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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gerüstwechselwagen zum gleichzeitigen Aufnehmen und Transportieren mehrerer Walzgerüste eines Walzblocks zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren.
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HINTERGRUND
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Zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren kommen regelmäßig Walzblöcke zum Einsatz, die mehrere in Walzrichtung hintereinander angeordnete Walzgerüste umfassen. Diese Walzgerüste beinhalten wiederum die eigentlichen Walzen, welche die Walzkraft auf das Walzgut aufbringen, um daraus die metallischen Stäbe, Drähte oder Rohre zu erstellen.
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Im Betrieb verschleißen die Walzen, weshalb diese in regelmäßigen Abständen aufgearbeitet werden müssen. Hierfür müssen die Walzgerüste mit den aufzuarbeitenden Walzen aus dem Walzblock entnommen und in eine Gerüstwerkstatt transportiert werden. Nach der Aufarbeitung der Walzen müssen die jeweiligen Walzgerüste dann wieder aus der Gerüstwerkstatt zum Walzblock transportiert und in den Walzblock eingesetzt werden. Es gibt außerdem die Anforderung, für unterschiedlich dicke Walzprodukte unterschiedliche Walzgerüste einzusetzen, deren Kaliber bereits auf die gewünschte Dicke des jeweiligen Walzprodukts voreingestellt sind.
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Für das Auswechseln der Walzgerüste im Walzblock werden bekanntermaßen Gerüstwechselwagen eingesetzt, die mehrere Walzgerüste gleichzeitig aufnehmen und sicher zwischen dem Walzblock und der Gerüstwerkstatt transportieren können. Wie beispielsweise in
DE 10 2014 015 963 A1 beschrieben ist, lassen sich hierbei grundsätzlich zwei verschiedene Typen von Gerüstwechselsystemen unterscheiden, in denen unterschiedliche Gerüstwechselwagen zum Einsatz kommen.
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Beim ersten Gerüstwechselsystem, das lange bekannt ist, weisen die Gerüstwechselwagen keinen eigenen Antrieb auf, sondern werden mittels eines oder mehrerer externer Seilzugsysteme verfahren. Dazu werden Seilzüge und daran befestigte Fahrschlitten unterhalb des Hüttenflurs eingebracht, der den Untergrund bildet, auf dem die Räder der Gerüstwechselwagen laufen. An einen Fahrschlitten kann mittels einer Kuppelstange ein Wechselwagen angebunden und durch den Seilzug bewegt werden. Bei diesem System sind die Gerüstwechselwagen schienengebunden und es ist bekannt, zusätzlich zu einem parallel zum Walzblock verlaufenden ersten Schienenstrang, einen dazu senkrecht stehenden zweiten Schienenstrang vorzusehen. An Weichen, die beide Stränge miteinander verbinden, können die Gerüstwechselwagen durch Verschwenken der Räder um 90° zwischen den Strängen umgesetzt werden. So lässt sich beispielsweise die Reihenfolge der Gerüstwechselwagen vor dem Walzblock ändern, wenn ein Gerüstwechselwagen auf einem Quergleis zwischengeparkt wird. Bei diesem System ist man relativ frei in der Wahl, welcher Gerüstwechselwagen in die Gerüstwerkstatt zurückgefahren oder zum Walzblock hingefahren werden soll.
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Da die Gerüstwechselwagen bei diesem Typ keine angetriebenen Achsen aufweisen, ermöglicht das in den Hüttenflur eingelassene Seilzugsystem eine niedrige Bauhöhe der Gerüstwechselwagen. Insbesondere lassen sich auch die um 90° schwenkbaren Räder einfach ausführen. Dies geht allerdings auf Kosten eines erhöhten Platzbedarfs unterhalb des Hüttenflurs, weil hier eine Vielzahl erforderlicher Komponenten des Seilzugsystems, wie An- und Abkuppelstationen, Seilspanner, Fahrschlitten, Seiltrommeln und Weichensteller, aufgenommen werden müssen. Dies ist besonders nachteilig, wenn sich der Walzblock in einer oberen Etage des Walzwerks befindet, weil die Deckenhöhe in der darunter liegenden Etage im Bereich des Seilzugsystems deutlich reduziert werden muss, was zu einem bautechnischen Aufwand führt. Zudem steigt bei diesem Konzept die Komplexität des Seilzugsystems mit der Anzahl von zu bewegenden Gerüstwechselwagen und Schienensträngen sehr schnell und es ist weniger flexibel an bauliche Änderungen im Walzwerk oder der Gerüstwerkstatt anpassbar.
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Beim zweiten Typ eines Gerüstwechselsystems weisen die Gerüstwechselwagen einen direkten elektrischen Antrieb eines oder mehrerer Räder auf. Ein Gerüstwechselsystem mit solchen Gerüstwechselwagen ist grundsätzlich besser skalierbar, weil auf ein Seilzugsystem im Walzwerk verzichtet werden kann. Allerdings sind an diese sogenannten Selbstfahrer mit einer Schleppkette immer noch elektrische Zuleitungen angebunden, um notwendige Steuersignale und die Stromversorgung der Elektromotoren sicherzustellen. Aufgrund der Schleppkette kommen auch solche Gerüstwechselwagen nur schienengebunden zum Einsatz, wobei pro Schienenstrang nur eine Schleppkette und somit nur ein Wagen mit eigenem Antrieb vorliegt. Die Notwendigkeit von sehr langen Leitungen gestaltet es in der Praxis darüber hinaus schwierig, diese Gerüstwechselwagen direkt in eine abseits gelegene Gerüstwerkstatt fahren zu lassen. In der Folge müssen entnommene Walzgerüste bereits in der Nähe des Walzblockes, in der wegen anderer Aufbauten oft wenig Platz ist, mit einem Kran vorsichtig und zeitaufwendig von dem Gerüstwechselwagen auf ein anderes Transportmittel umgeladen werden.
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In der Praxis sind zudem nur solche Gerüstwechselwagen des zweiten Typs im Einsatz, die sich lediglich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung aber nicht quer dazu bewegen lassen. Ihre Reihenfolge entlang des Walzblocks lässt sich somit nicht tauschen und es ist nicht möglich einen solchen Gerüstwechselwagen in zweiter Reihe vor dem Walzblock zu parken, bis er zum Einsatz kommt. Ein Grund dafür, dass es keine elektrisch angetriebenen Gerüstwechselwagen gibt, die ihre Fahrtrichtung ändern können, liegt in dem zur Verfügung stehenden Bauraum. Aufgrund der Abmessungen eines ausreichend dimensionierten Elektromotors und seiner Getriebeeinheit, benötigt ein Radlauf eines Gerüstwechselwagens des zweiten Typs im Vergleich zu dem des ersten Typs mehr Platz. Um den Gerüstwechselwagen insgesamt dennoch so kompakt wie möglich zu gestalten, sind die Räder daher in den vorhandenen Zwischenräumen zwischen den Gerüstplätzen platziert. In diesem begrenzten Raum ist es aber nicht mehr möglich, einen elektrischen Antrieb mit Winkelgetriebe zu positionieren, der zusammen mit dem Rad schwenkbar ist, um somit eine Fahrtrichtungsänderung auf der Stelle zu ermöglichen. Anders ausgedrückt wäre der Platzbedarf des Radlaufs des Gerüstwechselwagens zu groß. Auch müsste ein seitlicher Freiraum um den Gerüstwechselwagen, in den sich die Antriebseinheit aus Elektromotor und Getriebe beim Verschwenken des Rades erstrecken kann, vorgehalten werden. Ein zu großer Abstand zwischen Gerüstwechselwagen und Walzblock wäre beim Einschieben des Walzgerüstes in den Walzblock jedoch nachteilig. Ein anderer Grund liegt in den notwendigen elektrischen Zuleitungen. Wie bei einem Seilzugsystem müsste bei einem Übersetzen auf einen anderen Schienenstrang der Gerüstwechselwagen mit einer anderen Schleppkette verbunden werden, was mit einem zusätzlichen technischen Aufwand einhergeht. Zudem müsste sichergestellt werden, dass die Schleppketten der einzelnen Schienenstränge beim Kreuzen von Gerüstwechselwagen nicht beschädigt werden können.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Gerüstwechselwagen des obigen technischen Gebiets mit einem Antriebskonzept bereitzustellen, der flexibler als im Stand der Technik eingesetzt werden kann. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Gerüstwechselwagen bereitzustellen, der seine Fahrtrichtung ändern kann. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Gerüstwechselwagen bereitzustellen, der möglichst vielseitig in möglichst vielen verschiedenen Werksanlagen eingesetzt werden kann. Insbesondere besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, einen Gerüstwechselwagen bereitzustellen, der möglichst autark eingesetzt werden kann.
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Diese Aufgabe wird durch einen Gerüstwechselwagen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Ein Gerüstwechselwagen zum gleichzeitigen Aufnehmen und Transportieren mehrerer Walzgerüste eines Walzblocks zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren weist mehrere Gerüstplätze, wobei in jedem der Gerüstplätze eines der Walzgerüste einzelnen aufnehmbar ist, und mehrere lenkbare Räder auf, um die Walzgerüste auf Schienen oder einem schienenlosen Hüttenflur entlang zu transportieren.
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Der Gerüstwechselwagen weist zumindest einen Hydraulikmotor auf, der mit zumindest einem der Räder wirkverbunden ist, um es anzutreiben.
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Hydraulikmotoren zeichnen sich durch ihr hohes Antriebsdrehmoment aus. Sie sind also besonders gut dafür geeignet, einen schweren Gerüstwechselwagen zu bewegen. Zudem bietet der Hydraulikmotor im Vergleich zu einem Elektromotor mit ähnlichem Drehmoment eine kompakterer Bauweise. Durch den Einsatz eines Hydraulikmotors kann somit das Ausmaß des Radlaufs des angetriebenen Rades vergleichsweise klein gehalten werden. Wird zum Beispiel durch ein am Rad montiertes Winkelgetriebe ein Schwenken des Rades ermöglicht, steigt trotz des zusätzlichen Bauteils der Platzbedarf des Radlaufs im Vergleich zu einem nicht-schwenkbaren, mittels Elektromotor angetriebenen Rad nicht weiter an.
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Zudem ermöglicht der geringe Platzbedarf des Hydraulikmotors, dass die Bauhöhe des erfindungsgemäßen Gerüstwechselwagens über dem Hüttenflur mit derjenigen Bauhöhe von bekannten Gerüstwechselwagen, die über einen Seilzug angetrieben werden, vergleichbar ist. Somit ist es also durch die Erfindung möglich, einen Gerüstwechselwagen bereitzustellen, der lenkbar und selbstfahrend ist. Der Gerüstwechselwagen ist also nicht auf einen externen Antrieb und auch nicht auf ein Schienensystem angewiesen und kann somit vielseitiger eingesetzt werden als die aus dem Stand der Technik bekannten Gerüstwechselwagen.
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Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Hydraulikmotor ein Radialkolbenmotor oder ein Axialkolbenmotor. Diese Motortypen, und unter diesen beiden vor allem der Radialkolbenmotor, weisen eine besonders kompakte Bauform auf und ermöglichen einen lenkbaren Gerüstwechselwagen mit besonders niedriger Bauhöhe. Insbesondere langsam laufende Radialkolbenmotoren bauen sehr kompakt auf und haben vor allen Dingen eine sehr geringe Ausdehnung in Längsrichtung. Diese beträgt vorzugsweise weniger als 0,2 m. Längsrichtung bedeutet in diesem Zusammenhang die Richtung, die entlang der Drehachse des Radialkolbenmotors verläuft. Werden solche Motoren eingesetzt, kann eine schwenkbare Antriebseinheit von einem Hydraulikmotor und Rad realisiert werden, die einen kleinen Radlauf und wenig Freiraum um den Gerüstwagen zum Verschwenken benötigt.
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Vorzugsweise ist jedem der Räder ein eigener des zumindest einen Hydraulikmotors zugeordnet und damit wirkverbunden. Aufgrund der kompakten Bauform ist es möglich, für jedes Rad einen eigenen Hydraulikmotor vorzusehen. Dadurch wird wiederum die Antriebskraft auf den Gerüstwechselwagen vervielfacht. Es ist auch denkbar, einen einzigen großen Motor, der einen vergleichsweise großen Platzbedarf hat und eine minimale Bauhöhe des Gerüstwechselwagens bedingt, durch eine Vielzahl von kleineren Hydraulikmotoren mit in Summe gleicher Antriebskraft zu ersetzen, wobei jeder dieser Hydraulikmotoren einen kleinen Platzbedarf hat. So kann die minimale Bauhöhe herabgesetzt werden. Wegen der kleinen Ausmaße von Hydraulikmotoren, insbesondere Radialkolbenmotoren, ist es bei dieser bevorzugten Ausführungsform möglich, jedes der angetriebenen Räder ohne großen Platzbedarf lenkbar zu machen. Es kann alternativ aber auch vorgesehen sein, nicht jedes der Räder mit einem eigenen Hydraulikmotor zu versehen.
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Bevorzugt sind alle der Räder lenkbar ausgebildet, um eine Fahrtrichtungsänderung von zumindest 30° oder mehr und weiter bevorzugt von 90° oder mehr zu vollziehen. Ein Gerüstwechselwagen, der solche Räder aufweist, lässt sich nicht nur entlang einer Vorwärts- und Rückwärtsrichtung bewegen, sondern kann auf der Stelle eine andere Richtung, insbesondere eine Richtung senkrecht zur ursprünglichen Fahrtrichtung, einschlagen. Damit lässt sich der Gerüstwechselwagen besonders einfach und platzsparend manövrieren und auch in sehr engen Umgebungen betrieben werden. Auf engstem Raum können somit mehrere Gerüstwechselwagen in einer beliebigen Anordnung vor einem Walzblock positioniert werden. Alternativ können aber auch nur einige der Räder lenkbar oder um einen geringeren Lenkwinkel lenkbar sein. Somit lässt sich eine Ausrichtung des Gerüstwechselwagens bezogen auf den Walzblock einstellen.
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Dabei sind die Auflageflächen der Gerüstplätze, auf welchen die Walzgerüste nach Aufnahme im Gerüstwechselwagen zum Liegen kommen, 50 cm oder weniger, bevorzugt 40 cm oder weniger, weiter bevorzugt 30 cm oder weniger, weiter bevorzugt 20 cm oder weniger, vom Hüttenflur beabstandet. Auf diese Weise kann bei üblichen Walzgerüsten sichergestellt werden, dass die tiefste Stelle des Walzgerüsts knapp über dem Hüttenflur bewegt wird. Alternativ hierzu kann der Hüttenflur aber auch mit Vertiefungen versehen werden, um das Walzgerüst in einer niedrigen Höhe zu transportieren, oder das Walzgerüst kann mittels eines Krans oder dergleichen auf eine höhere Auflagefläche gehoben und in dieser Höhe transportiert werden.
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In einem üblichen Stabwalzwerk verläuft die Walzlinie in etwa 0,9 m bis 1,1 m oberhalb des Hüttenflurs, teilweise sogar noch niedriger. Dementsprechend befindet sich die Unterseite der Walzgerüste regelmäßig nur circa 0,2 m bis 0,3 m oberhalb des Hüttenflurs. Daher ist es wünschenswert, dass die Bauhöhe des Wechselwagens im Bereich seiner Gerüstaufnahmeplätze ihrerseits nicht höher ist. Dadurch, dass die Auflageflächen der Gerüstplätze, auf welchen die Walzgerüste nach Aufnahme im Gerüstwechselwagen zum Liegen kommen, gemäß diesem bevorzugten Merkmal 40 cm oder weniger vom Hüttenflur beabstandet sind, kann der Gerüstwechselwagen vorteilhaft in bestehenden Walzwerken eingesetzt werden, ohne dass es einer aufwendigen Anpassung des Walzblocks oder Hüttenflurs bedarf. Der tiefste Punkt des Walzgerüstes ist in einigen Fällen eine nach unten herausragende Kupplung. Diese bestimmt den niedrigsten Punkt. Gemäß dem obigen vorteilhaften Merkmal ist der Gerüstwechselwagen so gebaut, dass diese Kupplung nur einen geringen Sicherheitsabstand zum Boden hat. Nicht alle Bauformen von Walzgerüsten haben allerdings eine Kupplung die nach unten aus dem Gerüst herausragt, so dass für diese Walzgerüste auch eine niedrigere Auflagefläche möglich ist als für Walzgerüste mit einer solchen nach unten herausragenden Kupplung. Eine niedrige Auflagefläche ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein seilzugbasiertes Gerüstwechselsystem ersetzt werden soll und hier aufgrund der baulichen Gegebenheit die Höhe des Walzblocks über dem Hüttenflur gering ist. Alternativ können die Auflageflächen der Gerüstplätze aber auch höher ausgebildet sein.
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Vorzugsweise weist der Gerüstwechselwagen ein Lenkantrieb auf, um die zumindest zwei, bevorzugt alle der Räder zu lenken. Ein solcher Gerüstwechselwagen kann schienengebunden oder schienenlos betrieben werden. Bei einem schienenlosen Betrieb wird somit ein Manövrieren des Gerüstwechselwagens und die Festlegung seiner Fahrtrichtung durch entsprechende Stellung des Lenkantriebs ermöglicht. Bei einem schienengebundenen Gerüstwechselwagen ist ein Lenkantrieb vorteilhaft, weil dann die Weichen zwischen zwei Schienensträngen nicht mehr mit einem eigenen Weichenstelltrieb versehen werden müssen, um ein Lenken der Räder zu bewirken. Die Weichen müssen dann lediglich ein Lenken der Räder gestatten. Die Räder des Gerüstwechselwagens können aber auch ohne Lenkantrieb passiv lenkbar sein, beispielsweise durch eine Schiene.
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Bevorzugt umfasst der Lenkantrieb einen Kettenantrieb. Damit lässt sich auf einfache Weise ein zentraler Eintrieb für den Lenkantrieb an jedes lenkbare Rad des Gerüstwechselwagens verteilen. Alternativ kann der Lenkantrieb aber auch anders ausgebildet sein, insbesondere können mehrere Antriebe vorgesehen sein, die jeweils ein Rad lenken.
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Weiter bevorzugt umfasst der Lenkantrieb eine Spindel. Diese kann in einen Kettenantrieb eingebunden sein. Mit der Spindel kann sichergestellt werden, dass der Lenkantrieb selbsthemmend ist.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der zumindest eine Hydraulikmotor gemeinsam mit seinem zugeordneten Rad um eine Lenkachse lenkbar. Der Motor und das Rad bilden somit sozusagen eine lenkbare Antriebseinheit. An dieser Antriebseinheit ist drehfest ein Zahnkranz montiert, in den beispielsweise ein Zahnrad des Lenkantriebs eingreifen kann, um ein Zahnradgetriebe zu bilden. Auf diese Weise lässt sich das Rad auf der Stelle ohne großen Kraftaufwand lenken.
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Bevorzugt ist einer der Gerüstplätze von oben gesehen während eines Betriebs des Gerüstwechselwagens zwischen zumindest zwei der Räder angeordnet. Hierdurch kann die Bauhöhe des Gerüstwechselwagens im Bereich des Gerüstplatzes besonders niedrig gehalten werden, weil sie durch den Platzbedarf des Radlaufs nicht beschränkt ist. Es ist somit möglich, ohne die Überwindung einer großen Höhendifferenz ein Walzgerüst von einer sehr niedrig angeordneten Gerüstaufnahme eines Walzblocks auf den Gerüstplatz des Gerüstwechselwagens zu schieben.
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Vorzugsweise weist der Gerüstwechselwagen eine Energiequelle, insbesondere eine Batterie, auf, um den zumindest einen Hydraulikmotor mit Energie zu versorgen. Durch eine solche Konfiguration ist der Gerüstwechselwagen autark von einer externen Energiequelle. Das Vorsehen von Zuleitungen an den Gerüstwechselwagen, insbesondere eine Schleppkette für ein Kabel und dergleichen, kann somit ganz entfallen und der Gerüstwechselwagen wird hierdurch nicht in seinem Bewegungsradius begrenzt. Eine externe Energieversorgung ist aber grundsätzlich auch möglich.
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Vorteilhaft ist der zumindest eine Hydraulikmotor Teil eines geschlossenen Hydraulikkreislaufs mit einer Pumpe, wobei der Hydraulikkreislauf bevorzugt ohne Tank ausgebildet ist. Wenn der Hydraulikmotor in einem geschlossenen Kreislauf mit einer Pumpe vorliegt, kann eine in dem Hydraulikkreislauf zirkulierende Hydraulikflüssigkeit innerhalb des abgeschlossenen Systems mit einem Druck beaufschlagt werden, um den Hydraulikmotor zu betreiben. Es ist dann zum Beispiel nicht notwendig, einen Druckspeicher auf dem Gerüstwechselwagen vorzusehen, der immer wieder von außen geladen werden muss. Somit ist ein autark funktionierender Gerüstwechselwagen realisierbar. Das Vermeiden eines Tanks ermöglicht eine besonders kompakte Bauweise. Es kann aber auch vorteilhaft sein, einen Tank vorzusehen.
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Bevorzugt ist auf dem Gerüstwechselwagen ein batteriebetriebener Elektromotor montiert, um den zumindest einen Hydraulikmotor mit Hydraulikdruck zu versorgen und somit anzutreiben. Diese besonders bevorzugte Ausführungsform stellt eine leistungsstarke, emissionsfreie und autark funktionierende Variante eines Gerüstwechselwagens dar. Dabei kann der Elektromotor an einer Stelle im Gerüstwechselwagen montiert werden, welche die Bauhöhe der Gerüstplätze nicht beeinträchtigt. Das gleiche gilt für die Batterie.
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Vorzugsweise ist der Gerüstwechselwagen mit einem induktiven Lademechanismus versehen. Wenn als Energieträger für die Versorgung seiner elektrischen Komponenten eine wiederaufladbare Batterie verwendet wird, kann diese somit kontaktlos geladen werden. Es ist beispielsweise denkbar, einen so ausgerüsteten Gerüstwechselwagen in eine Ladezone des Walzwerkes oder der Gerüstwerkstatt zu manövrieren, in der im oder am Boden ein Gegenstück des induktiven Lademechanismus vorhanden ist, wenn der Gerüstwechselwagen geladen werden soll. Diese Ladezone kann auch direkt am Walzblock vorgesehen sein, um eine Stelle eines besonders hohen Energiebedarfs und gleichzeitig relativ langer Verweildauer zu nutzen. Dadurch kann die Batterie klein ausgelegt werden.
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Bevorzugt weist der Gerüstwechselwagen eine drahtlose Datenübertragungsvorrichtung zum Steuern des Gerüstwechselwagens auf. Dadurch können dem Gerüstwechselwagen von einem externen Steuersystem Befehle und Parameter für seinen Betrieb übermittelt werden. Es ist zum Beispiel denkbar, den Gerüstwechselwagen ferngesteuert und nach Bedarf zwischen verschiedenen Positionen im Walzwerk, in der Gerüstwerkstatt und/oder zwischen Walzwerk und Gerüstwerkstatt verkehren zu lassen. Das Steuern kann dabei ganz oder teilweise autonom erfolgen. Es ist zum Beispiel denkbar, dass in einem automatisierten Prozess ein Gerüstwechselwagen in der Gerüstwerkstatt oder dem Walzblock bereitgestellt wird, wenn ein Überwachungssystem einen Gerüstwechsel erkennt oder für notwendig befindet.
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Weiter bevorzugt ist die Datenübertragungsvorrichtung so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere Betriebszustände des Gerüstwechselwagens übermittelt, vorzugsweise an ein Steuersystem und/oder an andere Gerüstwechselwagen. Ohne darauf beschränkt zu sein, können zu den Betriebszuständen der Ladestand einer Batterie, der Beladungszustand mit Walzgerüsten und die Position des Gerüstwechselwagens zählen. Dies ermöglicht den vollkommen autonomen Betrieb des Gerüstwechselwagens als „autonomous guided vehicle“ oder „autnomous mobile robot“. Mehrere Gerüstwechselwagen können somit ihre Betriebszustände unmittelbar und/oder mittelbar über das Steuersystem untereinander austauschen, damit diese beim Steuern miteinbezogen werden können.
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Vorzugsweise weist der Gerüstwechselwagen mindestens vier Gerüstplätze auf.
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Viele Walzblöcke weisen Gerüstaufnahmen sind so gestaltet, dass sie vier hintereinander entlang der Walzrichtung angeordnete Walzgerüste aufweisen. Darum ist es besonders vorteilhaft, auch für den Gerüstwechselwagen vier Gerüstplätze vorzusehen, damit mit dem Gerüstwechselwagen bei solchen Gerüstaufnahmen alle Walzgerüste gleichzeitig ausgetauscht werden können.
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Vorzugsweise sind die Gerüstplätze zur Aufnahme eines Walzgerüsts mit einer sechseckigen Außenform, gesehen entlang einer Walzrichtung des Walzgerüsts, ausgebildet. Alternativ können die Gerüstplätze aber auch zur Aufnahme eines anders geformten Walzgerüsts, beispielsweise eines üblichen Walzgerüsts mit einer viereckigen Außenform ausgebildet sein.
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Insbesondere bei sechseckigen Walzgerüsten, grundsätzlich aber auch bei viereckigen Walzgerüsten, kommt es vor, dass Kupplungen der Walzenwellen, mit denen das Walzmoment auf die Walzenwellen eingeleitet wird, schräg nach unten und zu der Seite verlaufen, von der aus die Walzgerüste gewechselt werden. Für diese Konstellation kann der oben beschriebene Gerüstwechselwagen eine zusätzlichen Beitrag zur Maschinensicherheit leisten, da er diese Kupplungen im Betrieb des Walzblocks verdeckt, wenn er im Betrieb in der Gerüstaufnahme des Walzblockes verbleibt.
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Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der Ansprüche.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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- 1 zeigt einen bevorzugten Gerüstwechselwagen in einer perspektivischen Seitenansicht.
- 2 zeigt den bevorzugten Gerüstwechselwagen aus 1 von der gegenüberliegenden Seite.
- 3 zeigt den bevorzugten Gerüstwechselwagen von oben.
- 4 zeigt den bevorzugten Gerüstwechselwagen von unten.
- 5 zeigt den bevorzugten Gerüstwechselwagen in einer Seitenansicht, wobei ein Gerüstplatz mit einem Walzgerüst belegt ist.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1 zeigt einen bevorzugten Gerüstwechselwagen 10 zur Aufnahme von vier Walzgerüsten. Hierfür ist der Gerüstwechselwagen 10 mit vier Gerüstplätzen 16 ausgestattet, die alle dazu ausgebildet sind, ein Walzgerüst individuell aufzunehmen. Die Ansicht der 1 zeigt diejenige Seite des Gerüstwechselwagens, die dem Walzblock beim Wechsel der Gerüste zugewandt ist. Jeder der Gerüstplätze 16 weist eine Vertiefung 18 in einem Grundkörper 11 des Gerüstwechselwagens 10 und zu beiden Seiten der Vertiefung 18 je eine Gleitleiste 17 auf. Auf den Gleitleisten 17 das kann jeweilige Walzgerüst in den Gerüstwechselwagen 10 eingeschoben oder auf sie eingehoben werden. Das Paar Gleitleisten 17 bildet somit die Auflagefläche für ein Gerüstgehäuse eines aufgenommenen Walzgerüsts, wobei die Vertiefung 18 Platz für vom Gerüstgehäuse herausragende Teile des Walzgerüsts, wie eine Kupplung einer Walzwelle, bietet. Zwischen den Gerüstplätzen 16 weist der Gerüstwechselwagen 10 jeweils, also insgesamt drei, Zwischenräume 28 auf. Wie weiter unten noch beschrieben wird, sind in diesen Zwischenräumen 28 an der Unterseite des Gerüstwechselwagens 10 weitere Bauteile, unter anderem Räder 20, angeordnet. Auf der Oberseite beherbergen die außen liegenden Zwischenräume 28 unter einer Abdeckung 27 zudem Komponenten eines Lenkantriebs, wie weiter unten näher erläutert wird.
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2 zeigt den Gerüstwechselwagen 10 von seiner gegenüberliegenden Seite. Die Vertiefungen 18 sind zu dieser Seite hin verschlossen, so dass der Gerüstwechselwagen mit Ausnahme von Aufbauten an den Zwischenräumen 28 und in seinem Heck- und Frontbereich eine im Wesentlichen einheitliche Bauhöhe aufweist. Bei dieser Ausführungsform ist seitlich eine Hydraulikpumpe 32 angebracht, die von einem Elektromotor 33 angetrieben wird. Grundsätzlich lässt sich die Hydraulikpumpe 32 und/oder der Elektromotor 33 an anderen Stellen des Gerüstwechselwagens 10 unterbringen. Vorteilhaft ist die Anbringung auf der gezeigten Seite jedoch, weil diese Bauteile beim Heranfahren an den Walzblock nicht im Weg stehen. Die Hydraulikpumpe 32 versorgt ein Hydrauliksystem des Gerüstwechselwagens 10 mit einer unter Druck stehenden Hydraulikflüssigkeit.
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Zudem ist seitlich ein Kettenantrieb 22 vorgesehen. Der Kettenantrieb 22 ist Teil eines weiter unten näher beschriebenen Lenkantriebs und dient dazu, einen zentralen Eintrieb des Lenkantriebs auf alle lenkbaren Räder des Gerüstwechselwagens zu verteilen.
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3 zeigt den Gerüstwechselwagen 10 von oben. In dieser Darstellung sind die Abdeckungen 27 über den beiden äußeren Zwischenräumen 28 entfernt. Somit ist der Blick auf eine Spindelstange 25 frei, die jeweils in dem Zwischenraum 28 angeordnet ist. Die Spindelstange 25 weist in zwei Abschnitten eine Spindel 26 auf. Zur Seite des Kettenantriebs 22 hin ist ein Ritzel 34 drehfest an der Spindelstange 25 montiert, in das der Kettenantrieb 22 eingreift. Die Spindeln 26 kämmen jeweils mit einem oberen Zahnrad 29, das wiederum eine senkrecht zur Zeichnungsebene stehende Welle 31 antreibt.
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4 zeigt den Gerüstwechselwagen 10 von unten. In dieser Ansicht sind nun die Vertiefungen 18 erhabene Teile des Grundkörpers 11 des Gerüstwechselwagens 10. In den Zwischenräumen 28 ist genug Platz vorhanden, um Antriebseinheiten 24 aus jeweils einem Rad 20 und einem Hydraulikmotor 21 vorzusehen. Die Hydraulikmotoren 21 sind auf fachübliche Weise in das Hydrauliksystem des Gerüstwechselwagens 10 eingebunden. Die notwendigen Hydraulikleitungen sind zur besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Insgesamt weist der Gerüstwechselwagen 10 vier baugleiche Antriebseinheiten 24 auf, von denen sich jeweils zwei einen der Zwischenräume 28 teilen. Der Hydraulikmotor 21 der Antriebseinheit 24 ist in dieser Ausführungsform als Radialkolbenmotor ausgeführt, dessen Ausmaße in Längsrichtung kleiner als 20 cm sind. Die Antriebseinheit 24 ist daher insgesamt sehr kompakt. An der Antriebseinheit 24 ist zudem ein Zahnkranz 23 montiert. Jede Antriebseinheit 24 lässt sich zusammen mit ihrem Zahnkranz 23 um eine zur Zeichnungsebene senkrechte Lenkachse drehen. Aufgrund der kompakten Bauweise kann sich die Antriebseinheit 24 trotz des beengten Zwischenraums 28 um 360° um die Lenkachse drehen, ohne mit dem Grundkörper 11 des Gerüstwechselwagens 10 zu kollidieren. Die Fahrtrichtung jedes Rades 20 lässt sich also beliebig einstellen, wodurch der Gerüstwechselwagen 10 auf der Stelle einen beliebigen Fahrtrichtungswechsel vollziehen kann. In der in 3 gezeigten Stellung, zeigen alle Räder 20 senkrecht zu einer Längsrichtung des Gerüstwechselwagens, entlang derer die Walzgerüste aufgereiht werden. In der gezeigten Stellung kann der Gerüstwechselwagen also von der Seite an einen Walzblock herangefahren werden. Mit dem Zahnkranz 23 jeder Antriebseinheit kämmt ein unteres Zahnrad 30, so dass durch eine Drehung des unteren Zahnrades 30 die jeweilige Antriebseinheit 24 um ihre Lenkachse gedreht wird. Es sind also insgesamt vier solcher unteren Zahnräder 30 vorhanden, die Teil des Lenkantriebs des Gerüstwechselwagens 10 sind. Jedes untere Zahnrad 30 ist über die Welle 31 mit einem zugehörigen oberen Zahnrad 29 und somit mit dem Kettenantrieb 22 verbunden. Der Mechanismus so abgestimmt ist, dass er bei einem Betrieb des Kettenantriebs 22 die Räder 20 synchron in eine gleichgerichtete Ausrichtung lenkt. Es sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, in denen zusätzlich oder alternativ jeweils nur die zwei Räder 20, die sich einen Zwischenraum 28 teilen oder die auf einer Seite des Gerüstwechselwagens 10 angeordnet sind, unabhängig von den anderen beiden Rädern 20 gelenkt werden können. So ist es beispielsweise effizient möglich, den Gerüstwechselwagen 10 zu wenden. Vorzugsweise lassen sich hierfür auch die Drehsinne der einzelnen Hydraulikmotoren unterschiedlich voneinander einstellen. Der Kettenantrieb 22 kann hydraulisch angetrieben sein, wozu er in das Hydrauliksystem eingebunden wird, es kommt aber auch ein Antrieb durch einen Elektromotor in Betracht.
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Im mittleren Zwischenraum 28 ist eine Batterie 35 oder ein Batteriepaket angeordnet, die oder das den Elektromotor 33 und andere elektrischen Komponenten mit Strom versorgt. Der gezeigte Gerüstwechselwagen 10 ist also vollkommen autark fahrbar.
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5 zeigt den bevorzugten Gerüstwechselwagen 10 von der Seite, die dem Walzblock bei einem Gerüstwechsel zugewandt ist, wobei in Blickrichtung auf dem linken Gerüstplatz 16 ein Walzgerüst 13 aufgenommen ist. Es ist ersichtlich, dass eine von dem Gerüstgehäuse 14 herausragende Kupplung 15 des Walzgerüstes 13 in der Vertiefung 18 des Gerüstplatzes 16 Platz findet. In dieser Ansicht ist auch ein Hüttenflur H mit darin eingelassenen Schienen S skizziert, auf denen die Räder 20 des Gerüstwechselwagens abrollen. Die Bauhöhe B der Gerüstplätze 16, also ein Abstand zwischen der Auflagefläche der Gerüstplätze 16 und dem Hüttenflur H, beträgt bei dieser Ausführungsform 39 cm.
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BEZUGSZEICHENLISTE
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- 10
- Gerüstwechselwagen
- 11
- Grundkörper
- 13
- Walzgerüst
- 14
- Gerüstgehäuse
- 15
- Kupplung
- 16
- Gerüstplatz
- 17
- Gleitleisten
- 18
- Vertiefung
- 20
- Rad
- 21
- Hydraulikmotor
- 22
- Kettenantrieb
- 23
- Zahnkranz
- 24
- Antriebseinheit
- 25
- Spindelstange
- 26
- Spindel
- 27
- Abdeckung
- 28
- Zwischenraum
- 29
- oberes Zahnrad
- 30
- unteres Zahnrad
- 31
- Welle
- 32
- Hydraulikpumpe
- 33
- Elektromotor
- 34
- Ritzel
- 35
- Batterie
- H
- Hüttenflur
- S
- Schienen
- B
- Bauhöhe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014015963 A1 [0004]
