt werden;
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17 zeigt einen Grundriss des Walzgerüsts von 16;
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18 zeigt mit Blick in Richtung der Walzachse eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Walzgerüsts in einer Konfiguration, in welcher feste seitliche Führungen eingesetzt werden und bevor die Betriebsstellung erreicht wird;
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19 zeigt einen Grundriss des Walzgerüsts von 18; Dieselben Ziffern in den Figuren entsprechen denselben Elementen oder Bestandteilen.
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Ausführliche Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung
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Unter besonderer Bezugnahme auf die Zeichnungen legt das erfindungsgemäße Walzgerüst 1 die Walzlinie R fest, welche mit der Y-Achse des Cartesischen Systems der räumlichen Koordinaten X, Y, Z zusammenfällt. Das Walzgerüst umfasst einen Rahmen 2, welcher zwei vertikale Arbeitswalzen 3, 4 enthält, welche oberhalb und unterhalb der Walzachse R angeordnet sind, zwischen welchen das zu walzende Stück 5 hindurch tritt sowie zwischen zwei festen seitlichen Führungen, welche auch Führungsschuhe 6, 7 genannt werden. Die zwei Führungsschuhe 6, 7 sind an zwei zugehörigen Führungsschuhhalterungen 8, 9 befestigt, die an die drehbaren Drehtürme 10 bzw. 11 montiert sind. 3 zeigt den drehbaren Drehturm 10, welcher das Drehen der Führungsschuhhalterung 8 um eine vertikale Achse ermöglicht, wobei an selbiger Führungsschuhhalterung 8 die zwei Führungsschuhe 6 und 6‘ in Zwischenstellung in Richtung auf die Austauschstellung befestigt sind. Um den Führungsschuh 6 infolge seines Verschleißes auszuwechseln, wird so verfahren, dass er aus seiner Betriebsstellung, in welcher er das zu walzende Stück 5 begrenzt, entfernt wird und er durch einen zweiten Führungsschuh, den Ersatzschuh 6‘, in der Weise ersetzt wird, dass man ihn in eine Wechsel- und Austauschstellung bringt. Dies erfolgt in der Weise, dass bewirkt wird, dass die Führungsschuhhalterung 8 um 180° gedreht wird, so dass der Führungsschuh 6‘ in die Betriebsstellung gegen das zu walzende Stück 5 in Position gebracht wird, nachdem man den drehbaren Drehturm 10 in radialer Richtung aus seiner Betriebsstellung bewegt hat.
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Das Tragwerk, welches den drehbaren Drehturm 10, die Führungsschuhhalterung 8 und weitere zugehörige Bauteile umfasst, wird von einem Grundgestell 12 getragen, welches drei Freiheitsgrade aufweist, die erforderlich sind, um zu ermöglichen, dass die Führungsschuhhalterung 8 und der in Betriebsstellung befindliche Führungsschuh 6 ihre Bewegungen längs der Richtungen X, Y und Z ausführen, damit sie im richtigen Ruhebereich positioniert werden können.
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Auf ähnliche Weise ermöglicht das Grundgestell 13 die Bewegungen des zweiten Tragwerks, welches den drehbaren Drehturm 11 und die Führungsschuhhalterung 9 umfasst, längs der Richtungen X, Y und Z. Der drehbare Drehturm 11 ermöglicht, dass die Führungsschuhhalterung 9 dieselben Funktionen ausführt, wie sie weiter oben für die Führungsschuhhalterung 8 beschrieben worden sind. 4 zeigt die Führungsschuhhalterung 9 in ihrer Betriebsstellung. Eine weitere Beschreibung mit größerer Detailtreue der Führungsschuhhalterung 9 ist nicht erforderlich, da sie derjenigen für die Führungsschuhhalterung 8 völlig gleicht und den Fachleuten auf diesem Gebiet offenkundig ist.
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Mit besonderem Bezug auf 7 erfolgt die Bewegung des Grundgestells 13 längs der drei Achsen X, Y und Z auf der Grundlage der zwei Gleitführungen 14 und 15, welche in einer Vförmigen Konfiguration wie entgegengesetzt geneigte Ebenen angeordnet sind. Indem man die Lage der Ebenen der Führungen 14 und 15 zueinander steuert, kann der Führungsschuh 7 die Bewegungen ausführen, die in den drei räumlichen Richtungen erforderlich sind. Das Gleiten des Grundgestells 13 längs der X-Achse, d. h. der Achse rechtwinklig zu der Ebene in 7, wird dadurch erreicht, dass man bewirkt, dass die Oberflächen der Führungen 14 und 15 in X-Richtung gleiten. Die Wegstrecke längs der X-Achse, die das Grundgestell 13 zurücklegen kann, ist ziemlich groß und liegt im Bereich von 150 mm. Diese Wegstrecke ist der Arbeitshub während des Walzens, während das Grundgestell 13 und all die mitgeführten Bauteile um eine viel größere Wegstrecke gleiten können, was ermöglicht, dass die Führungsschuhhalterung 9 von der Walzlinie R um den Betrag wegbewegt wird, der erforderlich ist, um sie vom Walzgerüst zu trennen, wie das weiter unten in der Beschreibung des Vorgangs des Auswechselns der seitlichen Führungen noch erläutert wird.
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Die zwei Verriegelungen 16, 17 oder Blöcke, welche zwei geneigte Seiten aufweisen, welche die Führungen 14 und 15 tragen, können mittels der Wirkung von zwei zugehörigen Winden 18, 19 parallel zur Y-Achse aufeinander zu oder voneinander weg bewegt werden. Dadurch ist es möglich zu bewirken, dass das Tragwerk, welches die Führungsschuhhalterung 9 und den drehbaren Drehturm 11 umfasst, eine Bewegung sowohl in der Z-Richtung, d. h. in der Figur nach oben, und in der Y-Richtung, d. h. längs der Walzrichtung, ausführt. Die sich ergebende Bewegung des Führungsschuhs 7 längs der Z-Richtung hat einen begrenzten Hub, d. h. einen solchen von etwa +/–12 mm. Diese vertikale Aufwärtsbewegung wird erreicht, indem unter Verwendung der Winden 18 und 19 die zwei Verriegelungen 16 und 17 in zusammenlaufender Richtung auf einander zu verschoben werden, während die vertikale Abwärtsbewegung dadurch erfolgt, dass die zwei Verriegelungen 16 und 17 voneinander weg bewegt werden. Die Bewegung des Tragwerks, welches die Führungsschuhhalterung 9 und den drehbaren Drehturm 11 trägt, in der Richtung parallel zur Y-Achse wird erreicht durch Betätigen der Winden 18 und 19 in derselben Richtung. Der in der Richtung parallel zur Y-Achse zulässige Hub beträgt ungefähr +/–50 mm.
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Da das zweite Grundgestell 12 mit den Bauteilen, die es trägt, dem Grundgestell 13 völlig gleich und zu diesem symmetrisch ist, wird seine Bewegung auf die gleiche Art und Weise erreicht, wie das weiter oben beschrieben worden ist.
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Vorteilhafterweise sind die zwei Führungsschuhhalterungen 8 und 9 mit einem Hydraulik-Zwangskreislauf zwecks Kühlung der Führungsschuhe 6, 6‘ und 7, 7‘ ausgestattet, was hier lediglich für die Führungsschuhhalterung 8 beschrieben werden soll, da die andere Führungsschuhhalterung 9 völlig gleich ist und die Anordnung in Bezug auf die Walzachse R symmetrisch ist. Jeder Führungsschuh 6, 6‘ ist mit einem Druckrohr für die Kühlflüssigkeit und einem Abflussrohr für die Kühlflüssigkeit, typischerweise Wasser, ausgestattet, wenngleich andere Flüssigkeiten, die auf diesem Fachgebiet eingesetzt werden, nicht ausgeschlossen werden. Daher befinden sich an der Führungsschuhhalterung 8 mindestens zwei Rohre für alle daran befestigten Führungsschuhe. Im vorliegenden Fall weist die Führungsschuhhalterung 8 vier Rohre 20, 21, 22 und 23 auf, da zwei Führungsschuhe 6, 6‘ daran angebracht sind. Offensichtlich wäre dann, wenn die Führungsschuhhalterung mehr als zwei Führungsschuhe wie beispielsweise drei Führungsschuhe aufwiese, die Anzahl der Leitungen gleich sechs. In diesem Fall zum Beispiel sind für den Führungsschuh 6 das Rohr 20, welches das kalte Wasser zuführt, und das Rohr 23, welches das heiße Wasser abführt, nachdem es den Führungsschuh 6 gekühlt hat, vorhanden.
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Die Führungsschuhhalterung 8 enthält zwei Befestigungsvorrichtungen 24 und 25, oder Blöcke, von denen einer in 1 und 2 dargestellt ist, während die erste Befestigungsvorrichtung in diesen Figuren nicht sichtbar ist. Auf ähnliche Weise weist die Führungsschuhhalterung 9 zwei Drehsicherungen 26, 27 auf, von denen die Drehsicherung 26 in 7 dargestellt ist, während die zweite Drehsicherung in den 1, 2 und 7 dargestellt ist. Die Drehsicherungen 26, 27 sind in 8, 9 und 10 in größerer Ausführlichkeit dargestellt. Diese Drehsicherungen haben die Funktion, den Führungsschuh 7 zu halten, welcher sich zu einem gegebenen Zeitpunkt im Betriebszustand befindet und sich während des Walzens in Kontaktstellung mit dem Walzstück 5 befindet und Gegenkräfte gegen das Drehmoment erzeugt, welches während des Walzens vom Druckkontakt des Führungsschuhs 7 auf das Walzstück 5, das gerade laminiert wird, erzeugt wird.
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Die Drehsicherung 26, welche in einer Schnittdarstellung in einer vertikalen Ebene in 8 und in einer Seitenansicht in 9 ausführlich dargestellt ist, umfasst einen äußeren Zylinder 28, welcher in seinem Innern einen hydraulisch gesteuerten gleitenden Kolben 29 enthält. Dieser Kolben 29 enthält eine Leitung für den Durchtritt der Kühlflüssigkeit. Wenn die Drehsicherung 26 sich in Betriebsstellung befindet, wo sie sich mit der Führungsschuhhalterung 9 in Kontakt befindet, hat sich der Kolben 29 nach oben bewegt, um mit einer Leitung in Kontakt zu kommen, die mit einer derjenigen Leitungen verbunden ist, welche den weiter oben beschriebenen Leitungen 20, 21, 22 und 23 für die Führungsschuhhalterung 9 völlig ähnlich sind. In den Drehsicherungen 24, 25, 26 und 27 befinden sich am Austrag für die Kühlflüssigkeit Schaltventile, um ein Entweichen von Wasser zu verhindern während der Bewegung der Führungsschuhhalterungen 8 und 9 zum Zweck des Ersetzens eines verschlissenen Führungsschuhs durch einen anderen, neuen Führungsschuh, der auf dieselbe Führungsschuhhalterung montiert ist, oder zum Zweck des Ersetzens der Führungsschuhhalterungen durch die seitlichen Führungsscheiben 50, 51, wie das weiter unten noch beschrieben wird. Es ist klar, die Schaltventile sind nur dann offen, wenn die Führungsschuhhalterungen 8, 9 in der Betriebsstellung blockiert sind, während die Schaltventile sich in den anderen Fällen in der geschlossenen Stellung befinden.
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Wenn der Vorgang der Auswechslung von einem der Führungsschuhe durchgeführt werden soll, wenn zum Beispiel der Führungsschuh 7 durch den Ersatz-Führungsschuh 7‘, der an die Führungsschuhhalterung 9 montiert ist, ersetzt werden soll, werden der Kolben 29 der Drehsicherung 26 und der Kolben 29‘ der Drehsicherung 27 dadurch abgesenkt, dass der hydraulische Steuerkreis in Gang gesetzt wird, um die Leitung für die Kühlflüssigkeit zu trennen und den Durchlass zur Führungsschuhhalterung 9 freizulegen, welche sich dadurch um die Vertikalachse des drehbaren Drehturms 11 drehen kann und die Stellung des verschlissenen Führungsschuhs 7 mit der des neuen Führungsschuhs 7‘ tauschen kann.
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Wenn die Führungsschuhhalterung 9 ihre Drehung um 180° vollendet hat und der Führungsschuh 7‘ seine Betriebsstellung am Element 5 erreicht hat, werden die Kolben 29 und 29‘ angehoben, um die Führungsschuhhalterung 9 in ihrer neuen Stellung zu blockieren und in den entsprechenden Stützblöcken 38‘ und 38“ der Führungsschuhhalterung 9 die Leitungen für die Kühlflüssigkeit in Verbindung zu bringen.
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Die Drehsicherung 26, welche auf derjenigen Seite der Führungsschuhhalterung 9 angeordnet ist, die keine Gegenkraft gegen das vom Walzen erzeugt Drehmoment erzeugt, d. h. auf derjenigen Seite der Führungsschuhhalterung angeordnet ist, die in Walzrichtung hinter der Führungsschuhhalterung liegt, weist am Ende des Kolbens 29 eine flache Fläche 30 auf, welche in Bezug auf die Vertikale geneigt ist, um die Zwischenräume zu kompensieren, die zwischen dem Kolben 29 und der Führungsschuhhalterung 9 entstehen, da das Drehmoment, das auf die Führungsschuhhalterung auf einer solchen Seite wirkt, die Tendenz hat, einen Abstand zu erzeugen. Die geneigte Fläche 30 passt zu der entsprechenden geneigten Fläche auf dem Stützblock 38‘ der Führungsschuhhalterung 9. Falls während des Walzens zwischen den sich in Kontakt befindlichen Flächen infolge einer Zunahme der Zwischenräume ein Ablösen hervorgerufen wird, wird Kolben 29 angehoben und der Kontakt zwischen den geneigten Flächen wird wieder hergestellt.
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Um zu gewährleisten, dass sich Kolben 29 nicht um seine eigene Achse dreht und dass folglich die Fläche 30 ihre Komplanarität mit der entsprechenden geneigten Fläche auf dem Körper der Führungsschuhhalterung nicht verliert, weist der Kolbens 29 eine Drehsicherung auf, die mit einer Sicherungsschraube 39 ausgeführt ist, welche verhindert, dass er sich um seine eigene Achse dreht, während das axiale Gleiten des Kolbens 29 ermöglicht wird.
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Die Drehsicherung 27, welcher in Walzrichtung vor der Führungsschuhhalterung angeordnet ist, ist der Drehsicherung 26 völlig ähnlich, und zwar mit einem Zylinder 28‘, welcher einen hydraulischen Kolben 29‘ umfasst, in welchem jedoch das Ende keine geneigte Kontaktfläche aufweist, wobei eine derartige Sicherung eine solche ist, die die Gegenkraft gegen das Drehmoment erzeugt, das durch den Kontakt des Führungsschuhs 7 mit dem zu walzenden Gegenstand 5 erzeugt wird.
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Auch in diesem Fall ist eine Drehsicherungsvorrichtung des Kolbens 29‘ vorhanden, die mit einer Sicherungsschraube 39‘ ausgeführt ist, welche verhindert, dass sich der Kolben 29‘ im Innern des Zylinders 28‘ um seine eigene Achse dreht.
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Was bislang beschrieben worden ist, betrifft das Walzgerüst 1, wenn die festen Führungsschuhe daran angebaut sind. Gemäß der Erfindung kann das Walzgerüst 1 Walzvorgänge auch mit seitlichen Führungen ausführen, welche aus drehbaren Führungsscheiben bestehen, und daher sind im Walzgerüst 1 weitere Komponenten vorhanden, welche ihren Beitrag für den Betrieb des Walzgerüsts in dieser abweichenden Betriebsart leisten.
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Das Walzgerüst 1 umfasst einen Motor 40 und ein Untersetzungsgetriebe 41, um die vom Motor 40 auf den drehbaren Drehturm 11 übertragene Bewegung herabzusetzen. Wenn die festen seitlichen Führungen oder Führungsschuhe am Walzgerüst 1 installiert sind, liefert Motor 40 keine Leistung und das Untersetzungsgetriebe 41 ist blockiert, um zum Kontrast des Drehmoments beizutragen, das auf den drehbaren Drehturm 10 infolge der Kräfte, die während des Walzens auf die Führungsschuhhalterung 8 wirken, ausgeübt wird.
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Es besteht keine Notwendigkeit, die Beschreibung des zweiten Tragwerks zu wiederholen, welches die Führungsschuhhalterung 9 und den drehbaren Drehturm 11 umfasst, da es in seinen Komponenten und Funktionen dem oben beschriebenen Tragwerk, auf dem sich der drehbare Drehturm 10 befindet, völlig ähnlich ist und bezüglich der Walzachse R symmetrisch ist.
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Der drehbare Drehturm 10 ist imstande, die Führungsschuhhalterung 8 zu tragen und die Drehung in dem oben beschriebenen Betriebsmodus zu verhindern, und er ist auch imstande, in einem zweiten Betriebsmodus zu arbeiten, wo eine drehbare Führungsscheibe 50 daran angebaut ist, welche durch den Motor 40 über das Untersetzungsgetriebe 41 in Drehung versetzt wird. Ein signifikanter Wert der Drehung ist vorgegeben, da die Tangentialgeschwindigkeit der Außenfläche der Führungsscheibe ungefähr den doppelten Wert der Zuführgeschwindigkeit des zu walzenden Stücks haben kann. Auch in diesem Fall ist der Teil, in dem der drehbare Drehturm 11 und die drehbare seitliche Führungsscheibe 41 angeordnet sind, in völlig ähnlicher Weise ausgeführt wie der Teil, der weiter oben beschrieben ist, und daher soll die Beschreibung nicht wiederholt werden.
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Der Vorgang des Ersetzens der seitlichen drehbaren Führungsscheiben durch die festen seitlichen Führungen erfolgt so, wie das weiter unten mit Hilfe der 11 bis 19 beschrieben wird, wobei lediglich die Ziffern derjenigen Elemente enthalten sind, die zum Verständnis der Austauschvorgänge erforderlich sind.
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Die Arbeitsstellung des Walzgerüsts 1 mit den angebauten drehbaren seitlichen Führungsscheiben 50, 51 wird durch die drei Ansichten in den 11, 12, und 13 veranschaulicht. Die zwei Motoren 40, 40‘ sind angekoppelt und die Bewegung wird mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes 41, 42 auf die zwei zugehörigen Führungsscheiben 50, 51 übertragen. Wenn die zwei Führungsscheiben 50, 51 durch die an die Führungsschuhhalterungen 8 und 9 angebauten festen Führungsschuhe 6, 7 ersetzt werden sollen, müssen diese gestoppt und erforderlichenfalls gekühlt werden. Während des Betriebs des Walzgerüsts 1 mit den daran angebauten drehbaren Führungsscheiben 50, 51 haben die vier Drehsicherungen 24, 25, 26 und 27 die Kolben 29, 29‘ – zusätzlich zu den anderen, die aber in den Figuren nicht dargestellt sind – in eine Stellung abgesenkt, die mit dem Volumen der drehbaren Führungsscheiben nicht in Konflikt gerät.
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Wie aus 14 und 15 ersichtlich ist, wird bewirkt, dass die Grundgestelle 12 und 13 mit den drehbaren Führungsscheiben 50, 51 und die anderen Komponenten, die fester Bestandteil der Grundgestelle 12 und 13 sind, in Richtung der Pfeile X1, X2 gleiten, wodurch die zwei Führungsscheiben 50, 51 in eine freie Stellung gebracht werden, damit sie mit geeigneten Mitteln wie beispielsweise einem Kran erfasst und somit in den Wartungsbereich oder in einen anderen geeigneten Bereich transportiert werden können.
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Die Position des in 16 und 17 gezeigten Walzgerüsts 1 zeigt die Stellung für die Herausnahme der Führungsscheiben 50 und 51 und den Schritt des Transports der zwei Führungsschuhhalterungen 8, 9 zum Walzgerüst hin. Die Drehsicherungen 24, 25, 26 und 27 bleiben noch in der abgesenkten Stellung. Die Führungsschuhhalterungen 8, 9 werden zum Walzgerüst hin transportiert und in den jeweiligen Drehturm eingesetzt, während die drehbaren Führungsscheiben 50, 51 mit Hilfe geeigneter Mittel wie beispielsweise eines Brückenkrans weggenommen werden. Die Untersetzungsgetriebe 41, 42 sind blockiert, da bei dieser Konfiguration von den Motoren 40, 40‘ keine Bewegung übertragen werden muss. Die Drehsicherungen 24, 25, 26 und 27 werden in die Verriegelungsposition der zwei Führungsschuhhalterungen 8, 9 angehoben und die Kühlkreisläufe werden angeschlossen, wie das weiter oben beschrieben ist.
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Die 18 und 19 zeigen das Walzgerüst 1 mit den in die jeweiligen drehbaren Drehtürme 10, 11 eingesetzten Führungsschuhhalterungen 8, 9, bevor die Führungsschuhe 6, 7 an die in 1 dargestellte Walzstellung herangeführt werden.
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Es ist offensichtlich, dass der Vorgang der Auswechslung der festen Führungsschuhe, die an die Führungsschuhhalterungen 8 und 9 angebaut sind, durch die drehbaren Führungsscheiben 50, 51 durch einen Austauschvorgang erfolgt, welcher dem oben beschriebenen Vorgang völlig ähnlich ist.
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Es besteht die Notwendigkeit, die verschlissenen Führungsscheiben durch andere, neue drehbare Führungsscheiben auch im Betriebsmodus des Walzgerüsts nur mit den drehbaren Führungsscheiben 50, 51 zu ersetzen. In diesem Fall erfolgt der Austausch der drehbaren Führungsscheiben in ähnlicher Weise wie derjenige, der weiter oben beschrieben ist, aber in diesem Fall verbleiben die Drehsicherungen 24, 25, 26 und 27 in der Stellung mit abgesenktem Kolben, da ihre Benutzung bei diesem Austauschvorgang nicht erforderlich ist.
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Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Walzgerüsts besteht darin, dass im Walzgerüst nur zwei Drehsicherungen vorhanden sind, eine für jede der zwei Führungsschuhhalterungen 8, 9. Im Fall der Führungsschuhhalterung 9 ist die Drehsicherung 27 beibehalten und die Drehsicherung 26 ist eliminiert. Ähnlich ist im Fall der Führungsschuhhalterung 8 die Drehsicherung 25 beibehalten und die Drehsicherung 24 ist eliminiert, da es strikt erforderlich, eine Gegenkraft zu dem Drehmoment zu erzeugen, das während des Walzens erzeugt wird und welches im Allgemeinen dieselbe Richtung beibehält.
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Angesichts der oben vorgelegten Beschreibung werden die Vorteile des erfindungsgemäßen Walzgerüsts deutlich.
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Das Walzgerüst ist noch vielseitiger, weil es je nach den Bedürfnissen, die von dem zu walzenden Erzeugnis auferlegt werden, sowohl feste seitliche Führungen als auch drehbare seitliche Führungsscheiben tragen kann, wobei die einen durch die anderen ersetzt werden können und dieser Austausch in kürzerer Zeit ausgeführt werden kann.
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Die Führungen weisen Mittel zur Einstellung ihrer Bewegung längs der Achsen Y, Y und Z auf, sowohl wenn das Walzgerüst die festen seitlichen Führungen als auch die motorgetriebenen drehbaren Führungsscheiben trägt.
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Auch wird die Standzeit der festen Führungsschuhe durch die verbesserte Kühlbarkeit, mit welcher das Walzgerüst ausgestattet ist, verlängert.
