DE202018003699U1

DE202018003699U1 - Vorrichtung zum Wechseln von Stützwalzen an einem Walzgerüst

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Publication number: DE202018003699U1
Application number: DE202018003699.4U
Authority: DE
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2018-08-09
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-11-14
Anticipated expiration: 2028-08-10

Abstract

Vorrichtung (10) für den Wechsel von Stützwalzen (12) an einem Walzgerüst (11), wobei die obere Stützwalze (12.1) in heb - oder senkbaren Einbaustücken (18.1) an einem Ständerrahmen des Walzgerüstes (11) geführt ist, umfassend einen Walzenwechselstuhl (14), der auf Einbaustücke (18.2) der unteren Stützwalze (12.2) des Walzgerüstes (11) aufstützbar ist, dadurch gekennzeichnet,dass der Walzenwechselstuhl (14) Einfahrhilfen (20) mit Gleitrollen oder Gleitelementen (21) aufweist, die zum Einfahren des Walzenwechselstuhls (14) in das Walzgerüst (11) quer zur Walzrichtung (W) in Wechselwirkung mit den für die unteren Arbeitswalzen des Walzgerüstes (11) vorgesehenen Ausfahrschienen (24) bringbar sind, unddass der Walzenwechselstuhl (14) einen integrierten Höhenverstell-Mechanismus (100) aufweist, der mit der Einfahrhilfe (20) wirkverbunden ist und zumindest ein ansteuerbares Betätigungsglied (101) umfasst.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Stützwalzen an einem Walzgerüst nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Nach dem Stand der Technik kann zum Wechseln von Stützwalzen bei einem Walzgerüst ein sogenannter Walzenwechselstuhl eingesetzt werden, was beispielsweise aus WO 2003/015949 A1 bekannt ist. Der Ablauf hierbei ist aufwendig: Nach dem Ausfahren der Arbeitswalzen aus dem Walzgerüst müssen diese aus dem Gerüstbereich entfernt werden, wobei eine Verschiebeeinrichtung, auf welche die Arbeitswalzen ausgefahren worden sind, ebenfalls entfernt werden muss. Anschließend wird die untere Stützwalze quer zur Walzrichtung aus dem Walzgerüst ausgefahren, wobei dann der Walzenwechselstuhl von oben auf die untere Stützwalze aufgesetzt wird. Hiernach wird die untere Stützwalze in Verbindung mit dem hierauf aufgesetzten Walzenwechselstuhl wieder in das Walzgerüst eingefahren, wobei dann die obere Stützwalze abgesenkt und entsprechend auf den Walzenwechselstuhl aufgesetzt wird. Danach werden dann die untere Stützwalze und die mithilfe des Walzenwechselstuhls hierauf abgesenkte bzw. aufgesetzte obere Stützwalze gemeinsam wieder aus dem Walzgerüst ausgefahren. Nach diesem Ausfahren kann die obere Stützwalze mit einem Hallenkran abgehoben und eine neue Stützwalze auf den Walzenwechselstuhl aufgesetzt werden. Somit kann die neue Stützwalze dann wieder in Verbindung mit dem Walzenstuhl und der unteren Stützwalze in den Gerüstbereich eingefahren werden.
Das vorstehend erläuterte Vorgehen unterliegt dem Nachteil, dass es zur Vorbereitung eines Austauschs der oberen Stützwalze zunächst erforderlich ist, die untere Stützwalze aus dem Gerüstbereich herauszufahren, um hierauf den Walzenwechselstuhl aufzusetzen. Das Ausfahren der unteren Stützwalze, und das anschließende Einfahren der unteren Stützwalze mitsamt des darauf aufgesetzten Walzenwechselstuhls, beansprucht kostspielige Rüstzeit. Ein weiterer Nachteil dieses Vorgehens liegt darin, dass zum Abheben der oberen Stützwalze von dem Walzenwechselstuhl, nachdem der Verbund aus untere Stützwalze, Walzenwechselstuhl und darauf abgesetzter oberer Stützwalze aus dem Gerüstbereich herausgefahren ist, wie erläutert ein Hallenkran eingesetzt wird, der dann in der Zeit des Wechsels der oberen Stützwalze nicht für andere Vorgänge zur Verfügung steht.
Eine Verkürzung der Walzenwechselzeit wird durch die DE102 23 000 A1 gelehrt. Der Walzenwechselstuhl wird auf der Antriebsseite des Walzgerüstes auf Schienen vorpositioniert und über einen Durchschiebezylinder in den von den vorher aus dem Gerüstbereich entfernten Bereich der Arbeitswalzen quer zur Walzrichtung verschoben. Die obere Stützwalze senkt sich auf den Walzenwechselstuhl und die untere Stützwalze ab. Der Verbund aus untere Stützwalze, Walzenwechselstuhl und darauf abgesetzter oberer Stützwalze wird zur Bedienseite aus dem Gerüstbereich herausgeschoben und steht für einen Austausch bereit. Die DE1022300 offenbart im Gerüst befindliche hydraulische Einrichtungen, mit der sich der Walzenwechselstuhl auf die untere Stützwalze absenken lässt.
Ausgehend von der DE 102 23 000 A1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Wechseln von Stützwalzen bei einem Walzgerüst weiter zu vereinfachen, indem es in kürzerer Zeit und damit zu geringeren Kosten durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch eine mit den Merkmalen von Anspruch 1 definierte Vorrichtung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Eine Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dient zum Wechseln von Stützwalzen an einem Walzgerüst. In einem solchen Walzgerüst ist die obere Stützwalze in heb - oder senkbaren Einbaustücken an einem Ständerrahmen des Walzgerüstes geführt. Die Vorrichtung umfasst einen Walzenwechselstuhl, der auf Einbaustücke der unteren Stützwalze des Walzgerüstes aufgestützt werden kann. Der Walzenwechselstuhl weist vorzugsweise an beiden Seiten davon Einfahrhilfen mit Gleitrollen oder Gleitelementen auf, die zum Einfahren des Walzenwechselstuhls von der Bedienseite in das Walzgerüst quer zur Walzrichtung in Wechselwirkung mit den für die Arbeitswalzen des Walzgerüstes vorgesehenen Ausfahrschienen des Walzgerüstes gebracht werden können. Des Weiteren weist der Walzenwechselstuhl einen integrierten Höhenverstell-Mechanismus auf, der mit den Einfahrhilfen wirkverbunden ist und zumindest ein Betätigungsglied, welches angesteuert werden kann, umfasst.
Der Erfindung liegt die wesentliche Erkenntnis zugrunde, dass der Walzenwechselstuhl, nachdem zuvor die Arbeitswalzen aus dem Walzgerüst ausgefahren worden sind, dann über die für die unteren Arbeitswalzen vorgesehenen Ausfahrschienen in das Walzgerüst eingefahren wird bzw. werden kann. Diese Ausfahrschienen, die primär für das Ausfahren beider Arbeitswalzen vorgesehen sind, werden nachfolgend stets nur als solche bezeichnet. Zwecks eines Einfahrens in das Walzgerüst ist der Walzenwechselstuhl vorzugsweise an beiden Seiten davon mit Einfahrhilfen ausgerüstet, die Gleitrollen oder Gleitelemente umfassen, die mit den Ausfahrschienen des Walzgerüstes in Kontakt bzw. in Wechselwirkung gebracht werden können. Im Ergebnis kann damit der Walzenwechselstuhl in das Walzgerüst eingefahren werden, ohne dass es dabei - wie bei dem eingangs erläuterten herkömmlichen Vorgehen - erforderlich ist, zuvor die untere Stützwalze aus dem Walzgerüst aufzufahren. Hierdurch kann die Zeit zum Auswechseln der Stützwalzen beträchtlich vermindert werden.
Nachdem der Walzenwechselstuhl von der Bedienseite aus quer zur Walzrichtung über die Ausfahrschienen in das Walzgerüst eingefahren worden ist, kann er mittels des in den Walzenwechselstuhl integrierten Höhenverstell-Mechanismus innerhalb des Walzgerüstes derart abgesenkt werden, dass sich ein unterer Teil des Walzenwechselstuhls auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze aufstützt. Ein solches Absenken des Walzenwechselstuhls wird insbesondere durch das Gewicht der (bereits vor dem Einfahren des Walzenwechselstuhls in dem Walzgerüst vorhandenen) oberen Stützwalze unterstützt, die auf einen oberen Teil des Walzenwechselstuhls abgesenkt bzw. abgesetzt wird. Entsprechend wird ein Verbund gebildet aus dem Walzenwechselstuhl und der auf dessen oberen Teil abgesenkten oberen Stützwalze nach unten gedrückt, so dass dann ein unterer Teil des Walzenwechselstuhls in Kontakt mit den Einbaustücken der unteren Stützwalze gelangt.
Der Höhenverstell-Mechanismus ermöglicht ein kontrolliertes Absenken des Walzenwechselstuhls (in Verbindung mit der oberen Stützwalze, die auf den oberen Teil des Walzenwechselstuhls abgesetzt ist) auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze des Walzgerüstes, und ein Arretieren des Walzenwechselstuhls in dieser Position.
Beim Absenken des Walzenwechselstuhls müssen Störkanten mit den vorhandenen Ausfahrschienen beachtet werden, mit denen die Einfahrhilfe während des Einfahrens in Wirkverbindung steht.
Mittels des Höhenverstell-Mechanismus können die Einfahrhilfen des Walzenwechselstuhls zwischen einer Einfahrposition und einer Entlastungsposition bewegt bzw. verstellt werden. In der Einfahrposition befinden sich die Einfahrhilfen in Kontakt mit den Ausfahrschienen der Arbeitswalzen und ermöglichen dadurch ein Einfahren bzw. Ausfahren des Walzenwechselstuhls in das Walzgerüst hinein bzw. heraus davon. In der Entlastungsposition sind - ihrer Bezeichnung entsprechend - die Ausfahrschienen des Walzgerüstes in Bezug auf das Gewicht des Walzenwechselstuhls und der darauf abgesenkten oberen Stützwalze zumindest einer verminderten Last ausgesetzt, weil der Walzenwechselstuhl mit seinem unteren Teil bereits in Kontakt mit den Einbaustücken der unteren Stützwalze gelangt und darauf abgestützt ist. Dies wird durch eine Bewegung der Einfahrhilfen relativ zum unteren Teil des Walzenwechselstuhls ermöglicht. Ergänzend kann vorgesehen sein, dass in der Entlastungsposition die Einfahrhilfen des Walzenwechselstuhls, wenn dieser bereits auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze abgestützt ist, dann weiter in Richtung des unteren Teils des Walzenwechselstuhls bewegt bzw. „eingefahren“ werden, so dass sie dadurch von den Ausfahrschienen abheben und damit außer Kontakt gelangen. Dies hat zur Folge, dass dann die Ausfahrschienen des Walzgerüstes vollständig lastfrei gestellt werden. Hierbei ruht dann das Gewicht des Walzenwechselstuhls in Verbindung mit der oberen Stützwalze vollständig auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet das Merkmal „lastvermindert“, dass insbesondere für den Fall, dass auf einen oberen Teil des Walzenwechselstuhls bereits die obere Stützwalze abgesenkt worden ist, dann die Einfahrhilfen mittels des Höhenverstell-Mechanismus soweit relativ in Richtung des unteren Teils des Walzenwechselstuhls, nämlich in die Entlastungsposition bewegt worden sind, dass ein Gewicht des Walzenwechselstuhls, welches auf den Ausfahrschienen der Arbeitswalzen lastet, nicht das Gewicht der Arbeitswalzen des Walzgerüstes übersteigt. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass die Einfahrhilfen durch das Betätigungsglied des Höhenverstell-Mechanismus insoweit verstellt sind bzw. werden, dass die Hauptlast des Walzenwechselstuhls, auf den sich auch die obere Stützwalze aufstützt, von den Gleitelementen bzw. Gleitflächen aufgenommen wird, die zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des Walzenwechselstuhls vorgesehen sind, und dann über den unteren Teil des Walzenwechselstuhls in die Einbaustücke der unteren Stützwalze abgeleitet wird. Hierdurch wird eine Überlastung und somit eine mögliche Schädigung der Ausfahrschienen der Arbeitswalzen verhindert.
Durch die Integration des Höhenverstell-Mechanismus in den Walzenwechselstuhl bleiben die Funktionen innerhalb des Walzgerüsts unverändert. Eine Schwächung der Ausfahrschienen, beispielsweise durch eine Höhenverstellung gemäß der DE 102 23 000 A1 , wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung vermieden. Somit eignet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung in besonderer Weise für Modernisierungen und Nachrüstungen.
Mit dem Höhenverstell-Mechanismus nach der vorliegenden Erfindung sind in gleicher Weise sowohl eine Absenkfunktion als auch eine Anhebefunktion für den Walzenwechselstuhl durchführbar. Demnach ist der im Weiteren ebenfalls verwendete Begriff des Absenkmechanismus als Synonym für den „Höhenverstelmechanismus“ zu verstehen.
Zur Ansteuerung des Höhenverstell-Mechanismus ist es zweckmäßig, wenn dessen Betätigungsglied in Form eines federbelasteten Hydraulikzylinders ausgebildet ist, der an einen Hydraulikreis zur Versorgung mit Hydrauliköl angeschlossen ist. Dieser Hydraulikreis ist vollständig in den Walzenwechselstuhl integriert, einschließlich von Batterien bzw. Akkumulatoren zwecks einer Energieversorgung der zugehörigen Schalt- bzw. Steuerelemente (z.B. Ventile, Pumpen, Steuereinrichtung). Ein in dieser Weise in den Walzenwechselstuhl integrierter Hydraulikreis ist im Sinne der vorliegenden Erfindung „autark“ und vermeidet dadurch ansonsten zeitaufwendige Kupplungsvorgänge für das An- und Abkuppeln von Energieversorgungsleitungen, z.B. Ölschläuche oder elektrische Kabel. Dadurch werden die Anzahl von manuell auszuführenden Schritte beim Stützwalzenwechsel weiter reduziert, wodurch eine weitere Zeitersparnis beim Stützwalzenwechsel erreicht wird.
Alternativ zur Ausgestaltung in Form eines federbelasteten Hydraulikzylinders kann vorgesehen sein, dass das Betätigungsglied des Höhenverstell-Mechanismus in Form eines Spindelhubelements ausgebildet ist, welches rein elektrisch betrieben wird. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, dass mögliche Leckageprobleme, die ansonsten bei einem Hydraulikreis auftreten können, vermieden werden. Die Energieversorgung eines solchen elektrischen Spindelhubelements wird - im Sinne einer „autarken“ Lösung - ebenfalls durch Batterien oder Akkumulatoren erreicht, die in den Walzenwechselstuhl integriert sind.
Ungeachtet der konkreten Ausgestaltung des Betätigungsglieds, sei es in Form eines federbelasteten Hydraulikzylinders oder alternativ als elektrisches Spindelhubelement, ist es für die vorliegende Erfindung zweckmäßig, einen Satz bzw. eine Mehrzahl von diesen Betätigungsgliedern vorzusehen, z.B. mindestens zwei, weiter vorzugsweise mindestens vier, sechs oder auch acht solcher Betätigungsglieder, die alle in dem Walzenwechselstuhl integriert sind. Hierdurch ist es möglich, in Bezug auf den Walzenwechselstuhl, insbesondere für dessen Anheben zurück in die Einfahrposition, wenn auf dem oberen Teil des Walzenwechselstuhls keine obere Stützwalze mehr abgesenkt ist, große Massen zu bewegen.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Höhenverstell-Mechanismus durch eine Fernbedienung betätigt wird. Ergänzend und/oder alternativ kann vorgesehen sein, dass der Höhenverstell-Mechanismus und dessen Funktionselemente auch manuell betätigt werden, nämlich durch entsprechende Eingabegeräte, die entweder direkt am Walzenwechselstuhl oder z.B. per Kabelverbindung in dessen Nähe vorgesehen sind.
Unter Berücksichtigung einer Ausgestaltung des Höhenverstell-Mechanismus als „autarke“ Lösung ist es möglich, die Höhenverstellung des Walzenwechselstuhls innerhalb des Walzgerüstes unabhängig von einer externen Energieversorgung und unabhängig von einem An- bzw. Abkuppeln von Versorgungsleitungen durchzuführen.
Nach einer möglichen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Walzenwechselstuhl mit seinem oberen und unteren Teil eine Einheit ausbildet. Mit einem solchen Walzenwechselstuhl, der wie erläutert mit seinem unteren Teil auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze aufgestützt ist, ist es möglich, die obere Stützwalze, wenn diese auf den oberen Teil des Walzenwechselstuhls aufgestützt ist, zusammen mit der unteren Stützwalze seitlich aus dem Walzgerüst auszufahren.
Nach einer alternativen und vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Walzenwechselstuhl zweiteilig ausgebildet, nämlich in Form eines oberen Teils und eines unteren Teils. Diese beiden Teile des Walzenwechselstuhls können miteinander gekoppelt und - bei Bedarf - voneinander entkoppelt werden. Zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des Walzenwechselstuhls sind Gleitelemente, Gleitflächen oder Schienen vorgesehen, die - wenn die beiden Teile voneinander entkoppelt sind - eine Relativverschiebung zwischen dem oberen Teil und dem unteren Teil des Walzenwechselstuhls ermöglichen. Wie vorstehend an anderer Stelle bereits erläutert, kann der untere Teil des Walzenwechselstuhls auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze aufgestützt werden, mittels einer Betätigung der genannten Absenkeinrichtung. Diese zweiteilige Ausführungsform des Walzenwechselstuhls dient dazu, dass die obere Stützwalze, wenn sie auf den oberen Teil des Walzenwechselstuhls abgesenkt und darauf abgestützt ist, dann zusammen mit dem oberen Teil des Walzenwechselstuhls und unabhängig von einer unteren Stützwalze aus dem Walzgerüst ausgefahren, oder umgekehrt wieder in das Walzgerüst eingefahren werden kann. Jedenfalls ist hierbei von wesentlicher Bedeutung, dass bei einem solchen Aus- oder Einfahren der oberen Stützwalze aus dem bzw. in das Walzgerüst dann die untere Stützwalze ortsfest innerhalb des Walzgerüstes verbleibt und nicht bewegt wird. Auch dies führt zu einer verminderten Rüstzeit in Bezug auf ein Wechseln der oberen Stützwalze.
Die zuletzt genannte Ausführungsform der Erfindung, wonach der Walzenwechselstuhl zweiteilig in Form eines oberen und unteren Teils ausgebildet ist, dient im Wesentlichen zur Entnahme bzw. zum Wechseln der oberen Stützwalze eines Walzgerüstes. Wie erläutert, wird der untere Teil des Walzenwechselstuhls auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze aufgestützt. Durch ein gleichzeitiges Entspannen der Absenkeinrichtung werden dann das Gewicht des Walzenwechselstuhls und der auf dessen oberen Teil abgesenkten oberen Stützwalze in diese Einbaustücke abgeleitet und lastet jedenfalls nicht auf den Ausfahrschienen der Arbeitswalzen.
Für beide der vorstehend genannten Ausführungsformen des Walzenwechselstuhls wird gesondert darauf hingewiesen, dass, wenn entweder die Einheit gebildet aus der oberen und unteren Stützwalze oder lediglich die obere Stützwalze aus dem Walzgerüst ausgefahren oder in das Walzgerüst eingefahren werden, dann die Einfahrhilfen des Walzenwechselstuhls und deren Gleitrollen oder Gleitelemente in Bezug auf die Ausfahrschienen zumindest lastvermindert oder im Wesentlichen lastfrei gestellt sind.
Mit dem Höhenverstell-Mechanismus wird auch erreicht, dass, wenn innerhalb des Walzgerüstes auf dem oberen Teil des Walzenwechselstuhls eine obere Stützwalze nicht mehr abgestützt bzw. abgesetzt ist, dann der Walzenwechselstuhl wieder angehoben wird, um auf das Niveau bzw. die Höhe der Arbeitswalzen-Ausfahrschienen zu gelangen. Hierbei wird der Höhenverstell-Mechanismus derart betätigt, dass die Einfahrhilfen von der Entlastungsposition zurück in die Einfahrposition bewegt werden. Anders ausgedrückt, gelangen dabei die Einfahrhilfen (wieder) in Kontakt mit den Ausfahrschienen und üben dann auf diese Ausfahrschienen eine solche Druckkraft aus, dass der Walzenwechselstuhl mit seinem unteren Teil von den Einbaustücken der unteren Stützwalze wieder abgehoben wird. Sodann ist der Walzenwechselstuhl bereit dazu, aus dem Walzgerüst quer zur Walzrichtung ausgefahren zu werden. Für den Fall, dass der Walzenwechselstuhl zweiteilig ausgebildet ist, gilt dies auch für den Walzenwechselstuhl als Ganzes, d.h. für dessen oberen und unteren Teil, die zusammen als Einheit aus dem Walzgerüst ausgefahren werden.
Die Erfindung ermöglicht vorteilhaft ein automatisiertes oder zumindest weitgehend automatisiertes Wechseln entweder der oberen Stützwalze oder einer Einheit gebildet aus unterer und oberer Stützwalze. Dieses Wechseln findet vorzugsweise weitgehend automatisiert statt, und kann auch vollautomatisiert erfolgen. Das gezielte Einfahren des Walzenwechselstuhls von der Bedienseite hinein in das Walzgerüst auf den Ausfahrschienen und das anschließende Aufstützen des Walzenwechselstuhls auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze führt dazu, dass ein ansonsten aufwändiges manuelles Justieren des Walzenwechselstuhls auf der herausgefahrenen unteren Stützwalze wegfällt. Ein solch automatisiertes Wechseln von zumindest einer Stützwalze, auf Grundlage des genannten seitlichen Einfahrens des Walzenwechselstuhls über die Ausfahrschienen, führt zu einer beträchtlichen Einsparung an Rüstzeit, und gleichzeitig auch zu einer erhöhten Sicherheit für das Bedienpersonal.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von vorteilhaften Ausführungsformen, die anhand einer schematisch vereinfachten Zeichnung im Detail erläutert sind. Es zeigen:

1 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht eines Teils eines Walzgerüstes, mit einem darin eingefahrenen Walzenwechselstuhl in einer ersten Betriebsposition,
2 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht des Walzgerüstes von 1, mit einem darin eingefahrenen Walzenwechselstuhl in einer zweiten Betriebsposition,
3 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht des Walzgerüstes von 2, mit einer auf den Walzenwechselstuhl abgesenkten oberen Stützwalze,
4 eine schematisch vereinfachte Seitenansicht des Walzgerüstes von 2 nach einer alternativen Ausführungsform, mit einer auf den Walzenwechselstuhl abgesenkten oberen Stützwalze,
5 eine prinzipiell vereinfachte Darstellung eines Höhenverstell-Mechanismus, mit dem ein Walzenwechselstuhl nach der vorliegenden Erfindung ausgerüstet ist,
6.1, 6.2 vereinfachte Perspektivansichten eines Walzenwechselstuhls nach der vorliegenden Erfindung, in jeweils verschiedenen Betriebspositionen von zugehörigen Einfahrhilfen,
7.1, 7.2 eine jeweils vereinfachte Seitenansicht und Draufsicht eines Walzgerüstes in einer Ausgangsposition,
8.1, 8.2 eine jeweils vereinfachte Seitenansicht und Draufsicht eines Walzgerüstes mit herausgefahrenen Arbeitswalzen,
9.1, 9.2 eine jeweils vereinfachte Seitenansicht und Draufsicht eines Walzgerüstes mit einem auf einer Verschiebeeinrichtung bereitgestellten Walzenwechselstuhl,
10.1, 10.2 eine jeweils vereinfachte Seitenansicht und Draufsicht eines Walzgerüstes, mit eingefahrenem Walzenwechselstuhl in einer ersten Betriebsposition gemäß 1,
11 eine vereinfachte Seitenansicht eines Walzgerüstes, mit eingefahrenem Walzenwechselstuhl in einer zweiten Betriebsposition gemäß 2,
12 eine vereinfachte Seitenansicht eines Walzgerüstes von 11, wobei eine obere Stützwalze auf den Walzenwechselstuhl - gemäß der Darstellung von 3 - abgesenkt ist, und
13.1, 13.2 eine jeweils vereinfachte Seitenansicht und Draufsicht eines Walzgerüstes, wenn der Walzenwechselstuhl zusammen mit der oberen Stützwalze aus dem Walzgerüst ausgefahren ist.

Nachstehend sind unter Bezugnahme auf die 1 bis 13 bevorzugte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 und deren Einsatz in der Praxis zum Wechseln von Stützwalzen 12 an einem Walzgerüst 11 erläutert. Gleiche Merkmale in der Zeichnung sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen versehen. An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zeichnung lediglich vereinfacht und insbesondere ohne Maßstab dargestellt ist.
In den 1-4 sind Teile eines Walzgerüstes 11 jeweils in vereinfachter Seitenansicht gezeigt. Hierin ist zu erkennen, dass das Walzgerüst 11 eine obere Stützwalze 12.1 und eine untere Stützwalze 12.2 aufweist. Die obere Stützwalze 12.1 ist in (nicht vollständig gezeigten) heb- oder senkbaren Einbaustücken 18.1 an einem Ständerrahmen des Walzgerüstes 11 geführt. Die untere Stützwalze 12.2 ist an Einbaustücken 18.2 angeordnet bzw. geführt.
Die Vorrichtung 10 dient zum Wechseln von Stützwalzen 12 an dem Walzgerüst 11, und ist dazu vorgesehen, von der Seite her, d.h. quer zur Walzrichtung W (vgl. 1) in das Walzgerüst 11 eingefahren zu werden.
Das Walzgerüst 11 umfasst Ausfahrschienen 24, über die Arbeitswalzen aus dem Walzgerüst 11 herausgefahren werden können. In den Darstellungen der 1-4 sind die Arbeitswalzen bereits aus dem Walzgerüst 13 herausgefahren worden, und somit in diesen Figuren nicht gezeigt.
Die Vorrichtung 10 umfasst einen Walzenwechselstuhl 14, der zu beiden Seiten davon Einfahrhilfen 20 aufweist. Diese Einfahrhilfen 20 sind mit Gleitrollen oder Gleitelementen (z.B. in Form von Gleitkufen 21) ausgestattet, die eine Relativbewegung der Einfahrhilfen 20 auf bzw. bezüglich der Ausfahrschienen 24 gewährleisten. Des Weiteren umfasst der Walzenwechselstuhl 14 einen mit den Einfahrhilfen 20 in Wirkverbindung stehenden Höhenverstell-Mechanismus 100. Die Funktionsweise dieses Höhenverstell-Mechanismus 100 und dessen Wirkverbindung mit den Einfahrhilfen insbesondere in Form der Gleitkufen 21 sind nachfolgend noch gesondert erläutert.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung 10, die in den 1-3 gezeigt ist, ist der Walzenwechselstuhl 14 zweiteilig ausgebildet, nämlich in Form eines oberen Teils 15 und eines unteren Teils 16. Diese beiden Teile 15, 16 des Walzenwechselstuhls 14 können miteinander gekoppelt sein, und - bei Bedarf - voneinander entkoppelt werden. Zwischen dem oberen Teil 15 und dem unteren Teil 16 sind Gleitflächen 17 vorgesehen, die - falls die beiden Teile 15, 16 voneinander entkoppelt sind - eine Verschiebung des oberen Teils 15 relativ zum unteren Teil 16 ermöglichen. Alternativ zu Gleitflächen ist es auch möglich, zwischen den beiden Teilen 15, 16 des Walzenwechselstuhls 14 Gleitelemente oder Schienen vorzusehen, die in gleicher Weise eine Relativbewegung des oberen Teils 15 zum unteren Teil 16 auch unter großer Last (z.B. 60-70 Tonnen) gewährleisten.
In einem Ausgangszustand, bei dem der obere Teil 15 mit dem unteren Teil 16 gekoppelt ist, kann der Walzenwechselstuhl 14 von der Seite her, d.h. quer zur Walzrichtung W (vgl. 1), in das Walzgerüst 11 eingefahren werden. Hierbei gelangen die Einfahrhilfen 20 in Kontakt mit den Ausfahrschienen 24, und ermöglichen somit das Einfahren des Walzenwechselstuhls 14 hinein in das Walzgerüst 11. Die 1 zeigt den Walzenwechselstuhl 14 in einer ersten Position, nachdem er vollständig über die Ausfahrschienen 24 in das Walzgerüst 11 eingefahren worden ist. Bezüglich dieser ersten Position des Walzenwechselstuhls 14 wird gesondert darauf hingewiesen, dass dabei der untere Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14 noch keinen Kontakt zu den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 hat.
In der 2 ist der Walzenwechselstuhl 14 in einer zweiten Position gezeigt. Hierbei ist der Walzenwechselstuhl 14 durch eine Betätigung des Höhenverstell-Mechanismus 100 nach unten abgesenkt worden, so dass sich der untere Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14 auf den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 aufstützt. Somit kann eine vertikale Position des Walzenwechselstuhls 14 bezüglich der unteren Stützwalze 12.2 mithilfe des Höhenverstell-Mechanismus 100 eingestellt werden, wie weiter unten noch im Detail erläutert.
An einer Oberseite des oberen Teils 15 des Walzenwechselstuhls 14 ist eine obere Stützpfanne 22 vorgesehen. Durch ein Absenken der Einbaustücke 18.1, die der oberen Stützwalze 12.1 zugeordnet sind, wird erreicht, dass sich die Einbaustücke 18.1 der oberen Stützwalze 12.1 in die obere Stützpfanne 22 ablegen. Dies ist vereinfacht in der Darstellung von 3 gezeigt.
Durch das vorstehend genannte Aufstützen des unteren Teils 16 des Walzenwechselstuhls 14 auf den zugeordneten Einbaustücken 18.2 wird erreicht, dass die Einfahrhilfen 20 in Bezug auf die Ausfahrschienen 24 zumindest lastvermindert oder gar lastfrei gestellt sind. Dies bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung, dass eine Gewichtslast des Walzenwechselstuhls 14 und insbesondere der darauf abgesenkten oberen Stützwalze 12.1 nicht oder nicht vollständig auf den Ausfahrschienen 24 lastet, sondern zunächst durch die Gleitelemente 17 zwischen den beiden Teilen 15, 16 des Walzenwechselstuhls 14 aufgenommen und anschließend über den unteren Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14 in die Einbaustücke 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 abgeleitet wird.
Weitere Einzelheiten in Bezug auf den Höhenverstell-Mechanismus 100 und die Funktionsweise von dessen Bauelementen sind nachfolgend unter Bezugnahme auf 5 und 6 erläutert:
Der Höhenverstell-Mechanismus wird am Beispiel des einfacheren einteiligen Walzenwechselstuhls erläutert. Er lässt sich auf die zweiteilige Bauform entsprechend übertragen.
Der Höhenverstell-Mechanismus 100 umfasst zumindest ein Betätigungsglied in Form eines federbelasteten Hydraulikzylinders 101, der an einen Vorratstank 102 (für Hydrauliköl) über Rohrleitungen 103 angeschlossen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hydraulikzylinder 101 von einem Federelement F, vorzugsweise in Form einer Spiralfeder, umschlossen. Der Hydraulikzylinder 101 und das Federelement F sind - in mechanischer Hinsicht - parallel geschaltet. Der Hydraulikzylinder 101 und das Federelement F (mit seinem oberen Abschnitt) sind jeweils fest mit dem Walzenwechselstuhl 14 verbunden. Innerhalb eines Kolbenraums R des Hydraulikzylinders 101 ist ein Kolben K vertikal beweglich geführt, wobei der Kolbenraum R von dem Kolben K, jeweils abhängig von dessen Position innerhalb des Kolbenraums R, in einen oberen Kolbenraum OK und in einem unteren Kolbenraum UK unterteilt wird. Der Kolben K ist an einem Stangenelement S befestigt, welches aus dem Kolbenraum R des Hydraulikzylinders 101 nach unten herausführt und mit einer Gleitkufe 21 verbunden ist. Ein unteres Ende des Federelements F ist ebenfalls mit der Gleitkufe 21 verbunden.
Bezüglich einer Gleitkufe 21 wird gesondert darauf hingewiesen, dass diese Gleitkufe 21 in vertikaler Richtung relativ zum unteren Bereich des Stützwalzenwechselstuhls 14, mit dem sich dieser auf dem unteren Einbaustück 18.2 abstützt, 14 beweglich geführt ist.
In einer Zulaufleitung 103z zwischen dem Vorratstank 102 und dem Hydraulikzylinder 101 ist ein Rückschlagventil RV angeordnet, welches in Richtung des Vorratstanks 102 schließt. In einer Rücklaufleitung 103r, die von dem Hydraulikzylinder 101 zurück in den Vorratstank 102 führt, ist ein schaltbares Sperrventil 104 angeordnet. In diesem Zusammenhang wird gesondert darauf hingewiesen, dass die Zulaufleitung 103z und die Rücklaufleitung 103r jeweils im Bodenbereich des Hydraulikzylinders 101 münden, und insoweit mit der unteren Kammer UK verbunden sind, die sich durch eine entsprechende Bewegung des Kolbens K in dem Kolbenraum R bilden kann. Demgegenüber ist für die obere Kammer OK nicht vorgesehen, dass diese mit Hydrauliköl gefüllt ist/wird. Stattdessen wird durch geeignete Öffnungen, die z.B. an oder im Bereich der oberen Stirnseite des Kolbenraums R vorgesehen sein können, ein Druckausgleich innerhalb der oberen Kammer OK gewährleistet, wenn sich der Kolben K vertikal innerhalb des Kolbenraums R bewegt.
Optional kann der Höhenverstell-Mechanismus 100 in der Zulaufleitung 103z parallel zum Rückschlagventil RV auch eine Pumpeinrichtung 105 aufweisen, wobei stromabwärts dieser Pumpeinrichtung 105 und verbunden mit dem Vorratstank 102 ein Druckbegrenzungsventil 106 vorgesehen ist. Die Pumpeinrichtung 105 ist ebenfalls signaltechnisch 109 mit der Steuereinrichtung 108 verbunden und wird von den Akkumulatoren 107 (bzw. Batterien) mit Energie versorgt.
Der Höhenverstell-Mechanismus 100 umfasst des Weiteren Akkumulatoren 107 (oder vergleichbare Batterien) zur Energieversorgung, und eine Steuereinrichtung 108, die von den Akkumulatoren 107 mit Energie gespeist wird und signaltechnisch mit dem schaltbaren Sperrventil 104 und ggf. mit der Pumpeinrichtung 105 verbunden ist. Die hierzu gehörige Signalstrecke kann kabelgebunden oder drahtlos ausgebildet sein, und ist in der 5 lediglich symbolisch angedeutet und mit „109“ gekennzeichnet.
Der Walzenwechselstuhl 14 ist in 6.1 und 6.2 jeweils in Perspektivansichten gezeigt. Hierin ist erkennbar, dass der Walzenwechselstuhl 14 in seinem unteren Bereich beiderseits mit Gleitkufen 21 ausgestattet ist, wobei eine Beabstandung bzw. eine „Spurbreite“ dieser Gleitkufen 21 mit jener der Ausfahrschienen 24 übereinstimmt. Des Weiteren ist in den 6.1 und 6.2 zu erkennen, dass an der Unterseite des Walzenwechselstuhls 14 an beiden Seiten davon jeweils untere Stützpfannen 23 vorgesehen sind, mit denen ein unterer Teil des Walzenwechselstuhls 14 auf den Einbaustücken der unteren Stützwalze 12.2 abgestützt werden kann. In den Walzenwechselstuhl 14 sind vorzugsweise zumindest zwei der genannten federbelasteten Hydraulikzylinder 101 integriert (an jeder Seite ein Hydraulikzylinder), wobei abweichend hierzu an jeder Seite auch jeweils zwei Hydraulikzylinder 101 vorgesehen sein können.
Der Höhenverstell-Mechanismus 100, der über das Stangenelement S eines Hydraulikzylinders mit einer Gleitkufe 21 wird verbunden ist, funktioniert nun wie folgt:
Beim Einfahren des Walzenwechselstuhls 14 hinein in das Walzgerüst 11 quer zur Walzrichtung befinden sich die Gleitkufen 21 in einer abgesenkten Position, die in der Darstellung von 6.1 gezeigt und nachstehend auch als „Einfahrposition“ bezeichnet ist. In dieser Einfahrposition werden die Gleitkufen 21 von den zugeordneten Federelementen F nach unten gedrückt. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass der Walzenwechselstuhl 14, wenn die Gleitkufen 21 insbesondere beim Einfahren in das Walzgerüst 11 in Kontakt mit den Ausfahrschienen 24 sind, dadurch nach oben gedrückt wird, so dass die unteren Stützpfannen 23 von den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 beabstandet sind und damit noch nicht in Kontakt gelangen.
In der Einfahrposition des Walzenwechselstuhls befindet sich der Kolben K innerhalb des Kolbenraums R ganz unten, was in dem vergrößerten Bereich I von 6.1 vereinfacht dargestellt ist. Entsprechend nimmt dabei die untere Kammer UK ein Volumen von „Null“ an, so dass darin quasi kein Hydrauliköl enthalten ist. Das Sperrventil 104 ist dabei geschlossen, so dass die Rückleitung 103r zwischen der unteren Kammer UK des Kolbenraums R und dem Vorratstank 102 gesperrt ist.
Nachdem der Walzenwechselstuhl 14 vollständig in das Walzgerüst 11 eingefahren worden ist, wird die obere Stützwalze 12.1, z.B. mit Hilfe der Stützwalzenausbalancierung oder dergleichen, auf den oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 abgesetzt. In Folge des zusätzlichen Gewichts der oberen Stützwalze 12.1 wird sodann der Walzenwechselstuhl 14 gegen die Kraft des Federelements F nach unten gedrückt, so dass die unteren Stützpfannen 23 in Kontakt mit den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 gelangen und darauf aufsitzen. Hierbei wird das Federelement F zusammengedrückt und dabei gleichzeitig der Kolben K innerhalb des Kolbenraums R nach oben bewegt, so dass Hydrauliköl über die Zulaufleitung 103z automatisch aus dem Vorratstank 102 in die sich durch die Bewegung des Kolbens K vergrößernde obere Kammer OK gezogen wird.
Das Zusammendrücken des Federelements F und das gleichzeitige Bewegen des Kolbens K innerhalb des Kolbenraums R nach oben - bedingt durch die zusätzliche Gewichtskraft der oberen Stützwalze 12.1, die auf dem oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 abgesetzt ist - hat zur Folge, dass sowohl das untere Ende des Federelements F als auch das an dem Kolben K befestigte Stangenelement S welches mit der Gleitkufe 21 fest verbunden sind, und somit diese Gleitkufe 21 - wie erläutert - in vertikaler Richtung relativ zum unteren Teil des Walzenwechselstuhls 14 beweglich geführt ist.
Sobald der Verbund gebildet aus dem Walzenwechselstuhl 14 und der darauf abgesetzten oberen Stützwalze 12.1 soweit nach unten gedrückt ist, dass die unteren Stützpfannen 23 des Walzenwechselstuhls 14 auf den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 aufsitzen, erreichen die Gleitkufen 21 eine Entlastungsposition, wobei die Hauptlast, die durch den Verbund aus Walzenwechselstuhl 14 und darauf abgesetzter oberer Stützwalze 12.1 verursacht wird, nicht vollständig auf den Ausfahrschienen 24 aufliegt, sondern stattdessen durch den Kontakt der unteren Stützpfannen 23 mit den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 in das Walzgerüst 11 abgeleitet wird. Hierbei kann eine weitere Entlastung der Ausfahrschienen 24 dadurch erreicht werden, dass nun mittels der Pumpeinrichtung 105 durch die Zulaufleitung 103z weiteres Hydrauliköl in die untere Kammer UK des Hydraulikzylinders 101 gepumpt wird, was dann eine weitere Relativbewegung der Gleitkufen 21 in Richtung zum unteren Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 zur Folge hat und zu einem Abheben der Gleitkufen 21 von den Ausfahrschienen 24 führt. Dies ist in dem vergrößerten Bereich II von 6.2 veranschaulicht.
Wenn in der Entlastungsposition der Gleitkufen 21 Hydrauliköl in die sich bildende untere Kammer UK gezogen worden ist, wird die resultierende Position des Kolbens K, und damit auch eine vertikale Position der Gleitkufen 21 relativ zum unteren Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14, dadurch fixiert bzw. „eingefroren“, dass das innerhalb der unteren Kammer UK befindliche Hydrauliköl weder durch die Zulaufleitung 103z (gesperrt durch das Rückschlagventil RV) noch durch die Rücklaufleitung 103r (gesperrt durch das geschlossene Sperrventil 104) in den Vorratstank 102 zurückströmen kann. Dies gilt sowohl für die Entlastungsposition der Gleitkufen 21, wenn diese noch einen lastverminderten Kontakt zu den Ausfahrschienen 24 haben, als auch für den Fall, dass die Gleitkufen 21, bedingt durch das Pumpen von weiterem Hydrauliköl in die untere Kammer UK des Kolbenraums R, von den Ausfahrschienen 24 abgehoben sind.
Alternativ kann vorgesehen werden, dass die Gleitkufen 21 bei Erreichen ihrer Entlastungsposition dann direkt von den Ausfahrschienen abgehoben sind, ggf.auch ohne Betätigung der Pumpeinrichtung 105.
Die Vorrichtung 10 umfasst des Weiteren eine Verschiebeeinrichtung 26, die vereinfacht in der Seitenansicht von 7.1 bzw. in der Draufsicht von 7.2 gezeigt ist. Diese Verschiebeeinrichtung 26 kann - ihrer Bezeichnung entsprechend - quer zum Walzgerüst 11 bewegt werden, was z.B. in 7.2 durch den Pfeil Q kenntlich gemacht ist.
Die Verschiebeeinrichtung 26 ist dazu geeignet, dass darauf der Walzenwechselstuhl 14 positioniert bzw. „geparkt“ wird. Die Oberfläche der Verschiebeeinrichtung 26 ist ausreichend groß bemessen, dass darauf zusätzlich die Arbeitswalzen 13 des Walzgerüstes 11 aufgenommen werden können. In der Darstellung von 7.2 ist der Platz, der von den Arbeitswalzen 13 (wenn diese aus dem Walzgerüst 11 herausgefahren worden sind) eingenommen wird, durch gestrichelte Linien symbolisiert.
Die Seitenansichten nach den 7.1 - 10.1, nach den 11 und 12, und nach der 13.1 verdeutlichen den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10. Diesbezüglich wird darauf hingewiesen, dass die 7.2 - 10.2, und die 13.2, jeweils Draufsichten auf das Walzgerüst 11 zeigen, die den Seitenansichten nach den 7.1 - 10.1, und 13.1, jeweils entsprechen.
Die 7.1 und 7.2 zeigen das Walzgerüst 11 in einem Zustand, bei dem die Arbeitswalzen 13 sich noch innerhalb des Walzgerüstes 11 befinden. Auf der Verschiebeeinrichtung 26 ist der Walzenwechselstuhl 14 angeordnet bzw. „geparkt“. Hierbei ist die Verschiebeeinrichtung 26 angrenzend an einer Seite des Walzgerüstes 11 angeordnet, nämlich derart, dass der durch die gestrichelten Linien symbolisierte verfügbare Platz, der für die Arbeitswalzen 13 vorgesehen ist, mit einer Längsachse L des Walzgerüstes 11 (vgl. 7.2) fluchtet.
Die 8.1 und 8.2 zeigen das Walzgerüst 11 in einem Zustand, nachdem die Arbeitswalzen 13 auf die daran angrenzenden Verschiebeeinrichtung 26 ausgefahren worden sind. Dieses Ausfahren kann dadurch erfolgen, dass die Arbeitswalzen 13 mit einem Geradschubantrieb, z.B. in Form einer Lokomotive oder einem insbesondere hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieb, gekoppelt werden, mit dem die Arbeitswalzen 13 über die Ausfahrschienen 24 aus dem Walzgerüst 11 herausgezogen werden.
An dieser Stelle wird gesondert darauf hingewiesen, dass an einer Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26 Schienen angebracht sind, auf denen der Walzenwechselstuhl 14 verfahren werden können. Diese Schienen sind beispielsweise in den 8.2, 9.2, 10.2 und 13.2 mit dem Bezugszeichen „28“ versehen die - soweit sie durch den Walzenwechselstuhl 14 oder die Arbeitswalzen 13 verdeckt sind - lediglich gestrichelt gezeigt sind. Diese Schienen 28 sind in ihrer „Spurweite“ an die Ausfahrschienen 24 der Arbeitswalzen angepasst. Entsprechend ist es möglich, dass der Walzenwechselstuhl 14 über die Schienen 28 hinein in das Walzgerüst 11 verfahren wird und dabei dann die Gleitmittel 21, die an den Einfahrhilfen 20 vorgesehen sind, in Kontakt mit den Ausfahrschienen 24 gelangen.
An der Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26 sind des Weiteren Schienen 29 vorgesehen, deren „Spurbreite“ kleiner ist als die der Schienen 28. Die Funktion dieser Schienen 29 wird nachstehend noch gesondert erläutert.
Die 9.1 und 9.2 zeigen die Verschiebeeinrichtung 26 in einer Stellung, in der sie im Vergleich zur 7.2 derart in der Richtung Q verschoben worden ist, dass nun die Position, in welcher der Walzenwechselstuhl 14 auf der Verschiebeeinrichtung 26 angeordnet ist, mit der Längsachse L des Walzgerüstes fluchtet. Ausgehend von dieser Stellung der Verschiebeeinrichtung 26 kann nun, wie durch die 10.1 und 10.2 veranschaulicht, der Walzenwechselstuhl 14 über die im Walzgerüst 11 vorgesehenen Ausfahrschienen 24 und die auf der Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26 angeordneten Schienen 28 in das Walzgerüst 11 hineingefahren werden. Hierzu kann der Walzenwechselstuhl 14 mit einem Geradschubantrieb gekoppelt werden, der auf den Walzenwechselstuhl 14 eine ausreichende Schubkraft in Richtung des Walzgerüstes 11 ausübt. Die Führung des Walzenwechselstuhls 14 auf den Schienen 28 erleichtert dessen Bewegung in Richtung des Walzgerüstes 11. Bei dem Geradschubantrieb (z.B. Lokomotive oder insbesondere hydraulischer Kolben-Zylinder-Antrieb), mit dem der Walzenwechselstuhl 14 gekoppelt wird, kann es sich um den gleichen Geradschubantrieb handeln, der zuvor bereits für das Herausziehen der Arbeitswalzen 13 verwendet worden ist. Die Position des Walzenwechselstuhls 14, die er innerhalb des Walzgerüstes 11 gemäß 10.1 erreicht hat, entspricht der Darstellung von 1.
Nun kann der Walzenwechselstuhl 14 innerhalb des Walzgerüstes 11 durch eine Betätigung der Absenkeinrichtung 22 nach unten abgesenkt werden. Dies hat zur Folge, dass sich der untere Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14 auf den Einbaustücken 18.2 der unteren Stützwalze 12.2 abstützt. Diese Position des Walzenwechselstuhls 14 ist in der Seitenansicht von 11 gezeigt, was der Darstellung von 2 entspricht.
Im Anschluss daran wird die obere Stützwalze 12.1 über die zugeordneten Einbaustücke 18.1 auf die obere Stützpfanne 22 abgesenkt. Somit liegt das Gewicht der oberen Stützwalze 12.1 nun auf dem oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14. Diese Position der oberen Stützwalze 12.1 ist in der Seitenansicht von 12 gezeigt, was der Darstellung von 3 entspricht.
Es ist bereits darauf hingewiesen worden, dass die Ausführungsform des Walzenwechselstuhls 14 nach den 1-3 zweiteilig ausgebildet ist, nämlich in Form des oberen Teils 15 und des unteren Teils 16. Ausgehend von der Position der Stützwalze 12.1, die in den Darstellungen von 3 und 12 gezeigt ist, wird sodann zunächst der obere Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 von dessen unteren Teil 16 entkoppelt, und anschließend der obere Teil 15 zusammen mit der darauf abgesenkten oberen Stützwalze 12.1 seitlich aus dem Walzgerüst 11 ausgefahren, z.B. mit Hilfe des vorstehend bereits genannten Geradschubantriebs, der mit dem oberen Teil 15 gekoppelt wird. Bei diesem seitlichen Ausfahren bewegt sich der obere Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 auf den Gleitelementen 17 relativ zu dessen unteren Teil 16, der ortsfest innerhalb des Walzgerüstes 11 verbleibt. Im Zuge des seitlichen Ausfahrens gelangt der obere Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 dann auf die Schienen 29, die - wie vorstehend bereits erläutert - ebenfalls an der Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26 angebracht sind. Die 13.1 und 13.2 zeigen den oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14, wenn dieser zusammen mit der oberen Stützwalze 12.1 heraus aus dem Walzgerüst 11 auf der Verschiebeeinrichtung 26 ausgefahren bzw. verschoben worden ist.
Nachdem der obere Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14, wenn er auf die Verschiebeeinrichtung 26 und die darauf angeordneten Schienen 29 ausgefahren worden ist, mit einer neuen oberen Stützwalze 12.1 bestückt worden ist, kann der vorstehend erläuterte Ablauf in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden, um diese neue Stützwalze 12.1 in das Walzgerüst 11 einzubringen.
Wenn ausgehend von der erläuterten Entlastungsposition ein Bewegen des Walzenwechselstuhls 14 innerhalb des Walzgerüstes 11 zurück in die Einfahrposition gewünscht ist, nämlich für den Fall, dass nun eine obere Stützwalze 12.1 von den Walzenwechselstuhl 14 wieder abgehoben und somit nicht mehr mit dem oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 in Kontakt ist, kann dies in einfacher Weise durch ein Öffnen des Sperrventils 104 realisiert werden. Dies hat dann zur Folge, dass bei geöffnetem Sperrventil 104 das Hydrauliköl aus der unteren Kammer UK des Kolbenraums R zurück in den Vorratstank 102 strömen kann und sich gleichzeitig - bedingt durch die Kraft des parallel geschalteten Federelements F - der Kolben K in Richtung des Bodenbereichs des Kolbenraums R zurückbewegt. Durch diese Entlastung des hydraulischen Systems nehmen das Federelement F und damit auch die Gleitkufe 21 wieder die ursprüngliche Position (vgl. Darstellung von 6.1) ein, wodurch der Walzenwechselstuhl 14 auf das Niveau der Ausfahrschienen 24 angehoben und damit wieder die Einfahrposition erreicht. In dieser Weise erfüllt das Sperrventil 104 durch sein Öffnen die Funktion eines Entlastungsventils.
Die vorstehend genannte Betätigung der Pumpeinrichtung 105, um damit in der Entlastungsposition der Gleitkufen 21 weiteres Öl in die untere Kammer UK des Kolbenraums R zu pumpen, und/oder des Sperrventils 104 für sein gezieltes Schließen bzw. Öffnen wird mittels der Steuereinrichtung 108 realisiert, z.B. über eine (nicht gezeigte) Fernsteuerung.
Die Verschiebeeinrichtung 26 kann an ihrer Oberseite mit einer Plattform 30 versehen sein, die in vertikaler Richtung in der Höhe verstellbar ist. Diese Höhenverstellbarkeit ist z.B. in der 7.1 durch den Pfeil H symbolisiert, und ermöglicht eine Anpassung an ein ggf. unterschiedliches Höhenniveau zwischen den Gleitelementen 17 und den Schienen 29 der Verschiebeeinrichtung 26.
Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 ist in der 4 gezeigt. Im Unterschied zur Ausführungsform nach den 1-3 ist hierbei der obere Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 entweder fest mit dessen unteren Teil 16 verbunden, oder die beiden Teile 15 und 16 sind einstückig - und somit als ein gemeinsames Bauteil - ausgebildet. Diese Ausführungsform der Vorrichtung 10 eignet sich dazu, dass, nachdem die obere Stützwalze 12.1 auf die an dem oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14 vorgesehene obere Stützpfanne 22 abgesenkt worden ist, dann der Walzenwechselstuhl 14 zusammen mit der oberen Stützwalze 12.1 und der unteren Stützwalze 12.2 - als Einheit - aus dem Walzgerüst 11 herausgefahren werden kann. Das vorgeschaltete Einfahren des Walzenwechselstuhls 14 hinein in das Walzgerüst 11 über die Ausfahrschienen 24 erfolgt in gleicher Weise wie bei der zweiteiligen Ausführungsform des Walzenwechselstuhls 14, so dass zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Erläuterungen zu den 1-3 verwiesen werden darf.
Schließlich darf darauf hingewiesen werden, dass sich auch die zweiteilige Ausführungsform des Walzenwechselstuhls 14 - in gleicher Weise wie die Ausführungsform von 4 - dazu geeignet ist, die obere Stützwalze 12.1 zusammen mit der unteren Stützwalze 12.2 - als Einheit - aus dem Walzgerüst 11 herauszufahren. Hierbei ist dann zu beachten, dass die Kopplung zwischen dem oberen Teil 15 und dem unteren Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14 erhalten bleibt, so dass der obere und untere Teil 15, 16, nachdem die obere Stützwalze 12.1 auf die obere Stützpfanne 22 abgesenkt worden ist, gemeinsam miteinander bewegt werden. Dies bedeutet, dass dann die Gleitelemente 17 außer Funktion bleiben.
Ungeachtet der vorstehend erläuterten verschiedenen Einsatzmöglichkeiten des Walzenwechselstuhls 14 ist als gemeinsamer Vorteil festzuhalten, dass hiermit eine beträchtliche Verminderung der Rüstzeit zum Wechseln zumindest der oberen Stützwalze 12.1 möglich ist, weil der Walzenwechselstuhl 14 - bei bereits entnommenen Arbeitswalzen 13 - dann über die Ausfahrschienen 24 in das Walzgerüst 11 hinein bewegt werden kann, währenddessen sich die untere Stützwalze 12.2 weiterhin im Walzgerüst 11 befindet.
Eine weitere Verminderung der Rüstzeit wird dadurch gewährleistet, dass die vorstehend genannten Abläufe - in beiden Richtungen (d.h. Einfahren des Walzenwechselstuhls 14 hinein in das Walzgerüst 11 über die Ausfahrschienen 24, und anschließendes Ausfahren zumindest einer Stützwalze 12 in Verbindung mit zumindest dem oberen Teil 15 des Walzenwechselstuhls 14; oder umgekehrt: Einfahren von neuen bzw. „frischen“ Stützwalzen 12 hinein in das Walzgerüst 11 in Verbindung mit dem Walzenwechselstuhl 14 bzw. dessen oberen Teil 15, und anschließendes Ausfahren des Walzenwechselstuhls 14 aus dem Walzgerüst 11 über die Ausfahrschienen 24) - insbesondere vollautomatisch durchgeführt werden, und somit von einem (nicht gezeigten) Leitstand einer Anlage, zu der das Walzgerüst 11 gehört, steuerbar sind.
Bezugszeichenliste

10: Vorrichtung
11: Walzgerüst
12: Stützwalze(n)
12.1: obere Stützwalze
12.2: untere Stützwalze
13: Arbeitswalzen
14: Walzenwechselstuhl
15: oberer Teil (des Walzenwechselstuhls 14)
16: unterer Teil (des Walzenwechselstuhls 14)
17: Gleitelemente bzw. Gleitflächen (zwischen dem oberen Teil 15 und dem unteren Teil 16 des Walzenwechselstuhls 14)
18.1: Einbaustück(e) der oberen Stützwalze 12.1
18.2: Einbaustück(e) der unteren Stützwalze 12.2
20: Einfahrhilfe(n)
21: Gleitkufe(n)
22: obere Stützpfanne
23: untere Stützpfanne
24: Ausfahrschiene(n)
26: Verschiebeeinrichtung
28: Schiene(n) für den Wechsel der Arbeitswalzen (auf der Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26)
29: Schiene(n) für den Wechsel der oberen Stützwalze (auf der Oberseite der Verschiebeeinrichtung 26)
30: Plattform (auf der Verschiebeeinrichtung 26)
100: Höhenverstell-Mechanismus
101: (ansteuerbares) Betätigungsglied
102: Vorratstank (für Hydrauliköl)
103: Rohrleitung
103z: Zulaufleitung (an den Hydraulikzylinder 101)
103r: Rücklaufleitung (an den Vorratstank 101)
104: Sperrventil
105: Pumpeinrichtung
106: Druckbegrenzungsventil
107: Akkumulatoren/Batterien
108: Steuereinrichtung
OK: obere Kammer (des Kolbenraums R)
K: Kolben (des Hydraulikzylinders 101)
L: Längsachse (des Walzgerüstes 11)
R: Kolbenraum (des Hydraulikzylinders 101)
S: Stangenelement (des Hydraulikzylinders 101)
UK: untere Kammer (des Kolbenraums K)
W: Walzrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2003/015949 A1 [0002]
DE 10223000 A1 [0004, 0005, 0014]
DE 1022300 [0004]

Claims

Vorrichtung (10) für den Wechsel von Stützwalzen (12) an einem Walzgerüst (11), wobei die obere Stützwalze (12.1) in heb - oder senkbaren Einbaustücken (18.1) an einem Ständerrahmen des Walzgerüstes (11) geführt ist, umfassend einen Walzenwechselstuhl (14), der auf Einbaustücke (18.2) der unteren Stützwalze (12.2) des Walzgerüstes (11) aufstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenwechselstuhl (14) Einfahrhilfen (20) mit Gleitrollen oder Gleitelementen (21) aufweist, die zum Einfahren des Walzenwechselstuhls (14) in das Walzgerüst (11) quer zur Walzrichtung (W) in Wechselwirkung mit den für die unteren Arbeitswalzen des Walzgerüstes (11) vorgesehenen Ausfahrschienen (24) bringbar sind, und dass der Walzenwechselstuhl (14) einen integrierten Höhenverstell-Mechanismus (100) aufweist, der mit der Einfahrhilfe (20) wirkverbunden ist und zumindest ein ansteuerbares Betätigungsglied (101) umfasst.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfahrhilfen (20) mittels des Höhenverstell-Mechanismus (100) zwischen einer Einfahrposition (I) und einer Entlastungsposition (II) bewegbar sind, wobei in der Einfahrposition (I) die Einfahrhilfen (20) in Kontakt mit den Ausfahrschienen (24) sind und wobei in der Entlastungsposition (II) entweder die Einfahrhilfen (20) von den Ausfahrschienen (24) abgehoben sind oder für die Ausfahrschienen (24) zumindest eine Lastverminderung erzielt wird.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Walzenwechselstuhl(14) in das Walzgerüst (11) eingefahren ist und eine obere Stützwalze (12.1) auf einen oberen Teil (15) des Walzenwechselstuhls (14) abgesenkt ist, dann der Höhenverstell-Mechanismus (100) derart ansteuerbar ist, dass die Einfahrhilfen (20) ausgehend von der Einfahrposition (I) in die Entlastungsposition (II) bewegt werden und dadurch ein unterer Teil (16) des Walzenwechselstuhls (14) in Kontakt mit den Einbaustücken (18.2) der unteren Stützwalze (12.2) des Walzgerüstes (11) gelangt.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn der Walzenwechselstuhl (14) in das Walzgerüst (11) eingefahren und dabei ein unterer Teil (16) des Walzenwechselstuhls (14) auf die Einbaustücke (18.2) der unteren Stützwalze (12.2) des Walzgerüstes (11) aufgestützt ist, ohne dass dabei die obere Stützwalze (12.1) auf den Walzenwechselstuhl (14) abgesenkt ist, der Höhenverstell-Mechanismus (100) derart betätigbar ist, dass die Einfahrhilfen (20) von der Entlastungsposition (II) zurück in die Einfahrposition (I) gelangen und dadurch der untere Teil (16) des Walzenwechselstuhls (14) von den Einbaustücken (18.2) der unteren Stützwalze (12.2) des Walzgerüstes (11) abgehoben wird.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das ansteuerbare Betätigungsglied des Höhenverstell-Mechanismus (100) in Form eines federbelasteten Hydraulikzylinders (101) ausgebildet ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der federbelastete Hydraulikzylinder (101) an einen Vorratstank (102) für Hydrauliköl über eine Rohrleitung (103) angeschlossen ist, wobei in einer Zulaufleitung (103z) der Rohrleitung (103) an den Hydraulikzylinder (101) ein in Richtung des Vorratstanks (102) schließendes Rückschlagventil (RV) und in einer Rücklaufleitung (103r) der Rohrleitung (103) an den Vorratstank (102) ein schaltbares Sperrventil (104) angeordnet sind, vorzugsweise, dass in der Zulaufleitung (103z) parallel zum Rückschlagventil (RV) eine ansteuerbare Pumpeinrichtung (105) angeordnet ist, weiter vorzugsweise, dass in der Zulaufleitung (103z) stromabwärts der Pumpeinrichtung (105) und verbunden mit dem Vorratstank (102) ein Druckbegrenzungsventil (106) angeordnet ist, weiter vorzugsweise, dass die hydraulischen Komponenten des Höhenverstell-Mechanismus (100) alle in den Walzenwechselstuhl (14) integriert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, soweit rückbezogen auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einfahrhilfen (20) bei geöffnetem Sperrventil (104) durch die Federkraft des Hydraulikzylinders (101) von der Entlastungsposition (II) zurück in die Einfahrposition (I) gelangen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied als elektrisch betätigtes Spindelhubelement ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Walzenwechselstuhl (20) Batterien oder Akkumulatoren (107) integriert sind, die eine autarke Energieversorgung für den Höhenverstell-Mechanismus (100) gewährleisten.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Walzenwechselstuhl (14) zweiteilig in Form eines oberen Teils (15) und eines unteren Teils (16) ausgebildet ist, wobei der obere Teil (15) des Walzenwechselstuhls (14) relativ zu dessen unteren Teil (16) verschieblich ist, so dass dieser obere Teil (15), nachdem darauf die obere Stützwalze (12.1) abgesenkt und aufgestützt worden ist, aus dem Walzgerüst (11) seitlich ausfahrbar oder wieder einfahrbar ist.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem oberen Teil (15) und dem unteren Teil (16) des Walzenwechselstuhls (14) Gleitelemente, Gleitflächen oder Schienen (17) vorgesehen sind, die eine Relativverschiebung zwischen dem oberen Teil (15) und dem unteren Teil (16) des Walzenwechselstuhls (14) ermöglichen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitelemente oder Gleitflächen (17) mit Antriebsmitteln ausgestattet sind, mit denen eine Verschiebung des oberen Teils des Walzenwechselstuhls (14) relativ zu dessen unteren Teil erfolgt.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Teil (15) des Walzenwechselstuhls (14) mit einem Geradschubantrieb kuppelbar ist, um diesen oberen Teil (15) aus dem Walzgerüst (11) aus- oder einzufahren.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Geradschubantrieb aus einem in der Hublänge veränderlichen hydraulischen Kolben-Zylinder-Antrieb gebildet ist oder mittels einer Lokomotive gewährleistet wird.
Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend zum Walzgerüst (11) eine Verschiebeeinrichtung (26) angeordnet ist, auf die der Walzenwechselstuhl (14) aufbringbar ist, vorzugsweise, dass an einer Oberseite der Verschiebeeinrichtung (26) Schienen (28, 29) angebracht sind, auf denen der Walzenwechselstuhl (14) oder dessen oberer Teil (15) verfahrbar sind.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Oberseite der Verschiebeeinrichtung (26) eine Plattform (30) vorgesehen ist, die in vertikaler Richtung (H) höhenverstellbar ist, vorzugsweise, dass die Schienen (28, 29) zum Verfahren des Walzenwechselstuhls (14) an der Plattform (30) angebracht sind.