DE3838556A1 - Kontinuierliche walzstrasse mit mehreren walzgeruesten in einem formstahl-walzwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine kontinuierliche Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten, insbesondere Universalgerüst-Tandem­ straße in einem Formstahl-Walzwerk.

Für die rationelle Herstellung von Stahlprofilen unter­ schiedlicher Form und Größe in Hochleistungswalzwerken ist es erforderlich, das Gerüstwechselsystem hochgradig zu me­ chanisieren. In der Mechanisierung des Gerüstwechsels liegt die Voraussetzung für höchstmögliche Nutzungszeiten der Walzstraße und für die optimale Wirtschaftlichkeit des Walz­ werks. Für die rationelle Fertigung von Stahlprofilen ist aus der DE-PS 25 34 647 eine Universal-Trägerstraße mit mindestens einer Umkehr-Arbeitsgruppe und mit einem Fertig­ gerüst bekannt, wobei das Fertiggerüst in der Walzlinie unmittelbar hinter der Umkehr-Arbeitsgruppe angeordnet ist. Damit während der Vorstiche die für den Fertigstich genau angestellte Einheit der Horizontal- und Vertikalwalzensätze aus der Walzlinie entfernt und zum Fertigstich rechtzeitig wieder unverändert bezüglich ihrer Anstellung in dem Fertig­ gerüst in Betriebsstellung gebracht werden kann, wird gemäß dieser Druckschrift vorgeschlagen, daß der aus in einer gemeinsamen vertikalen Achsebene liegenden Horizontal-und Vertikalwalzenpaaren gebildete Walzensatz das Fertiggerüstes als Einheit unter Erhalt der Kalibereinstellung und der Kupplung der Walzensätze mit ihren Antrieben während der Vorstiche aus der Walzlinie und zum Fertigstich in die Walz­ linie verschoben wird. Der Horizontal- und Vertikalwalzen­ satz ist in einem Innengerüst gelagert, das als Kassette ausgebildet ist. Hierdurch wird eine erhebliche Raumerspar­ nis der Anlage und eine Senkung der Investitionskosten er­ reicht.

Gemäß der DE-PS 33 17 748 wird bei einer kontinuierlichen Walzstraße mit abwechselnden Vertikal- und Horizontal-Gerü­ sten, die gemeinsam auf einem verfahrbaren Halterahmen ange­ ordnet sind, vorgeschlagen, diesen Halterahmen aus der Walz­ linie in eine Wechselposition zu verfahren und in der Wech­ selposition das Vertikal-Walzgerüst und das Horizontal-Walz­ gerüst jeweils auf Lücke gegeneinander zu versetzen. Hier­ durch soll die Zugänglichkeit zu den Walzensätzen und/oder zu den Walzgutführungen so ausreichend bemessen sein, daß ein schneller Walzenwechselvorgang möglich wird. Die Walzge­ rüstanordnung auf einem verfahrbaren Halterahmen hat jedoch den Nachteil, daß der Halterahmen und die darauf angeordne­ ten Walzgerüste zu schwer sind, um mit vertretbarem Aufwand schnell aus der Walzlinie verfahren zu werden.

Um schwere Walzgerüste schnell und mit geringem baulichen Aufwand über lange Verfahrwege beim Gerüstwechsel bewegen zu können, ist es gemäß der EP-PS 2 047 bei einem Universal- Walzgerüst bekannt, das Walzgerüst mit einem eigenen Antrieb zu versehen, der getrieblich mit den Laufrollen des Walzge­ rüsts verbunden ist. Durch diese Maßnahme konnte erreicht werden, daß die Wechselzeiten für die schweren Walzgerüste deutlich verkürzt wurden. Im praktischen Betrieb hat sich diese Mechanisierung des Gerüstwechsels bewährt, obwohl der separate Fahrantrieb des Walzgerüsts im Naßbereich liegt, und deshalb den Belastungen durch Wasser, durch Emulsion, durch Sinter sowie durch Walzgrundöl ausgesetzt ist.

Ausgehend von dem eingangs zitierten Stand der Technik ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den mechanisierten Gerüstwechsel in einer Hochleistungs-Walzstraße weiter zu verbessern, indem auf die Fahrantriebe an den einzelnen Walzgerüsten verzichtet wird, um dadurch die Gerüste leich­ ter zu bauen, den Gerüstunterbau zu vereinfachen und die Wartung und die Reparatur an dem Walzgerüst leichter durch­ zuführen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach jedes Walzge­ rüst von einer Verschiebeeinheit quer zur Walzlinie auf eine außerhalb der Walzlinie befindliche Position verschiebbar ist, in der das Walzgerüst mit einem selbstfahrenden Gerüst­ schlepper koppelbar ist, daß das Walzgerüst von dem Gerüst­ schlepper von der Kopplungsposition auf eine parallel zur Walzlinie bewegbare Wechselbühne verfahrbar ist und dort mit der Wechselbühne arretierbar und von dem Gerüstschlepper entkoppelbar ist, und daß der vom Walzgerüst entkoppelte Gerüstschlepper in eine Standposition verfahrbar ist, aus der ein auf die Wechselbühne gebrachtes Wechselgerüst von dem Gerüstschlepper in umgekehrter Bewegungsabfolge in die Walzlinie bringbar ist. Die Vorteile der bezeichneten Ge­ rüstschlepperanordnung liegen darin:

• - Der Gerüstschlepper arbeitet ausschließlich im Trockenbe­ reich und ist von einem Leitstand aus zu bedienen, so daß die im Naßbereich angeordneten Fahrantriebe am Walzgerüst entfallen können.
• - Das bisher manuell vorgenommene Kabelstecken, wenn die Gerüste mit dem Selbstfahrantrieb verfahren werden sollen, entfällt; ferner entfällt der Kabelaufrollmechanismus im Fahrkanalbereich; es gibt beim Querverfahren des Gerüstes auf der Wechselbühne keine Kabelverschlingungen, so daß kein Schlingenleger erforderlich ist.
• - Der Plattenwagen ist während des Querverschiebens des Gerüstes aus der Walzlinie mit dem Walzgerüst gekoppelt.
• - Der Gerüstunterbau wird vereinfacht und damit für das Betriebspersonal im Hinblick auf Wartung und Reparatur leichter zugänglich. Infolge der vereinfachten Bauweise des Gerüstunterbaus kann das Walzgerüst leichter gebaut werden, so daß erhebliches Gewicht und damit nennenswerte Herstellungskosten eingespart werden können.
• - Ein Gerüstschlepper für zwei Walzgerüste, die abwechselnd in der gleichen Walzposition arbeiten. Dies führt zu Ein­ sparungen sowohl im elektrischen als auch im mechanischen Bereich.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Gerüstschlepper ein auf Schienen fahrbarer Schleppwagen mit vorzugsweise elektrischem Selbstfahrantrieb, hydraulischen Hubzylinder, Koppeleinrichtung und Kabeltrommel ist. Der Schleppwagen trägt also als ein von einem Leitstand aus zu bedienendes Fahrzeug alle für die Verschiebung des Walzge­ rüsts notwendigen Vorrichtungen. Wird gemäß eines weiteren Vorschlages der Erfindung der Schleppwagen über eine End­ schalter-Steuerung in die einzelnen Arbeitspositionen, z.B. zum Koppeln mit dem Walzgerüst im Bereich der Endstellung der Verschiebeeinheit bzw. zum Entkoppeln von dem auf der Wechselbühne arretierten Walzgerüst gefahren, entsteht ein hochmechanisiertes und automatisiertes Gerüstwechselsystem, welches ein schnelles und exaktes Auswechseln kompletter Walzgerüste bei der Umstellung des Walzprogramms zuläßt. Ferner erlaubt dieses Walzenwechselsystem eine Reduzierung der Betriebsmannschaft bzw. der Wartungsmannschaft, so daß hierdurch das personelle Gefährdungspotential im unmittelba­ ren Arbeitsbereich des Walzgerüsts reduziert wird.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Walzgerüst von einem hydraulisch wirkenden Verschiebezy­ linder auf Gleitschienen in die Kopplungsposition verschieb­ bar und dort mit den gerüsteigenen Laufrollen auf die Lauf­ schienen absetzbar und von mindestens einem Hubzylinder des angekoppelten Gerüstschleppers einseitig anhebbar ist. Durch diese Maßnahmen wird gewährleistet, daß das schwere Walzge­ rüst während des gesamten Gerüstwechsels mechanisch zunächst mit dem Verschiebezylinder, dann mit dem Schleppwagen und schließlich mit der Wechselbühne verbunden ist, so daß der Gerüstwechsel mit kontrollierter Sicherheit und äußerst schnell erfolgen kann. Zweckmäßig ist hierbei, wenn die Fahrschienen des Gerüstschleppers zugleich die Laufschienen für das Walzgerüst bzw. das Wechselgerüst sind.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der nachfolgenden Zeich­ nungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Walzposition eines Universalgerüstes, die Bauposition des Wechselgerüstes und die Standpo­ sition des Gerüstschleppers,

Fig. 2 die Kopplungsposition des Universalgerüsts mit dem Gerüstschlepper,

Fig. 3 die Entkopplungsposition des auf der Wechselbühne arretierten Universalgerüsts von dem Gerüst­ schlepper.

In Fig. 1 ist in einer Seitenansicht die Walzposition eines Universalgerüstes 1 zum Walzen von Profilträgern in der Walzlinie 2 zu sehen. Die Horizontalwalzen des Universalge­ rüstes sind über die Spindelmuffe 3 und die Gelenkspindel 4 mit einem Antriebsgetriebe 5 verbunden. Das Universalgerüst 1 ruht auf Gleitschienen 6 und ist mit diesen mit Hilfe einer Verriegelungsvorrichtung 7 verklemmt. Auf dem ge­ schnitten dargestellten Fundament 8 ist eine Verschiebeein­ heit 9, vorzugsweise ein Verschiebezylinder 30, angeordnet; das eine Ende der Zylinderstange ist in einem auf der Gleit­ schiene 6 gleitenden Stangenkopf 10 gehalten. Das Walzgerüst 1 weist vier Fahrrollen 11 auf und ist mit einem Plattenwa­ gen 12 verbunden, der auf den Laufschienen 13 abrollt. Am Ende der Laufschienen ist ein Gerüstschlepper 14 positio­ niert, der als Schleppwagen mit Fahrrollen 15 und Antriebs­ rädern 16 sowie einem elektrischen Antrieb 17, mit einem Hubzylinder 18, mit Kopplungseinrichtung 19 sowie mit einer Kabeltrommel 20 ausgerüstet ist. Der Schleppwagen ist so konstruiert, daß dessen Fahrschienen zugleich die Laufschie­ nen 13 für das Walzgerüst 1 sein können. Auf einer parallel zur Walzlinie 2 verfahrbaren Wechselbühne 21, die ebenfalls Laufschienen 13 aufweist, ist ein Wechselgerüst 22 mit Hilfe eines Klemmzylinders 23 arretiert. Die Wechselbühne 21 hat ein Sicherheitsgeländer 24, das das Wechselgerüst 22 in der Ansicht teilweise verdeckt.

Fig. 2 zeigt die Kopplungsposition 25 des Universalgerüsts 1 mit dem Gerüstschlepper 14. Die von dem Universalgerüst gelösten Gelenkspindeln 4 und Spindelmuffen 3 sind in einem Spindelhalter 26 gehalten. Das Universalgerüst 1 befindet sich - von dem Verschiebezylinder mit Stangenkopf 10 ver­ schoben - mit seinen Fahrrollen 11 auf den Laufschienen 13. Der Gerüstschlepper 14 ist aus der Standposition 27 in die Kopplungsposition 25 verfahren und mit Hilfe des Hubzylin­ ders 18 und der Kopplungsvorrichtung 19 mit dem Universalge­ rüst 1 mechanisch verbunden. Gemäß Fig. 3 befindet sich das Universalgerüst 1 und der Gerüstschlepper 14 in der Wech­ selbühnenposition 28, in welcher das Universalgerüst 1 mit Hilfe des Klemmzylinders 23 auf der verfahrbaren Wechsel­ bühne 21 fest arretiert ist und der Gerüstschlepper 14 durch Absenken des Hubzylinders 18 und Lösen der Kopplungsvorrich­ tung 19 von dem Universalgerüst entkoppelt ist. Aus der Wechselbühnenposition 28 ist der Gerüstschlepper 14 an­ schließend in die Standposition 27 gemäß Fig. 1 verfahrbar.

Der Gerüstwechsel vollzieht sich folgendermaßen: Nach dem Stillstand der Walzstraße werden die mechanischen Klemmungen des Universalgerüsts 1 mit der Gleitschiene 6 bzw. der Sohl­ platte hydraulisch gelöst und die Energie- und Medienkupp­ lungen werden entkuppelt. Antriebsseitig werden die Gelenk­ spindeln 4 zusammen mit den Spindelmuffen 3 in dem Spindel­ halter 26 gehalten. Mit Hilfe der Verschiebeeinheit 9, ge­ nauer gesagt durch den die Zylinderstange des Verschiebe­ zylinders abschließenden Stangenkopfs 10 wird das Univer­ salgerüst auf den Gleitschienen 6 in die Kopplungsposition 25 gemäß Fig. 2 geschoben. Das Universalgerüst 1 und der Plattenwagen 12 stehen jetzt quer zur Walzlinie 2 versetzt zwischen dem ursprünglichen Walzstand und der Wechselbühne 21 auf den Laufschienen 13. Der Gerüstschlepper 14 wird vom Leitstand aus angesteuert und wird aus der Standposition 27 in die Kopplungsposition 25 gefahren. Über eine Endschalter­ steuerung wird die Bewegung des Gerüstschleppers 14 weitge­ hend kontrollierbar, so daß das Andocken von Gerüst und Schleppwagen problemlos erfolgt. Der elektrische Antrieb des Gerüstschleppers 14 wird von außen über Kabel und Kabeltrom­ mel 20 mit der entsprechenden Antriebsenergie versorgt. Der Gerüstschlepper hebt nunmehr mittels seines hydraulischen Hubzylinders 18 die eine bedienungsseitige Gerüsthälfte um etwa 10 mm an. Durch das Anheben wird das Gerüst auf den antriebsseitigen Fahrrollen 11 abgestützt und gleichzeitig wird mit Hilfe der Kopplungsvorrichtung 19 der Gerüstschlep­ per mit dem Gerüst mechanisch verbunden. Ferner wird der Kupplungshaken am Stangenkopf 10 des Verschiebezylinders entriegelt. Nunmehr wird der elektrische Fahrantrieb des Gerüstschleppers eingeschaltet und das Gerüst wird im Schleichgang auf die Wechselbühne 21 gefahren und dort über die Endschaltersteuerung des Gerüstschleppers genau positio­ niert. Mit Hilfe des hydraulischen Hubzylinders 18 wird die bedienungssseitige Gerüsthälfte auf die Laufschiene 13 abge­ senkt und mit Hilfe der Klemmzylinder 23 auf der Wechsel­ bühne arretiert. Durch das Absenken des Hubzylinders 18 wird auch die Kopplungsvorrichtung 19 zwischen Gerüst und Gerüst­ schlepper gelöst, so daß der Gerüstschlepper anschließend in die Standposition 27 gefahren werden kann.

Die Gerüstwechselbühne 21 ist über eine Energieführungskette mit dem Stromnetz und der Hydraulik verbunden. Durch Verfah­ ren der Wechselbühne 21 parallel zur Walzlinie 2 auf den Wechselbühnen-Schienen 29 gelangt das Universalgerüst 1 in eine nicht näher dargestellte Baustandsposition und das Wechselgerüst 22 gelangt in die Einfahrposition auf der Wechselbühne 21. Nachdem das Wechselgerüst 22 bzw. die Wech­ selbühne 21 genau ausgerichtet und positioniert sind, wird der Gerüstschlepper 14 vom Leitstand in seiner Standposition 27 angesteuert und von dort aus im Schleichgang fahrend an das Wechselgerüst 22 angedockt. Mit Hilfe des Hubzylinders 18 wird das Wechselgerüst 22 bedienungsseitig etwas angeho­ ben und mit Hilfe der Kopplungsvorrichtung 19 mit dem Ge­ rüstschlepper 14 mechanisch verbunden; ferner wird der hy­ draulische Klemmzylinder 23 gelöst. Anschließend fährt der Gerüstschlepper das Wechselgerüst 22 im Schleichgang in die Kopplungsposition 25, die von der Endschaltersteuerung sehr genau vorgegeben wird. Das Wechselgerüst wird abgesenkt, die Kopplungsvorrichtung 19 gelöst und der Gerüstschlepper 14 wird in die Standposition 27 zurückdirigiert. Gleichzeitig wird der Verschiebezylinder 30 der Verschiebeeinheit 9 vor­ gefahren und der Kuppelhaken des Stangenkopfes 10 wird in einen entsprechenden Haken am Wechselgerüst eingerastet. Das Wechselgerüst wird von der Verschiebeeinheit 10 in die Walz­ position der Walzlinie 2 gezogen. Entsprechend den neuen Arbeitswalzen sind die Gelenkspindeln 4 vorher mittels Hy­ draulikzylinder des Spindelhalters 26 in die Einfahrposition gefahren und ausgerichtet worden. Das Wechselgerüst wird in die Spindelmuffen 3 gezogen und das Antriebsgetriebe 5, die Gelenkspindeln 4 und die Walzen des Wechselgerüsts werden miteinander verbunden. Mit dem Schließen der Medien- und Kabelkupplung sowie mit dem Klemmen des Wechselgerüstes mit Hilfe der Verriegelungsvorrichtung 7 auf dem Fundament 8 ist das Wechselgerüst in der Walzposition festgeklemmt und der Wechselvorgang beendet.

Je nach Walzprogramm ergeben sich eine Reihe von Gerüstkom­ binationen, die durch das erfindungsgemäße Gerüstwechsel­ system sehr schnell und sehr wirtschaftlich eingerichtet werden können.

Bezugszeichenübersicht

 1 Universalgerüst
 2 Walzlinie
 3 Spindelmuffe
 4 Gelenkspindel
 5 Antriebsgetriebe
 6 Gleitschienen
 7 Verriegelungsvorrichtung
 8 Fundament
 9 Verschiebeeinheit
10 Stangenkopf
11 Fahrrollen
12 Plattenwagen
13 Laufschienen
14 Gerüstschlepper
15 Fahrrollen
16 Antriebsräder
17 Elektrischer Antrieb
18 Hubzylinder
19 Kopplungsvorrichtung
20 Kabeltrommel
21 Wechselbühne
22 Wechselgerüst
23 Klemmzylinder
24 Sicherheitsgeländer
25 Kopplungsposition
26 Spindelhalter
27 Standposition
28 Wechselbühnen-Position
29 Wechselbühnen-Schienen
30 Verschiebezylinder

Claims (5)

1. Kontinuierliche Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten, insbesondere Universalgerüst-Tandemstraße in einem Form­ stahl-Walzwerk, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Walzgerüst (1) von einer Verschiebeeinheit (9) quer zur Walzlinie (2) auf eine außerhalb der Walzlinie befindliche Position (25) verschiebbar ist, in der das Walzgerüst (1) mit einem selbstfahrenden Gerüstschlepper (14) koppelbar ist,
daß das Walzgerüst (1) von dem Gerüstschlepper (14) von der Kopplungsposition (25) auf eine parallel zur Walzli­ nie (2) bewegbare Wechselbühne (21) verfahrbar ist und dort mit der Wechselbühne (21) arretierbar und von dem Gerüstschlepper (14) entkoppelbar ist und
daß der vom Walzgerüst (1) entkoppelte Gerüstschlepper (14) in eine Standposition (27) verfahrbar ist, aus der ein auf die Wechselbühne (21) gebrachtes Wechselgerüst (22) von dem Gerüstschlepper (14) in umgekehrter Bewe­ gungsabfolge in die Walzlinie (2) bringbar ist.

2. Walzstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerüstschlepper (14) ein auf Schienen (13) fahr­ barer Schleppwagen mit vorzugsweise elektrischem Selbst­ fahrantrieb (17), hydraulischem Hubzylinder (18), Kopp­ lungsvorrichtung (19) und Kabeltrommel (20) ist.

3. Walzstraße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrschienen (13) des Gerüstschleppers (14) zu­ gleich die Laufschienen für das Walzgerüst (1) bzw. das Wechselgerüst (22) sind.

4. Walzstraße nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Walzgerüst (1) von einem hydraulisch wirkenden Verschiebezylinder (30) auf Gleitschienen (6) in die Kopplungsposition (25) verschiebbar und dort mit den gerüsteigenen Fahrrollen (11) auf die Laufschienen (13) absetzbar und von mindestens einem Hubzylinder (18) des angekoppelten Gerüstschleppers (14) einseitig anhebbar ist.

5. Walzstraße nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerüstschlepper (14) mit Hilfe einer Endschalter- Steuerung in die Kopplungsposition (25), Wechselbühnen- Position (28) sowie Standposition (27) verfahrbar ist.