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Vorrichtung zum Austausch von Walzen
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in einem Rohrwalzwerk Beschreibun Die Erfindung bezieht sich auf
eine Vorrichtung zum AusZ tausch von walzen in einem Rohrwalzwerk an einer Rohrf
ertigungsstraße und insbesondere in einem Dorn- oder Maßwalzwerk für die Fertigung
von nahtlosen Rohren.
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Ein Maßwalzwerk ist in der letzten Stufe einer kontinuierlichen Rohrfertigungsstraße
angeordnet, um Rohre mit vorgegebenen Außendurchmessern und geforderten Qualitäten
in bezug auf Geradheit und Oberflächenbeschaffenheit oder Glätte zu erzeugen. Wenn
der Außendurchmesser der zu fertigenden Rohre verändert werden muß und wenn irgendwelche
Walzfehler, z.B. an der Oberfläche, festgestellt werden und auch im Fall von Verschleiß
bzw. Abrieb an den Walzen, so müssen diese durch neue in kurzen Zeitabständen ersetzt
werden
Zur Erläuterung des Standes der Technik ist in Fig. 8 eine
herkömmliche Vorrichtung zum Austausch von Walzen in einem Hohrwalzwerk in einer
Stirnansicht gezeigt.
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Das in Fig. 8 dargestellte Maßwalzwerk nach dem Stand der Technik
weist ein Paar von ortsfesten Gestellen b, b' mit ebenen, um 450 mit Bezug zur Lotrechten
in entgegengesetzten Richtungen geneigten Auflage- oder Anbauflächen auf 1 an denen
Walzenständeranordnungen a, a' und Walzenspindeln e, e' befestigt sind. Letztere
sind über Kupplungen c, c' mit Antriebseinrichtungen d, d' verbunden. Die Walzenständeranordnungen
a, a' sind mit den jeweiligen Gestellen b, b' fest über Schraubenbolzen verankert,
so daß bei Austausch der Walzen die Bolzen gelöst und dann die Ständeranordnungen
a, a' von den ortsfesten Gestellen b, b' mit Hilfe eines Krans od.dgl. Hebezeug
abgehoben werden müssen. Nach Austausch der Walzen müssen die Ständeranordnungen
a, a' durch ein hebezeug wieder angehoben und auf die Gestelle b, b' abgesenkt werden.
Anschließend müssen die Feineinstellarbeiten für die Ständeranordnungen a, a' mit
Bezug zu den angrenzenden Walzgerüsten vorgenommen werden, bevor die Anordnungen
a, a' an den Gestellen b, b' endgültig festgelegt werden. Hieraus folgt in klarer
Weise, daß die Stillstandszeit des Maßwalzwerks unvermeidbar verlängert wird, was
eine Produktionsverminderung zum Ergebnis hat. Ferner wird zum Abnehmen der Ständeranordnungen
a, a1 von den ortsfesten Gestellen b, b' und zur Montage der Ständeranordnungen
auf den Gestein ein Hebezeug (Kran od.dgl.) verwendet, so daß solche Arbeiten, wie
Einhaken von Seilkauschen in den Kranhaken, ausgeführt werden müssen; solche Arbeiten
sind gefährlich und erfordern mehrere Arbeiter.
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Um die oben geschilderten und .lucil .alldere Probleme zu überwinden,
wurde ein Verfahren zum Austausch von Walzen vorgesch1en, wonach ein Walzenständer
auf einem Wagen montiert wird, der in Langsrichtung des Walzwerks oder der Walzstraße
fahren kann. im Ft eines Walzenaustauschs wird der auf dem Wagen befindliche Walzenständer
längs der Walzstraße zu einem vorbestimmten Ort verfahren, an welchem der Walzenständer
auf einen anderen Wagen überführt wird, der in einer zur Walzstraße rechtwinkligen
Richtung fahren kanne so daß der Walzenständer aus der Walzstraße genommen und seine
Walzen leicht ersetzt werden können.
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Dieses Verfahren ist jedoch ebenfalls mit einigen, anschließend erläuterten
Nachteilen behaftet. Einmal müssen, wenn der Walzenständer in der oben beschriebenen
Weise aus dem Walzwerk genommen wird, Schmierölzuleitungen und mit hydraulischen
Hebeböcken für eine Walzenanstellung verbundene Hydraulikleitungen gelöst werden,
was eine Verlängerung der Austauschzeit zur Folge hat. Zum anderen muß eine Anzahl
von Reserve-Walzenständern bereitgehalten werden, die sehr teuer sind Das bedeutet
itn Ergebnis, daß nicht nur die Anlagekosten, sondern auch die Betriebskosten unvermeidlich
in die Höhe gehen Im Hinblick auf diesen Stand der Technik wurde die vorliegende
Erfindung konzipiert, um die folgenden Ziele zu erreichen: a) es soll die Möglicllkeit
für einen einfachen und raschen Austausch von Walzen geboten werden, so daß die
Stillstandszeit der Walzstraße auf ein Minimum herabgedrückt und somit eine hohe
Produktivität gewährleistet werden können; b) es sollen die Arbeitsvorgänge für
das Festlegen von Seilkauschen am Kranhaken beseitigt werden, so daß der Walzenaustausch
mit erhöhter Sicherheit, d.h. ohne Gefahr für Personen 1 bewerkstelligt werden kann;
c)
es soll damit im Ergebnis erreicht werden, daß M-beitseinsparungen gewonnen und
die Kosten für den Austausch auf ein Minimum gedrückt werden können, und zusätzlich
können die Inspektions- sowie Wartungsarbeiten wesentlich erleichtert werden.
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Der Erfindungsgegenstand wird anhand einer in den Zeichzungen dargestellten
bevorzugten Ausführungsform erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine
Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Austausch von Walzen in einem Rohrwalzwerk;
Fig. 2 eine Stirnansicht in Richtung der Pfeile II - II in der Fig. 1; Fig. 3 einen
ltückhol- und einen Walzenaustauschwagen in der Stellung für einen Walzenaustausch;
Fig. 4 den Schnitt nach der Linie IV - IV in der Fig. 2; Fig. 5 Dickenabnahmeschraubspindeln,
die aus den in Fig. 4 gezeigten Lagerbuchsen entnommen sind; Fig. 6 den Schnitt
nach der Linie VI - VI in der Fig. 4; Fig. 7 den Schnitt nach der Linie VII - VII
in der Fig. 4.
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Wie der Fig. 2 am besten zu entnehmen ist, hat jedes ortsfeste Gestell
1 eine unter etwa 450 abwärts zur Bahn der zu walzenden Rohre hin geneigte Anbaufläche,
wobei eine Vielzahl solcher ortsfester Gestelle längs dieser Walzbahn derart angeordnet
ist, daß ihre geneigten Trag- oder Anbauflächen abwechselnd der Bahn der zu walzenden
Rohre zugewandt sind, wie Fig. 1 am besten zeigt. Ein Walzenständer 2 mit offenen
Bereichen ist an der geneigten Anbaufläche eines jeden Gestells 1 befestigt. Am
unteren Teil des Walzenständers 2 befindet sich ein Paar von Schienen 3 darart,
daß sie rechtwinklig zur Bahn der
zu walzenden Ihre oder rechtwinklig
zur Läilg.sriciitung des Walzwerks - bei Betrachtung von oben - verlaufen.
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Die Schienen sind - bei Uetraci'tung von einer Stirnseite des Walzwerks
- unter etwa 450 abwärts geneigt, und zwar im wesentlichen parallel zu den geneigten
Anbauflächen des ortsfesten Gestells 1. Ein Walzenaustauschwagen 4 hat Räder 5,
die auf den Schienen 3 laufen, so daß der Wagen 4 längs der Schienen 3 fahren kann.
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Wie den Fig. 2 und 3 am besten zu entnehmen ist, hat der Wagen 4 -
bei Betrachtung von einer Stirnseite des Walzwerks - einen U-förmigen Querschnitt,
wobei seine stehenden Wände und Grundfläche in der Lage sind, beim Walzenaustausch
Walzenlagerbuchsen 6 abzustützen. Eine stehende Seitenwand ist, wie die Fig. 41
5 oder 7 am besten- zeigen, mit Durchbrüchen versehen, durch die sich die Walzenspindem
7 erstrecken. Wie die Fig. 4 oder 5 am besten erkennen lassen, ist die Grundfläche
des Wagens 4 mit Öffnungen 9 versehen, durch die am Walzenständer 2 befestigte Dickenabnahmeschraubspindeln
8 in den Wagen 4 bzw. aus diesem geführt werden können, wenn dieser zu einer vorbestimmten
Stelle längs der Schienen 3 verbracht worden ist.
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Gemäß Fig. 5 sind mit dem oberen und unteren Ende des Walzenständers
2 in koaxialer Lage zueinander sowie parallel zur Vertikalachse des Walmenst,ånders
Muttern 10 durch ein Gewinde rerbunden, und die Dickenabnahmeschraubspindeln o sind
in jeweils eine Mutter 10 eingeschraubt. In am oberen bzw. unteren Ende des Walzenständers
befestigten Schneckenradwellengehäusen 11 sind Schneckenräder 12 drehbar gelagert;
die Dickenabnahmeschraubspindel 8 ist in ein mittiges Loch des Schneckenrades 12
eingesetzt und darin mittels einer Paßfeder 13 festgelegt. Das Schneckenrad 12 ist
mit einer Schnecke 37, die von einem Elektromotor 14 (s.Fig. 2) getrieben wird,
in Eingriff,
Wie den Fig, 4, 6 oder 7 zu entnehmen ist, ist mit
einem Teil des Walzenstadcrs 2 zur Anlage an der i'!alzenlager buchse eine Klemmführung
15 mit einer U-förmigen Führung nut verschraubt, so daß ein Klemmglied 16, das in
die Führungsnut eingesetzt ist, eine Gleitbewegung in der Längsrichtung des Rohrlfalzxferks
ausführcn kann. Der in der Mitte zwischen den Enden des IÇlemmglieds 16 befindliche
Teil ist zur Achse des Walzenständers 2 hin herausgeführt und trägt einen Hydraulikzylinder
17, der bei seiner Betätigung das Klemmglied in der Längsrichtung des Walzwerks
verschieben kann. Die Kolbenstange t8 des Hydraulikzylinders 17 ist an einem am
Walzenständer 2 sowie an der Klemmführung 15 befestigten Bolzen 19 angelenkt. Somit
kommt das Klemmglied 16, wenn es zur Achse des Walzenständers hin verschoben wird,
mit dem erhabenen oder vorragenden Teil der Walzenlagerbuchse 6 zur Anlage, wodurch
die Verschiebung in axialer Richtung der Walze 21 verhindert wird.
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Wie Fig. i zeigt, sind an beiden Seiten der Bahn der zu walzenden
Rohre Verschiebeschlitten 23 angeordnet, die jeweils durch Hydraulikzylinder 22
in der Längsrichtung des Rohrwalzwerks verschoben werden können. Auf jedem der Schlitten
27 befindet sich ein Paar von Schienen 24, die rechtwinklig zur Längsachse des Rohrwalzwerks
verlaufen und deren Zahl doppelt so groß ist wie die Zahl der Walzgerüste an jeder
Seite. Parallel zu jeder Schiene 24 erstreckt sich eine Zahnstange 25, und ein Rückholwagen
26 mit einem Antrieb 27 läuft auf jedem Schienenpaar 24. Ein vom Antrieb 27 getriebenes
Ritzel 28 ist mit der Zahnstange 25 in Eingriff, so daß der Rückholwagen 26 längs
des Schienenpaars 24 vor- und zurückbewegt werden kann. Ein Kopplungsglied oder
Haken 29 ist mit seinem einen Ende an dem (der Bahn der zu walzenden Rohre zugewandten)
Ende des Wagens 26 (s. Fig. 2) angelenkt und antriebsseitig mit einem auf dem ltückholwagen
26 montierten Iiydraulikzylinder 30 verbunden.
Bei Betätigung des
Hydraulikzylinders 30 kommt somit der Haken 29 mit einem Zapfen 72, der vom rückwärtigen
Ende des Wagens 4 vorragt, zum Eingriff oder wird von diesem gelöst.
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In den Zeichnungen ist noch ein Elektromotor 32 zum Antrieb einer
Walze, ein Untersetzungsgetriebe 33, eine Kupplung 34 für eine Verbindung der Abtriebswelle
des Untersetzungsgetriebes 33 mit einer Spindel 35 sowie eine Kupplung 36 für eine
Verbindung der Spindel 35 mit der Walzenspindel 7 zu erkennen. Am Walzenständer
2 sind (nicht gezeigte) Anschläge vorgesehen, so daß, wenn der Austauschwagen 4
auf den Schienen 3 am Walzenständer 2 läuft, er an einer vorbestimmten Stelle ortsfest
gehalten wird. Ein Schienenpaar 24' fluchtet mit dem Schienenpaar 24 auf dem Schlitten
23, so daß der Schlitten 23 vom Schienenpaar 24 auf das Schienenpaar 24' uberführt
werden kann. Eine Zahnstange 25' ist mit einem vom Rückholwagen 26 getraynen Ritzel
28 in Eingriff. Die Schienenpaare 24 und Zahnstangen 25' sind ortsfest gehalten
Während des normalen Rohrwalzbetriebs läuft der Wagen 4, auf dem die Walzen 21 gelagert
sind, auf dem Schienenpaar 3 am Walzenständer 2 und wird an einer vorgegebenen Stelle
durch die vorher erwähnten (nicht gezeigten) Anschläge stationär gehalten. Der Rückholwagen
26 läuft auf dem Schienenpaar 24, und der Hydraulikzylinder 30 ist so betätigt,
daß der haken 29 vom Zapfen 31 am Wagen 4 gelöst gehalten wird.
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Die Walzgerüste sind abwechselnd jeweils mit Walzenaustausch~ wagen
4 zusätzlich zu denen im Walzbetrieb versehen, die auf den Schienenpaaren 24 am
Schlitten 29 laufen und neue Walzen tragen.
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Im Fall des Austauschs von Walzen in einem Gerüst wird der Ilydraulikzylinder
30 so betätigt, daß der IIaken 29 mit dem zugeordneten Zapfen 31 des Wagens 4 zum
Eingriff kommt, und die die Spindel 7 der Walze 21 mit der Spindel 35 verbindende
Kupplung 36 wird in axialer Richtung verschoben, so daß die Walzenspindel 7 von
der Antriebsspindel 35 freikommt. Die obere Dickenabnahmeschraubspindel 8 wird angehoben,
während die untere Dickenabnahmeschraubspindel 8 nach unten geholt wird, wie in
Fig. 5 gezeigt ist, wodurch im Ergebnis die Dickenabnahmeschraubspindeln 8 von den
Walzenlagerbuchsen 6 entfernt werden. Hierauf wird der Hydraulikzylinder 17 so betätigt,
daß das Klemmglied 16 von der Walzenlagerbuchse 6 wegbewegt wird, so daß das Klemmglied
vom erhabenen oder vorragenden Teil der Lagerbuchse gelöst wird. Anschließend wird
die Antriebseinrichtung 27 des nückholwagens 26 in Gang gesetzt, um das Ritzel 28
zu drehen, was zum Ergebnis hat, daß der Austauschwagen 4 hochgefahren wird und
damit das Schienenpaar 3 am Walzenständer 2 verläßt sowie auf dem Schienenpaar 24
am Verschiebeschlitten 23 läuft. Somit bewegt sich der Rückholwagen 26 vom Schienenpaar
24 auf das Schienenpaar 241 zurück.
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Wenn der Austauschwagen 4 mit den Walzen 21 vom Schienen paar 3 hinweg
auf das Schiennnpaar 24 hochgeführt ist, wird der IIaken 29 des Rückholwagens 26
vom Zapfen 31 des Austauschwagens 4 gelöst, was eine Lösung der Wagen 4 und 26 voneinander
zur Folge hat. Anschließend wird der Hydraulikzylinder 22 betätigt, so daß dem Längsverschiebe
schlitten 23 eine Bewegung in Längsrichtung des Walzwerks erteilt wird, bis das
eine Schienenpaar 24, auf dem sich ein die Reservewalzen tragender Wagen 4 befindet,
zur Ausrichtung mit dem Schienenpaar 3 am Walzenständer 2, längs welchem der Wagen
4 aufgeholt worden ist, kommt.
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Hierauf wird der neue, die llescrvewellzen 21 tragende Wagen mit dem
Rückhol- (nmi mit dem Vor1ol- )wagen 26 durch Singreifen des Hakens 29 am Zapfen
31 des neuen Wagens 4 verbundes Dann wird die Antriebseinrichtung 27 am Rück- bzw.
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Vorholwagen 26 so betatigt, daß der neue, die neuen Walzen 21 tragende
Wagen 4 vom Schienenpaar 24 am Schlitten 23 auf das Schienenpaar 3 am Walzenständer
2 überführt wird. Wenn der neue Wagen 4 eine vorbestimmte Stelle inr Walzenständer
2 erreicht, wird das Klemmglied 16 so betatigt, daß es mit dem erhabenen oder vorragenden
Teil der Walzenlagerbuchse 6 zur Anlage kommt, so daß diese Buchse 6 eindeutig am
Ständer 2 gehalten wird. Anschließend werden die obere Dickenabnahmeschraubspindel
8 nach unten, die untere Spindel 8 nach oben gefiihrt, so daß ihre Enden mit den
entsprechenden Walzenlagerbuchsen 6 zur Anlage kommen. Nun wird die Antriebsspindel
35 angehoben, so daß ihr oberes Ende in die Kupplung 36 eintritt, wodurch die Antriebsspindel
35 mit der Walzenspindel 7 verbunden wird.
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Der Rückholwagen 26 hat dann das Schienenpaar 24 verlassen und ruht
auf dem Schienenpaar 24. Auf diese Weise ist der Austausch der Walzen bewerkstelligt
worden. Da die Haken 29 der übrigen Wagen 26 von den Zapfen 31 der Wagen 4 gelöst
bleiben, wird der Vorgang des Walzenaustauschs nicht gestört.
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Der Erfindungsgegenstand wurde in Verbindung mit dem Austausch nur
eines Walzenpaares im einzelnen erläutert, es ist jedoch klar, daß alle Walzenpaare
gleichzeitig ersetzt werden können. Ferner können zum Bewegen des Rückholwagens
anstelle der Antriebseinrichtung 27 ein Hydraulikzylinder oder ein Kettenantriebssystem,
wenn es als notwendig angesehen wird, zur Anwendung kommen, wie auch weitere Abwandlungen
vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Die herausragenden Merkmale und Vorteile einer Vorrichtung gemäß der
Erfindung zum Austausch von Walzen in einem Rohrwalzwerk können, wie folgt, zusammengefaßt
werden: t. Es wird ermöglicht, alle Walzenpaare oder ein bestimmtes einzelnes Paar
schnell auszutauschen, so daß die Stillstandszeit für den Austausch vermindert und
demzufolge eine hohe Produktivität sichergestellt werden kann.
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2. Arbeitsvorgänge für das Lösen von zugehörigen Hydraulikleitungen
od. dgl. bzw. für deren Wiederanschluß kommen in Fortfall, so daß ein voll automatisierter
Walzenaustausch bewerkstelligt werden kann.
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3. Die Anzahl an Reservegerüsten kann im Vergleich zu Walzwerken nach
dem Stand der Technik herabgesetzt werden, so daß die anfänglichen Anlagekosten
demgemäß vermindert werden können.
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4. Arbeitsvorgänge für das Anbringeii sowie Lösen von Seilkauschen
an bzw. von iiebezeughaken kommen in Fortfall, so daß der Austausch der Walzen mit
erhöhter Sicherheit auszuführen ist.
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