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Vorrichtung zum Auswechseln der Arbeitswalzen von Walzgerüsten
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswechseln der Arbeitswalzen
von Walzgersten, mit einem in Achsrichtung der Arbeitswalzen verfahrbaren Walzenausbauwagen,
wobei der Walzenausbauwagen mindestens eine, vorzugsweise zwei in einer senkrechten
Ebene einstellbare und an die Arbeitswalzen bzw. an vorstehende Zapfen der Arbeitswalzen
anklemmbare Ausbaumuffen aufweist.
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Die Erfindung bezieht sich auf den Walzenwechsel sowohl bei Duo-Walzgerüsten,
als auch, und zwar insbesondere, bei Quarto-Walzgerüsten.
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Walzgerüste bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Walzenständer,
aus
Einbaustncken für die Arbeitswalzen und ggf. für Stützwalzen, aus- Anstellvorrichtungen
und (üblicherweise hydraulischen) Walzenentlastungsvorrichtungen. Die Arbeitswalzen
und ggf. die Stützwalzen sind in den Einbaustücken gelagert, werden durch die an
den Einbaustücken angreifenden Anstellvorrichtungen entgegen der Wirkung der Walzenentlastungsvorrichtungen
auf das vorgesehene Maß des Walzspalts zusammengefahren und zum Walzenwechsel bei
gelösten Anstellvorrichtung.en durch die Walzenentlastungsvorrichtungen auf ein
- üblicherweise vorbestimmtes - konstantes Maß auseinandergefahren.
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Während die bei Quarto-Walzgerüsten vorhandenen Stützwalzen geringeren
Beanspruchungen ausgesetzt sind und folglich nur verhältnismäßig selten ausgewechselt
werden müssen, so daß man zum Auswechseln der Stützwalzen auch einen verhältnismäßig
hohen Arbeitsaufwand hinnimmt, müssen die im Betrieb hoch beanspruchten Arbeitswalzen
häufig ausgewechselt werden, so daß man nach Vorrichtungen zum Auswechseln der Arbeitswalzen
strebt, die einen weitgehend mechanisierten Arbeitsablauf beim Walzenwechsel mit
entsprechend geringen Stillstandszeiten der entsprechenden Walzstraßen ermöglichen.
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Bei der bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (vgl.
die DE-OS 19 13 771) ist ein in Achsrichtung der Arbeitswalzen verfahrbarer und
mit Ausbaumuffen versehener Walzenausbauwagen vorgesehen. Die Ausbaumuffen werden
an seitlich vorstehende Zapfen der Arbeitswalzen angeklemmt und nach dem Klemmen
werden die Arbeitswalzen durch den Walzenausbauwagen zunächst geringfügig angehoben
und dann aus dem Walzgerüst seitlich herausgefahren.
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Neue bzw. überarbeitete Arbeitswalzen werden in entsprechender Weise
mittels der Ausbaumuffen aufgenommen und durch Verfahren des Walzenausbauwagens
in das Walzgerüst eingeführt und abgesetzt. Diese bekannte Vorrichtung der eingangs
beschriebenen Gattung hat sich in der Praxis hervorragend bewährt, weil damit eine
wesentliche Verkürzung der Stillstandszeiten beim Walzenwechsel erreicht worden
ist.
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Im Stand der Technik besteht jedoch noch ein Problem, das sich aus
der einseitigen Aufnahme der Arbeitswalzen in den Ausbaumuffen ergibt. Diese einseitige
Aufnahme der Arbeitswalzen, die üblicherweise ein beträchtliches Gewicht aufweisen,
hat zur Folge, daß sowohl die in den Ausbaumuffen geklemmten
Arbeitswalzen
selbst als auch die Ausbaumuffen als auch der Walzenausbauwagen mlt- einembeträchtlichen
Moment beaufschlagt werden, sobald die Arbe-itswa-lzen -au-s dem Walzgerüst heraus
gefahren sind und folglich an ihrem dem Ausbauwagen- abgewandten Ende keine Unterstützung
mehr finden. Dieses Moment hat infolge von elastischer Durchbiegung der Arbeitswalzen,
von elastische.-r Beanspruchung der Ausbaumuffen und deren Lagerung am Walzenausbauwagen,
von unvermeidlichem Spiel in der Lagerung der Ausbaumuffen am Walzenausbauwagen
und von eIastischer Beanspruchung des Walzenausbauwagens -zur Folge-, daß die freien,
nicht-unterstützten Enden der Arbeitswalzen gegenüber den am Walzenausbauwagen geklemmten
Enden mehr -oder minder stark. absinken, sobald die Arbeitswalzen aus dem Walzgerüst
ausgefahren und folglich nicht mehr unterstützt sind» Das Absinken der freien-Enden
der. Arbeitswalzen führt sowohl beim Aus- als auch beim Einfahren der Arbeitswalzen
zu Problemen. Beim Ausfahren sind die :dem -Wa-lzenausbauwagen abgewandten Enden
der Arbeitswalzen mit den Einbaustücken zunächst auf üblicherweise vorgesehenen
Gleitkufen im Walzgerüst geführt und-dam-lt abgestützt. - Sobald die -Arbeitswalzen
vollständig ausgefahren sind, die Unterstützung der Einbaustücke durch die Gleitkufen
also verIorengeht-, sinken die freien Endender Arbeitswalzen aufgrund der erläuterpen
Effekte mehr oder minder schlagartig ab, was .zu sehr hohen Materialbeanspruchungen
führt Umgekehrt ergeben sich beim Einbau der neuen bzw.
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-überarb:eiteten Arbeitswalzen Probleme daraus, daß die freien, in
das Walzgerüst ei-nzuführenden Enden--der Arbeitswalzen sich unterhalb der vorgesehenen
Höhe-befinden und sich folglich nicht ohne weiteres einfahren lassen. Die vorstehend
erläuterten Schwierigkeiten lassen sich zwar grundsätzlich dadurch beheben, daß
beispielsweise die Gleitkufen für die Einbaustücke in den Walzgerüsten-. heb- und
senkbar angeordnet werden oder daß den Gleitkufen ansteigende Rampen vorgeordnet
werden, mit denen die durch das Absinken der -Enden der Arbeitswalzen verursachte
Höhendifferenz überwLnden werden kann. Diese Maßnahmen snd aber einerseits aufwendig,
und zwar insbesondere auch deswegen, weil sie an jedem einzelnen Walzgerüst-getroffen
werden müssen, und lassen -sich außerdem an bereits vorhandenen Walzgerüsten häufig
gar nicht nachträglich vornehmen.
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Es ist zwar, wie eingangs angegeben, bekannt, die Ausbaumuffen in
einer senkrechten Ebene einstellbar einzurichten, nämlich dadurch in ihrer Höhe
zu verstellen, daß die Höhe des gesamten Walzenausbauwagens über dem Hüttenflur
mittels exzentrisch gelagerter Laufrollen verändert wird. Die vorstehend erläuterten
Probleme, die sich aus der einseitigen Aufnahme der Arbeitswalzen am Walzenausbauwagen
ergeben, werden im Zusammenhang mit der bekannten Vorrichtung der eingangs beschriebenen
Gattung jedoch nicht angesprochen und sind mit dieser bekannten Vorrichtung auch
nicht befriedigend lösbar.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Vorrichtung der
eingangs beschriebenen Gattung die sich aus der Absenkung der freien Enden der in.
den Ausbaumuffen aufgenommenen Arbeitswalzen ergebenden Probleme beim Ein- und Ausfahren
der Arbeitswalzen zu beheben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß zunächst und vor allem dadurch
gelöst, daß die Ausbaumuffen gegenüber dem Walzenausbauwagen heb- und senkbar und/oder
in einer senkrechten Ebene kippbar am Walzenausbauwagen angelenkt sind. Erfindungsgemäß
werden zur Lösung der angegebenen Aufgabe zwei auf derselben grundlegenden Erwägung
beruhende Lösungen vorgeschlagen, nämlich einerseits eine gleichsame lineare Hebung
bzw. Senkung der Ausbaumuffen gegenüber dem- Walzenausbauwagen und andererseits
eine Schwenkung der Ausbaumuffen in einer senkrechten Ebene, d. h. mit anderen Worten
um eine horizontale, zur Achsrichtung der Arbeitswalzen selbstverständlich senkrechte
Schwenkachse. Diese beiden Maßnahmen lösen die angegebene Aufgabe bereits jeweils
für sich allein, werden aber in besonders vorteilhafter Weise in nachfolgend im
einzelnen erläuterter Weise miteinander kombiniert. In jedem Fall ist wesentlich,
daß die durch das unvermeidlich vorhandene Moment verursachte Absenkung der freien
Enden der Arbeitswalzen dadurch kompensiert wird, daß die Ausbaumuffen entsprechend
angehoben und/oder nach oben geschwenkt werden. Beim Ausbau der Arbeitswalzen werden
dementsprechend die Ausbaumuffen so angestellt, daß die dem Walzenausbauwagen abgewandten
Enden der Arbeitswalzen entlastet sind und beim Herausziehen aus dem Walzgerüst
insgesamt oder aus den Treffern nicht schlagartig absinken.
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Umgekehrt werden zum Einbau der Arbeitswalzen die Ausbaumuffen so
angestellt,
daß die Einbaustücke einwandfrei in das Walzgerüst bzw.
in die Treffer gelangen, und erst anschließend ensprechend abgesenkt. Dies läßt
sich, da der Walzenausbauwagen als Ganzes bei diesen Maßnahmen feststeht, in einfacher
Weise und mit großer Genauigkeit ausführen. Im Hinblick auf den erforderlichen Aufwand
ist wesentlich, daß entsprechende Maßnahmen nicht an jedem einzelnen Walzgerüst
sondern nur am Walzenausbauwagen getroffen werden müssen, der zur Bedienung mehrerer
Walzgerüste einer Walzstraße vorgesehen werden kann. Auch aus fertigungstechnischen
Gründen ist wesentlich, daß ein Eingriff an den Walzgerüsten überhaupt vermieden
werden kann.
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Vorstehend ist davon ausgegangen worden, daß die Hub- bzw. Kippbewegung
der Ausbaumuffen gleichsam zyklisch hin- und hergehend erfolgt. Das wird hinsichtlich
des Hebens und Senkens in der Regel auch notwendig sein, damit die Zapfen der Arbeitswalzen
einwandfrei in den Ausbaumuffen geklemmt werden können. Dagegen kann-unter Umständen
auf eine beständig wiederholte Hin- und Zurückkippung der Ausbaumuffen verzichtet
werden. Bei richtiger Höheneinstellung der Ausbaumuffen wird ion vielen Fällen auch
bei fest gewählter Kippeinstellung der Ausbaumuffen eine einwandfreie Klemmung der
Zapfen der Arbeitswalzen erreicht. Folglich besteht im Rahmen der Erfindung zur
Lösung der vorstehend angegebenen Aufgabe unter Umständen auch die Möglichkeit,
den Ausbaumuffen eine fest vorgegebene Kippstellung zu erteilen, in der die Verlängerung
der Längsachse eines in der entsprechenden Ausbaumuffe geklemmten Zapfens gegenüber
der Achsrichtung der Arbeitswalzen im Einbauzustand in Richtung zum Walzgerüst in
einem Maß-ansteigt, das im einzelnen zu bestimmen einem Fachmann ohne weitems möglich
ist.
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Im Rahmen der Erfindung bestehen verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten.
So erweist es sich im Hinblick auf den erforderlichen Aufwand sowie in konstruktiver
und -steuerungstechnischer Hinsicht als vorteilhaft, die Ausbaumuffen miteinander
zu einem Walzenträger zu verbinden und den Walzenträger gegenüber dem Walzenausbauwagen
heb- und senkbar und/oder in einer senkrechten Ebene, mit anderen Worten also, wie
bereits erläutert, um eine zur Achsrichtung der Arbeitswalzen senkrechte, horizontale
Achse kippbar am Walzenausbauwagen anzulenken. In jedem Fall empfiehlt es sich,
die Ausbaumuffen
bzw. den Walzenträger mit Lenkerpaaren an den Walzenausbauwagen
anzuschließen und mittels eines Stelltriebs, vorzugsweise einer im folgenden kurz
als Hubzylinder bezeichneten hydraulischen Zylinderkolbenanordnung zu heben und
zu senken bzw. zu kippen. Aus räumlichen wie auch aus kinematischen Gründen empfiehlt
es sich, die Lenkerpaare im wesentlichen horizontal anzuordnen, aus Stabilitätsgründen
werden außerdem vorzugsweise oben und unten je zwei Lenker, also in Form je eines
oberen und eines unteren Lenkerpaares vorgesehen.
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Soll eine reine Heb- und Senkbewegung der Ausbaumuffen bzw. des Walzenträgers
erreicht werden, so gelingt dies in besonders einfacher Weise, indem die Lenker
ein Lenkerparallelogramm bilden, so daß die Ausbaumuffen bzw. der Walzenträger genau
parallel zu sich selbst verschoben werden.
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Eine kombinierte Heb- bzw. Senk- und Kippbewegung läßt sich dadurch
erreichen, daß das aus dem Walzenausbauwagen, den Lenkerpaaren und den Ausbaumuffen
bzw.
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dem Walzenträger gebildete Viergelenk in entsprechender Weise von
der Parallelogrammform abweichend ausgebildet wird. Beispielsweise können die Lenkerpaare
dazu gegeneinander geneigt angeordnet werden. Durch Einfachheit und Stabilität zeichnet
sich in dieser Hinsicht eine Lösung aus, bei der die Lenkerpaare zwar im wesentlichen
zueinander parallel angeordnet sind, aber untereinander unterschiedliche Länge aufweisen,
und zwar vorzugsweise die oberen Lenkerpaare kürzer sind als die unteren Lenkerpaare,
so daß beim Anheben von Ausbaumuffen bzw. Walzenträger gleichzeitig eine Kippung
in Richtung einer Anhebung der freien Enden der Arbeitswalzen erfolgt.
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Eine im Rahmen der Erfindung besonders zu bevorzugende Ausführungsform
erlaubt es, die Heb- und Senkbewegung einerseits und die Kippbewegung andererseits
vollständig unabhängig voneinander auszuführen. Dies gelingt dadurch, daß das obere
und/oder das untere Lenkerpaar mit exzentrischen und gegenüber dem Walzenausbauwagen
drehbaren Lagerbuchsen bzw. Lagerzapfen am Walzenausbauwagen angelenkt sind. Vorzugsweise
sind die exzentrischen Lagerbuchsen bzw Lagerzapfen mit einem Stellarm verbunden
und durch einen an den Stellarmen angreifenden Stelltrieb, vorzugsweise eine im
folgenden kurz als Kippzylinder
bezeichnete hydraulische Zylinderkolbenanordnung
drehbar. Eine Drehung der exzentrischen Lagerbuchsen bzw. Lagerzapfen führt zu einer
entsprechenden Verlagerung der Anlenkpunkte der betreffenden Lenker und damit zu
einer Kippung der Ausbaumuffen bzw. der Walzenträger. Bei dieser zuletzt erläuterten
Ausführungsform- empfiehlt es sich, die Lenker, wie erläutert, als Parallelogrammlenker
auszubilden, so daß. die Heb- und Senkbewegung bzw. die Kippbewegung voneinander
unabhängig ablaufen.
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Nachfolgend wird die- Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstell-enden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fi-g. 1 eine-Vorrichtung zum
Auswechseln der Arbeitswalzen eines Walzgerüstes in Seitenansicht, -Flg- 2 den Walzenausbauwagen
der Vorrichtung nach Fig. 1 in Seitenansicht, teilweise geschnitten, und Fig. 3
den Gegenstand der Fig. 2 in Draufsicht.
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Die Fig. 1 zeigt in Seitenansicht die grundsätzliche Anordnung einer
Vorrichtung- 1 zum--Auswechseln der Arbeitswalzen 2 eines Walzgerüsts 3, und zwar
eines Quarto-Walzgerüsts, bei dem folglich zusätzlich zu den Arbeitswalzen 2 -zwei
Stützwalzen 4 vorgesehen sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind die
(im einzelnen nicht dargestellten) Anstellvorrichtungen des Walzgerüste 3 gelöst,
so daß die Arbeitswalzen 2 durch (gleichfalls nicht dargestellte;) hydraulische
Walzenentlastungsvorrichtungen auf einem vorbestimmten Ausb-auabstand auseinandergefahren
sind. In der Fig. 1 ist in gestrichelten Linien die Einbaustell-ung der Arbeitswalzen
2 bei gelösten Anstellvorrichtungen angedeutet.
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Die Fig. 1 zeigt in ausgezogenen Linien, wie die Arbeitswalzen 2 bereits
zusammen mit ihren Einbaustücken, in denen sie gelagert sind, aus dem Walzgerüst
3 -ausgebaut und von einem vor dem Walzgerüst 3 in Achsrichtung der Arbeitswalzen
2 verfahrbaren -Walzenausbauwagen 5 aufgenommen sind. Der Walzenausbauwagen
5
weist dazu zwei Ausbaumuffen 6 auf, die in einem, dem dem vorbestimmten Ausbauabstand
der Arbeitswalzen 2 entsprechenden Abstand übereinander angeordnet und miteinander
verbunden sind. Die Ausbaumuffen 6 weisen - hier im einzelnen nicht zu erläuternde
- gegeneinander verstellbare Klemmstücke auf, zwischen denen zum Ausbau der Arbeitswalzen
2 aus dem Walzgerüst 3 vorstehende Zapfen 7 der Arbeitswalzen 2 eingeklemmt werden
können. Sind auf diese Weise die Arbeitswalzen 2 durch die Ausbaumuffen 6 aufgenommen,
so wird der Walzenausbauwagen 5 zuruckgefahren in die in Fig. 1 dargestellte Stellung.
In dieser Stellung werden die ausgebauten,zu überholenden Arbeitswalzen 2 abgelegt,
neue bzw. überholbe Arbeitswalzen 2 mit den Ausbaumuffen 6 vom Walzenausbauwagen
5 aufgenommen; anschließend werden die neuen Arbeitswalzen 2 in das Walzgerüst 3
eingefahren. Dies alles ist in der DE-OS 19 13 771 beschrieben und braucht daher
hier nicht im einzelnen erläutert zu werden.
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Einzelheiten des Walzenausbauwagens 5 sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
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Der Walzenausbauwagen 5 weist zunächst ein FahrgesteII 8 auf, das
mit Laufrollen 9 auf (in den Figuren nicht dargestellten) Schienen vorder Walzgerüsten
3 verfahrbar ist. Die Ausbaumuffen 6 sind in einem gemeinsamen Walzenträger lo gelagert.
Der Walzenträger lo ist durch insgesamt vier Lenker, nämlich ein unteres Lenkerpaar
11 und ein oberes Lenkerpaar 12am Fahrgestell 8 angelenkt. Die Lenkerpaare 11, 12
bilden eine Lenkerparallelogramm durch das der Walzenträger lo zu sich selbst parallel
geführt ist. Am FahrgestelI 8 einerseits und am Walzenträger lo andererseits sind
an beiden Seiten des Walzenträgers lo Hubzylinder 13 (von denen in den Figuren nur
einer dargestellt ist) jeweils gelenkig angeschlossen. Mittels der Hubzylinder 13
läßt der Walzenträger lo sich zusammen mit den Ausbaumuffen 6 und den an diesen
ggf. geklemmten Arbeitswalzen 2 zu sich selbst parallel heben und senken.
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In den Figuren ist nicht die Möglichkeit dargestellt, eines der Lenkerpaare
11, 12, vorzugsweise das obere Lenkerpaar 12 gegenüber dem anderen, also dem unteren
Lenkerpaar 11 kürzer auszubilden, um in Verbindung mit der Heb- und Senkbewegung
gleichzeitig eine Kippbewegung des Walzenträgers lo zu erreichen.
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Bei dem in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel wird eine
von der durch die Hubzylinder 13 bewirkte Heb- und Senkbewegung unabhängige Kippbewegung
des Walzenträgers lo dadurch erreicht, daß die Lenker des oberen Lenkerpaares 12
jeweils mit einer Lagerbuchse 14 am Fahrgestell 8 angelenkt sind und daß eine sich
quer über den Walzenausbauwagen 5 erstreckende und am Walzenausbauwagen 5 drehbar
gelagerte Verbindungswelle 15 vorgesehen ist, die an beiden Enden exzentrische,
untereinander koaxiale Lagerzapfen 16 aufweist, auf denen das obere Lenkerpaar 12
mit den Lagerbuchsen 14 gelagert ist. Mit der Verbindungswelle 15 ist ein Stellarm
17 drehfest verbunden, an dem ein am Fahrgestell 8 ~angelenkter Kippzylinder 18
angeschlossen ist. Bei Druckbeaufschlagung des Kippzylinders 18 wird über den Stellarm
17 die Verbindungswelle 15 mit den exzentrischen Lagerzapfen 16 gedreht, so daß
eine Verlagerung der Anlenkpunkte des oberen Lenkerpaares 12 und damit eine Kippung
des Walzenträgers lo erfolgt.
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