DE3838556C2 - Einrichtung für das Auswechseln eines Universalwalzgerüsts in einer Universal-Tandemstraße eines Formstahl-Walzwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung für das Auswechseln eines gesamten Walzgerüsts in einer kontinuierlichen Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten, insbesondere für das Auswechseln eines Universalgerüstes in einer Universal-Tandemstraße eines Formstahl- Walzwerks.

Für die rationelle Herstellung von Stahlprofilen unterschiedlicher Form und Größe in Hochleistungswalzwerken ist es erforderlich, das Gerüstwechselsystem hochgradig zu mechanisieren. In der Mechanisie­ rung des Gerüstwechsels liegt die Voraussetzung für höchstmögliche Nutzungszeiten der Walzstraße und für die optimale Wirtschaftlich­ keit des Walzwerks. Für die rationelle Fertigung von Stahlprofilen ist aus der DE 25 34 647 C3 eine Universal-Trägerstraße mit minde­ stens einer Umkehr-Arbeitsgruppe und mit einem Fertiggerüst 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- Vertikalwalzensätze aus der Walzline entfernt und zum Fertigstich rechtzeitig wieder unverändert bezüglich ihrer Anstellung in dem Fertiggerüst in Betriebsstellung gebracht werden kann, wird gemäß dieser Druckschrift vorgeschlagen, daß der aus in einer gemeinsamen vertikalen Achsebene liegenden Horizontal- und Vertikalwalzenpaaren gebildete Walzensatz des Fertiggerüstes als Einheit unter Erhalt der Kalibereinstellung und der Kupplung der Walzensätze mit ihren Antrieben während der Vorstiche aus der Walzlinie und zum Fertig­ stich in die Walzlinie verschoben wird. Der Horizontal- und Ver­ tikalwalzensatz ist in einem Innengerüst gelagert, das als Kassette ausgebildet ist. Hierdurch wird eine erhebliche Raumersparnis der Anlage und eine Senkung der Investitionskosten erreicht.

Gemäß der DE 33 17 748 C2 wird bei einer kontinuierlichen Walzstraße mit abwechselnden Vertikal- und Horizontal-Gerüsten, die gemeinsam auf einem verfahrbaren Halterahmen angeordnet sind, vorgeschlagen, diesen Halterahmen aus der Walzlinie in eine Wechselposition zu verfahren und in der Wechselposition das Vertikal-Walzgerüst und das Horizontal-Walzgerüst jeweils auf Lücke gegeneinander zu ver­ setzen. Hierdurch soll die Zugänglichkeit zu den Walzensätzen und/oder zu den Walzgutführungen so ausreichend bemessen sein, daß ein schneller Walzenwechselvorgang möglich wird. Die Walzgerüst­ anordnung auf einem verfahrbaren Rahmen hat jedoch den Nachteil, daß der Halterahmen und die darauf angeordneten 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 0 002 047 B1 bei einem Universal-Walzgerüst bekannt, das Walzgerüst mit einem eigenen Antrieb zu versehen, der getriebe­ seitig mit den Laufrollen des Walzgerüsts 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 Gerüstwechsel 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.

Bei der DE 26 09 796 A1 wird der Walzenwechsel in der Weise kon­ struktiv gelöst, daß die untere Stützwalze samt ihren Einbaustücken auf einen verfahrbaren Stützwalzen-Schlitten gesetzt wird und dieser Stützwalzen-Schlitten die untere Arbeitswalze und die obere Arbeits­ walze trägt, welche von hydraulischen Abstandshaltern beabstandet sind. Diese Walzeneinheit wird aus dem Walzgerüst seitlich her­ ausgezogen, wobei die obere Stützwalze im Walzgerüst bleibt. Die Walzeneinheit wird von einem portalartig ausgestalteten Hub- und Transportwagen überfahren, der ausschließlich dazu dient, die untere und die obere Arbeitswalze von dem Stützwalzen-Schlitten aufzuheben und seitlich vor eine Verschiebeplatte zu fahren und die Walzen dort abzusetzen. Der vorgeschlagene Walzenwechsel mit Hilfe eines Stütz­ walzen-Schlittens ist konstruktiv kompliziert und regelmäßig zu zeitaufwendig.

Ausgehend von dem eingangs zitierten Stand der Technik ist 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 leichter zu bauen, den Gerüstunterbau zu verein­ fachen und die Wartung und die Reparatur an dem Walzgerüst leichter durchzuführen.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkma­ le des Patentanspruchs 1 gelöst, wonach jedes Walzgerüst von einer Verschiebeeinheit quer zur Walzlinie auf eine außerhalb der Walzli­ nie befindliche Koppelposition verschiebbar ist, in der das Walzge­ rüst mit einem selbstfahrenden Gerüstschlepper koppelbar ist; daß das Walzgerüst von dem Gerüstschlepper von der Koppelposition auf eine parallel zur Walzlinie bewegbare Wechselbühne verfahrbar ist und dort mit der Wechselbühne arretierbar und von dem Gerüstschlep­ per entkoppelbar ist und daß der vom Walzgerüst entkoppelte Gerüst­ schlepper in eine Standposition verfahrbar ist, aus der ein auf die Wechselbühne gebrachtes Wechselgerüst von dem Gerüstschlepper in umgekehrter Bewegungsabfolge in die Walzlinie bringbar ist; daß die Fahrschienen des Gerüstschleppers zugleich die Laufschienen für das Walzgerüst und das Wechselgerüst sind und daß das Walzgerüst von einem hydraulisch wirkenden Verschiebezylinder auf Gleitschienen in die Koppelposition verschiebbar und dort mit den gerüsteigenen Fahrrollen auf die Fahrschienen absetzbar und von mindestens einem Hubzylinder des angekoppelten Gerüstschleppers einseitig anhebbar ist.

Die Vorteile der bezeichneten Gerüstschlepperanordnung liegen darin:

• - Der Gerüstschlepper arbeitet ausschließlich im Trockenbereich 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 Fahrkanalbe­ reich; es gibt beim Querfahren des Gerüstes auf der Wechselbüh­ ne 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 Betrieb­ spersonal im Hinblick auf Wartung und Reparatur leicht zugäng­ lich. 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 Einsparungen sowohl im elektrischen als auch im mechanischen Bereich.
• - Es wird gewährleistet, daß das schwere Walzgerüst während des gesamten Gerüstwechsels mechanisch zunächst mit dem Verschiebe­ zylinder, dann mit dem Schleppwagen und schließlich mit der Wechselbühne verbunden ist, so daß der Gerüstwechsel mit kontrollierter Sicherheit und äußerst schnell erfolgen kann.

In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Gerüst­ schlepper ein auf Fahrschienen fahrbarer Schleppwagen mit vorzugs­ weise elektrischem Selbstfahrantrieb, mit hydraulischem Hubzylinder, mit Kopplungsvorrichtung und Kabeltrommel ist. Der Schleppwagen trägt also als ein von einem Leitstand aus zu bedienendes Fahrzeug alle für die Verschiebung des Walzgerüsts notwendigen Vorrichtungen. Wird gemäß eines weiteren Vorschlags der Erfindung der Gerüstschlep­ per mit Hilfe einer Endschaltersteuerung in die Koppelposition, Wechselbühnenposition sowie Standposition verfahrbar, z. B. zum Koppeln mit dem Walzgerüst im Bereich der Endstellung der Verschie­ beeinheit bzw. zum Endkoppeln von dem auf der Wechselbühne arretier­ ten Walzgerüst gefahren, entsteht ein hochmechanisiertes und automa­ tisiertes Gerüstwechselsystem, welches ein schnelles und exaktes Auswechseln kompletter Walzgerüste bei der Umstellung des Walz­ programms zuläßt. Ferner erlaubt dieses Walzenwechselsystem eine Reduzierung der Betriebsmannschaft bzw. der Wartungsmannschaft, so daß hierdurch das personelle Gefährdungspotential im unmittelbaren Arbeitsbereich des Walzgerüstes reduziert wird.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Walzposition eines Walzgerüstes, insbesondere eines Universalgerüstes, die Bauposition des Wechselgerüstes und die Standposition des Gerüstschleppers,

Fig. 2 die Koppelposition des Universalgerüstes mit dem Gerüst­ schlepper,

Fig. 3 die Entkopplungsposition des auf der Wechselbühne arre­ tierten Universalgerüstes von dem Gerüstschlepper.

In Fig. 1 ist in einer Seitenansicht die Walzposition eines Walzge­ rüstes 1, insbesondere eines Universalgerüstes zum Walzen von Profilträgern in der Walzlinie 2 zu sehen. Die Horizontalwalzen des Universalgerüstes 1 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 Universalgerüst 1 weist vier Fahrrollen 11 auf und ist mit einem Plattenwa­ gen 12 verbunden, der auf den Fahrschienen 13 abrollt. Am Ende der Fahrschienen 13 ist ein Gerüstschlepper 14 positio­ niert, der als Schleppwagen mit Fahrrollen 15 und Antriebs­ rädern 16 sowie einem elektrischen Selbstfahrantrieb 17, mit einem Hubzylinder 18, mit Kopplungsvorrichtung 19 sowie mit einer Kabeltrommel 20 ausgerüstet ist. Der Schleppwagen ist so konstruiert, daß dessen Fahrschienen 13 zugleich die Laufschie­ nen 13 für das Universalgerüst 1 sein können. Auf einer parallel zur Walzlinie 2 verfahrbaren Wechselbühne 21, die ebenfalls Fahrschienen 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 Koppelposition 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 Fahrschienen 13. Der Gerüstschlepper 14 ist aus der Standposition 27 in die Koppelposition 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 1 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 Koppelposition 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 Fahrschienen 13. Der Gerüstschlepper 14 wird vom Leitstand aus angesteuert und wird aus der Standposition 27 in die Koppelposition 25 gefahren. Über eine Endschalter- Steuerung wird die Bewegung des Gerüstschleppers 14 weitge­ hend kontrollierbar, so daß das Andocken von Universalgerüst 1 und Gerüstschlepper 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 Universalgerüst 1 auf den antriebsseitigen Fahrrollen 11 abgestützt und gleichzeitig wird mit Hilfe der Kopplungsvorrichtung 19 der Gerüstschlep­ per mit dem Universalgerüst 1 mechanisch verbunden. Ferner wird der Kupplungshaken am Stangenkopf 10 des Verschiebezylinders entriegelt. Nunmehr wird der elektrische Fahrantrieb des Gerüstschleppers 14 eingeschaltet und das Universalgerüst 1 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 Fahrschiene 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 Universalgerüst 1 und Gerüst­ schlepper 14 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 14 das Wechselgerüst 22 im Schleichgang in die Koppelposition 25, die von der Endschaltersteuerung sehr genau vorgegeben wird. Das Wechselgerüst 22 wird abgesenkt, die Kopplungsvorrichtung 19 gelöst und der Gerüstschlepper 14 wird in die Standposition 27 zurück dirigiert. Gleichzeitig wird der Verschiebezylinder 30 der Verschiebeeinheit 9 vor­ gefahren und der Kupplungshaken des Stangenkopfes 10 wird in einen entsprechenden Haken am Wechselgerüst 22 eingerastet. Das Wechselgerüst 22 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 22 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 22 in der Walzposition festgeklemmt und der Wechselvorgang beendet.

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

Claims (3)

1. Einrichtung für das Auswechseln eines gesamten Walzgerüsts (1) in einer kontinuierlichen Walzstraße mit mehreren Walzgerüsten, insbesondere für das Auswechseln eines Universalgerüstes in einer Universal-Tandemstraße eines Formstahl-Walzwerks, dadurch gekennzeichnet,

• - daß jedes Walzgerüst (1) von einer Verschiebeeinheit (9) quer zur Walzlinie (2) auf einen außerhalb der Walzlinie befindliche Koppelposition (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 Koppelposition (25) auf eine parallel zur Walzlinie (2) bewegbare Wechselbühne (21) verfahrbar ist und dort mit der Wechselbühne (21) arretierbar und von dem Gerüst­ schlepper (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,
• - daß die Fahrschienen (13) des Gerüstschleppers (14) zugleich die Lauf schienen für das Walzgerüst (1) und das Wechselgerüst (22) sind,
• - daß das Walzgerüst (1) von einem hydraulisch wirkenden Verschiebezylinder (30) auf Gleitschienen (6) in die Koppelposition (25) verschiebbar und dort mit den gerüsteigenen Fahrrollen (11) auf die Fahrschienen (13) absetzbar und von mindestens einem Hubzylinder (18) des angekoppelten Gerüstschleppers (14) einseitig anhebbar ist.

2. Walzwerk-Wechselvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Gerüstschlepper (14) ein auf Fahrschienen (13) fahrbarer Schleppwagen mit vorzugsweise elektrischem Selbstfahrantrieb (17), mit hydraulischem Hubzylinder (18), mit Kopplungsvor­ richtung (19) und Kabeltrommel (20) ist.

3. Walzwerk-Wechselvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gerüstschlepper (14) mit Hilfe einer Endschalter- Steuerung in die Koppelposition (25), Wechselbühnenposition (28) sowie Standposition (27) verfahrbar ist.