DE4106427C1 - - Google Patents
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
- B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
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- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
- B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
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- B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
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- Mechanical Engineering (AREA)
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- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst, insbesondere zum Warmwalzen von
Profilen, Feinstahl und Draht, bestehend aus zwei miteinander
verbundenen Walzenständern, in denen die Walzen auf Tragwellenpaaren
drehbar in Exzenterbuchsen gelagert sind, wobei die Tragwellen in
auswechselbare, die Walze tragende Abschnitte und nichtauswechselbare,
im Walzenständer gelagerte Abschnitte unterteilt sind und die Abschnitte
schnell lösbar miteinander gekuppelt sind.
Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem des Walzenwechsels an
Walzgerüsten zum Warmwalzen von Profilen, Feinstahl und Draht. Bei
Verschleiß werden üblicherweise beide Walzen mitsamt Lagerung und
Einbaustücken aus dem Walzgerüst ausgefahren, was zweckmäßigerweise mit
Hilfe einer Walzenwechselvorrichtung geschieht. Zu diesem Zweck müssen
zunächst die Antriebsgelenkwellen von den Walzen gelöst werden, gleiches
gilt für die Medienleitungen, die abzutrennen sind. Der so ausgefahrene
Walzensatz wird in der Werkstatt nachgearbeitet, während ein neuer
Walzensatz in das Gerüst eingefahren und mit dem Antrieb gekoppelt
wird. Rohrleitungen für die Medienversorgung werden angeschlossen, der
Walzspalt wird eingestellt und die Armaturen werden justiert.
Es gibt auch Lösungen, insbesondere bei einadriger Walzung und
beidseitiger Lagerung Walzenwellen mit aufgeschrumpften oder
aufgeklemmten Walzscheiben zu benutzen. Vor dem Abziehen der
Walzscheiben sind die Lager einer Seite auszubauen.
Eine Lösung bieten fliegend angeordnete Walzscheiben, weil sie
hinsichtlich ihrer Auswechselbarkeit leichter zu handhaben sind. Sie
haben bei großen Walzdrücken Nachteile, weil die einseitig gelagerte
Walzenwelle unter Belastung durchbiegt. Auch sind bei derartigen
Walzgerüsten die Hauptlager höher belastet, wodurch ihre Lebensdauer
verkürzt wird.
Der Vollständigkeit halber seien auch Kassettengerüste erwähnt, bei
denen Lagerung, Anstellung und Walzen in einer kompakten Baueinheit
untergebracht sind. Nach Lösen der Antriebselemente und der
Medienversorgung werden diese Walzkassetten komplett ausgetauscht. Diese
Bauart erfordert wegen der teuren Wechselteile einen hohen
Investitionsaufwand und trotzdem manuelle Eingriffe beim Wechseln.
Die der Erfindung nächstliegende Lösung ist in der europäischen
Patentschrift 02 14 521 beschrieben. Ein gattungsgemäßes Walzgerüst
besteht dabei aus zwei parallelen Walzenständern, zwischen denen auf
Tragwellenpaaren aufschiebbare Walzringe gelagert sind. Zum Auswechseln
der Walzen mit den Tragwellen sind diese geteilt ausgebildet, wobei ein
Teil der Walzwellen in den Walzgerüsten verbleibt und ein anderer Teil
- gemeinsam mit den Walzen auswechselbar - mit den erstgenannten Teilen
kuppelbar ist. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, eine Seite des
Walzgerüstes zu öffnen, indem der dort angeordnete Walzenständer in
Axialrichtung der Walzen nach außen bewegbar ist. Nach Lösen der
Kuppelverbindung zwischen den auswechselbaren und nichtauswechselbaren
Teilen der Tragwellen können die erstgenannten ausgebaut werden.
Diese vorgeschlagene Lösung hat den Nachteil, daß durch die beweglich
ausgeführten Walzenständer die Stabilität des Walzgerüstes stark
beeinträchtigt wird. Das für die Verschiebung notwendige Spiel
beeinflußt die Qualität des zu walzenden Gutes negativ; der Bauaufwand
einer verschiebbaren Gerüsthälfte ist sehr hoch.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Walzgerüst der
gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß ein Walzenwechsel in
kürzester Zeit sowohl manuell als auch automatisch ermöglicht wird, ohne
daß die Gerüststeifigkeit der beidseitig gelagerten Walzen negativ
beeinflußt wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen im Hauptanspruchoberbegriff
erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die
auswechselbaren Tragwellenabschnitte der Tragwellen nach Lösen ihrer Kupplung mit
den nichtauswechselbaren Tragwellenabschnitten und Axialverschiebung um ihre
antriebsfernen Lager in Winkelstellungen verschwenkbar sind, in denen
die auswechselbaren Tragwellenabschnitte der Tragwellen mit ihren Walzen in Achsrichtung aus den Einbaustücken,
am gegenüberliegenden Gerüstständer vorbei, ausziehbar sind.
Der Vorschlag der Erfindung ermöglicht ein sehr steif ausführbares
Gerüst, weil keine beweglichen Gerüstteile vorgesehen sind. Die Lagerung
der Tragwellen in konventionellen Lagern, von denen lediglich das
antriebsferne Lager verschwenkbar ausgebildet werden muß, ist
einfach; es ist nur eine Kupplung zwischen dem auswechselbaren und
nichtauswechselbaren Tragwellenabschnitt der Tragwelle erforderlich. Das
Ausziehen der Tragwelle mit den Walzen aus den Einbaustücken kann
sowohl manuell als auch automatisch erfolgen.
Vorzugsweise sind die antriebsfernen Lager als allseitig drehbare
Exzenterbuchsen mit kugeligem Sitz ausgeführt, in denen Wälzlager
integriert sind.
Die nichtauswechselbaren Tragwellenabschnitte der Tragwellen sind antriebsseitig
im Gerüstständer in Pendelrollenlagern gelagert, die in der
ausgewechselten Stellung der Tragwellen in einer Zentralstellung
festlegbar sind. Letzteres soll verhindern, daß bei ausgebauten
Tragwellen die im Gerüst verbleibenden Tragwellenabschnitte durch die
Antriebswellen belastet in ihren Pendelrollenlagern in Stellungen
kippen, die einen Wiedereinbau der gewechselten Tragwellen behindern.
Eine mögliche Festlegung des nichtauswechselbaren Tragwellenabschnittes der
Tragwelle kann über Rillenkugellager erfolgen, die während des Wechselns
der Tragwelle - und nur dann - in Aktion treten.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist die manuelle Kupplung
zwischen den Abschnitten der Tragwelle über an deren Stirnseiten
vorgesehenen Steilkegelsitze mit Mitnehmerleisten vorgesehen, wobei die
Kegelflächen über Gewindebolzen axial gegeneinander spannbar sind. Diese
Steilkegelsitze ermöglichen ein sicheres Zentrieren der
Tragwellenabschnitte einerseits und ein leichtes Lösen andererseits. Ein
Gewindebolzen zum Zusammenspannen der beiden Tragwellenabschnitte ist koaxial in
der Tragwelle angeordnet und wird beispielsweise über ein
Schneckenrad und eine Schnecke von einem Bereich der Tragwelle aus
gedreht, der nicht auf Biegung beansprucht ist.
In einer günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum
axialen Spannen der Kegelflächen die Gewindebolzen in Axialrichtung
über Tellerfedern vorspannbar sind, die zum Lösen der Spannverbindung
hydraulisch entlastbar sind.
Nach einem weiteren günstigen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen,
seitlich neben dem Walzgerüst verfahrbar und in Wechselposition
verschiebbar einen Wechselschlitten vorzusehen, auf den die zu
wechselnde Tragwelle mit ihrer Walze ausschiebbar ist. Dieser
Wechselschlitten kann bekannterweise einen zweiten Platz für eine
einzuwechselnde Tragwelle mit Walze enthalten.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Walzgerüst,
Fig. 2 das Walzgerüst nach Fig. 1 in der Draufsicht
Fig. 3 die kraftbetätigte Kupplung zwischen den Abschnitten der
Tragwelle und
Fig. 4 das Walzgerüst nach der Erfindung mit Wechselschlitten.
In Fig. 1 ist ein gattungsgemäßes Walzgerüst dargestellt, in dessen
Gerüstständern 1 und 2, die mit Querhäuptern 3 und 4 miteinander steif
verbunden sind, die Walzen 5 und 6, welche auf Tragwellen 7 und 8
befestigt sind, gelagert sind. Die Lagerung der Tragwellen 7 und 8 erfolgt in
den Gerüstständern 1 und 2 auf der Antriebsseite in Pendelrollenlagern 9
und auf der antriebsfernen Seite im Gerüstständer 2 in
Zylinderrollenlagern 10. Die Anstellung der Tragwellen 7 und 8 erfolgt durch
drehbare Exzenterbuchsen, die die Lager tragen.
Die Tragwellen 7 und 8 sind aus zwei lösbar, bei 11 miteinander
gekuppelten Tragwellenabschnitten 7a, 7b bzw. 8a, 8b zusammengesetzt. Die
Abschnitte 7b und 8b der Tragwellen 7 und 8 sind in den Lagern 10 auf
der antriebsfernen Seite im Gerüstständer 2 axial verschiebbar.
Wie aus der Zeichnungsfigur im Gerüstständer 1 erkennbar, sind auf
der der Antriebsseite zugekehrten Verlängerung der Tragwellenabschnitte
7a, 8a Rillenkugellager 12 angeordnet, die über verschiebbare Buchsen 13
mit kegligen Stützflächen 14 in Wirkverbindung mit den Einbaustücken 15
dieser Walzenständerseite bringbar sind. Die Funktion dieser
Rillenkugellager 12 wird später beschrieben.
Wie aus Fig. 1 ebenfalls hervorgeht, erfolgt ein manuelles Kuppeln und
Verspannen der Tragwellenabschnitte 7b, 8b mit einem die Tragwellenabschnitte 7a, 8a
durchdringenden Gewindebolzen 16, der an seinem antriebsnahen Ende ein
Schneckenrad 17 trägt, welches mit einer Schnecke 18 zusammenwirkt. Das
antriebsferne Ende des Gewindebolzens 16 ist in ein entsprechendes
Gegengewinde der auswechselbaren Tragwellenabschnitte 7b, 8b
einschraubbar.
Fig. 2 zeigt in einer Draufsicht auf das Walzgerät nach Anspruch 1 die
Ausbaustellung der Tragwelle 7 mit Walze 6. Erkennbar ist im Gerüstständer
2 die Tragwelle 7 um einen bei 19 angedeuteten Verschiebeweg in einem
Wälzlager 20 gelagert, das seinerseits in einem allseitig drehbaren
Lager 21 mit kugeligem Sitz angeordnet ist. Dieses
Lager 21 ermöglicht ein Verschwenken des Tragwellenabschnittes 7b
bzw. des in gleicher Weise darunter angeordneten Tragwellenabschnittes
8b in eine Ausbaustellung, nachdem die Kupplung 11 gelöst
wurde.
Zu diesem Zweck wird der Gewindebolzen 16, der in Fig. 2 gestrichelt
angedeutet wird, aus der Gewindebohrung im auswechselbaren
Tragwellenabschnitt 7b herausgedreht, was über die in dieser
Zeichnungsfigur nur angedeutete Schnecke 18 und das Schneckenrad 17
erfolgt. Nach Verschieben der Tragwelle 7 im Wälzlager 20 - in der
Zeichnungsebene nach rechts - ist die Kupplung 11 gelöst,
d. h., der Steilkegelsitz 11a mit der Mitnehmerleiste 22 wird aus der
entsprechenden Gegenfläche 23 bzw. der Ausnehmung 24 herausgeschoben.
Sobald der Tragwellenabschnitt 7b gelöst ist, kann dieser, wie in der
Zeichnungsfigur 2 dargestellt, innerhalb des Lagers 21 so
gedreht werden, daß der Tragwellenabschnitt 7b zusammen mit der Walze 6
in Achsrichtung des Tragwellenabschnittes 7a aus dem Wälzlager 20
herausgezogen werden kann. Dabei ist die Winkelstellung des
Lagers 21 so gewählt, daß, wie gestrichelt dargestellt, die
Walzen 8 am Gerüstständer 1 vorbei ungehindert manipuliert werden
können. Die beschriebene Funktionsweise gilt in gleichem Maße für den
Tragwellenabschnitt 8b, der in Zeichnungsfigur 2 darunterliegenden
Walze 5.
Anhand der Zeichnungsfigur 1 wird nachfolgend noch die Funktion des
Rillenkugellagers 12 beschrieben. Nach Lösen der Kupplung 11
der Tragwellenabschnitte 7a, 7b bzw. 8a, 8b würde das Gewicht der
Antriebswellen am Antriebszapfen 25 ein Verschwenken der im Walzgerüst 1
verbleibenden Tragwellenabschnitte 7a, 8a um die Pendelrollenlager 9
bewirken. Diese würden in eine Stellung verdreht, in der beim Einbau der
ausbaubaren Tragwellenabschnitte 7b, 8b das Kuppeln der Tragwellenabschnitte 7a, 8a, 8a, 8b
erschwert würde. Um dies zu verhindern, ist auf dem dem Antrieb
zugewandten Teil der Tragwelle 7 seitlich neben dem Pendelrollenlager 9
ein Rillenkugellager 12 angeordnet, das mit der konischen Stützfläche 14
einer Buchse 13 zusammenwirkt, welche durch Verschieben parallel zur
Tragwellenachse mit einer korrespondierenden Fläche am Einbaustück 15 in
Wirkverbindung gebracht bzw. von dieser gelöst werden kann.
Lediglich in der Ausbaustellung der auszuwechselnden
Tragwellenabschnitte 7b, 8b werden durch Verschieben der Buchse 13 das
Rillenkugellager 12 und damit die Tragwellenabschnitte 7a, 8b
festgelegt. Das Verschieben der Buchse 13 erfolgt vorzugsweise durch
Pneumatik-Kolben bzw. Federn.
Nach erfolgtem Einbau neuer Tragwellenabschnitte 7b, 8b und kuppeln mit
den Tragwellenabschnitten 7a, 8a kann die Buchse 13 in entgegengesetzter
Richtung verschoben und damit der Außenring des Rillenkugellagers 12 gelöst werden.
Dadurch wird eine Überbestimmung der Lagerung der Tragwellen 7 und 8
verhindert.
In Fig. 3 wird ein Vorschlag für eine kraftbetätigte Kupplung 11 der
Tragwellenabschnitte 7a, 7b, 8a, 8b gezeigt. Der Gewindebolzen 16, auf
dessen Zapfen 36 das Schneckenrad 17 aufgesetzt ist, ist mit einem Bund
35 versehen, der als Widerlager für ein Paket Tellerfedern 29 dient, mit
dem der Gewindebolzen 16 in Axialrichtung 37 gegenüber dem Tragwellenabschnitt 7a
der Tragwelle 7 verspannbar ist. Über das Paket Tellerfedern 29 wird somit
die Spannkraft aufgebracht, mit der die Kupplung 11 der Tragwellenabschnitte 7a,
7b bzw. 8a, 8b erfolgt.
Zum Lösen der Kupplung 11 wird der Gewindebolzen 16 entgegen der
Spannung in Axialrichtung 37 verschoben und damit das Paket Tellerfedern 29 entlastet.
Dazu dient ein Hydraulikkolben 30, der sich am stirnseitigen Ende des
Gewindebolzens 16 über ein Axiallager 34 abstützt und in einem koaxial
zum Gewindebolzen 16 angeordneten Zylinder 32 bewegbar ist, dessen
Zylinderraum 31 mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist.
Nach Entspannen des Pakets Tellerfedern 29 kann über die Schnecke 18 das
Schneckenrad 17 gedreht und damit der Gewindebolzen 16 aus dem Tragwellenabschnitt 7b
bzw. 8b gelöst werden.
In Fig. 4 ist eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung
dargestellt. Die auswechselbaren Tragwellenabschnitte 7b sind auf einem
Wechselschlitten 26 abgelegt, der seitlich neben dem Walzgerüst auf
einem Verfahrschlitten 27 angeordnet und um eine senkrechte Achse 28
drehbar ist. In bekannter Weise kann der Wechselschlitten 26 zwei
Aufnahmeplätze für zwei Tragwellenabschnitte 7b aufweisen, die durch Verschwenken
durch die senkrechte Achse 28 in Ein- bzw. Ausbaustellung zum
Gerüstständer 2 bringbar sind.
Claims (7)
1. Walzgerüst, insbesondere zum Warmwalzen von Profilen, Feinstahl und
Draht, bestehend aus zwei miteinander verbundenen Walzenständern,
in denen die Walzen auf Tragwellenpaaren drehbar in
Exzenterbuchsen gelagert sind, wobei die Tragwellen in
auswechselbare, die Walze tragende Abschnitte und
nichtauswechselbare im Walzenständer gelagerte Abschnitte
unterteilt sind und die Abschnitte schnell lösbar miteinander
gekuppelt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die auswechselbaren Tragwellenabschnitte (7b, 8b) der Tragwellen (7, 8)
nach Lösen ihrer Kupplung (11) mit den nichtauswechselbaren Tragwellenabschnitten
(7a, 8a) und Axialverschiebung um ihre antriebsfernen
Lager (21) in Winkelstellungen verschwenkbar sind, in denen die
auswechselbaren Tragwellenabschnitte (7b, 8b) der Tragwellen (7, 8) mit ihren
Walzen (6) in Achsrichtung aus den Einbaustücken, am
gegenüberliegenden Gerüstständer (1) vorbei, ausziehbar sind.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die antriebsfernen Lager (21) als allseitig drehbare
Außengleitlager mit kugligem Sitz und integriertem Wälzlager (20)
ausgebildet sind.
3. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nichtauswechselbaren Tragwellenabschnitte (7a, 8a) der Tragwellen (7,
8) im antriebsseitigen Gerüstständer (1) in Pendelrollenlagern (9)
gelagert sind, die in der Auswechselstellung der Tragwellen (7, 8)
in einer Zentralstellung festlegbar sind.
4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kupplung (11) zwischen den Tragwellenabschnitten (7a, 7b, 8a, 8b) der
Tragwellen (7, 8) über an deren Stirnseiten vorgesehene
Steilkegelsitze (11a) mit Mitnehmerleisten (22) erfolgt und die
Kegelflächen über Gewindebolzen (16) axial gegeneinander spannbar
sind.
5. Walzgerüst nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß zum axialen Spannen der Kegelflächen die Gewindebolzen (16) in
Axialrichtung (37) über Tellerfedern (29) vorspannbar sind, die
zum Lösen der Spannverbindung hydraulisch (30 bis 32) entlastbar
sind.
6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
einen seitlich neben das Walzgerüst verfahrbaren und in
Wechselposition verschwenkbaren Wechselschlitten (26), auf den die
zu wechselnde Tragwellenabschnitt (7b, 8b) mit Walze (6) ausschiebbar ist.
7. Walzgerüst nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Wechselschlitten (26) in bekannter Weise einen zweiten
Platz für einen einzuwechselnden Tragwellenabschnitt (7b, 8b) mit Walze (6)
enthält.
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Legal Events
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D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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