DE60029860T2

DE60029860T2 - Einrichtung zum Richten von gewalzte metallische Produkte, mit horizontale offenbare Schultern zum Schnellwechseln der Rollen

Info

Publication number: DE60029860T2
Application number: DE60029860T
Authority: DE
Inventors: Marco Rossini
Original assignee: VAI Pomini SRL
Current assignee: Primetals Technologies Italy SRL
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 2000-04-17
Publication date: 2007-03-08
Anticipated expiration: 2020-04-18
Also published as: US6354127B1; JP2001038419A; DE60029860D1; CA2306660A1; EP1048371A3; ITMI990894A1; TW440481B; IT1312100B1; CN1271626A; EP1048371B1; ES2269061T3; CN1231308C; EP1048371A2; JP4913935B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walzenrichtvorrichtung für gewalzte Eisenprodukte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Wie für Fachleute auf dem Gebiet des Walzens allgemein bekannt ist, wird im allgemeinen der Abkühlplatte eines Walzsystems nachgelagert eine Richtvorrichtung eingesetzt, die den Zweck verfolgt, die gewalzten Eisenprodukte, z.B. Blöcke oder andere Profilstücke (Winkeleisen etc.) vollkommen geradlinig zu machen.
Kurzum, eine Richtvorrichtung ist eine Maschine mit einer Mehrzahl von unteren Walzen und einer Mehrzahl von oberen Walzen, die von Walzenständern getragen werden. Zwischen den Walzen (die so montiert sind, dass ihre Achsen parallel verlaufen) werden die aus dem Walzvorgang kommenden und zu richtenden Werkstücke hindurchgeführt.
Die unteren Walzen sind im allgemeinen motorbetrieben, während die oberen Walzen durch das gewalzte Produkt, das zwischen den beiden Walzenreihen hindurchgeführt wird, in Rotation versetzt werden.
Das Gehäuse der oberen und der unteren Walzen ist in passender Weise geformt (gerillt), mit einer Gestaltung, die sich für die Verarbeitung des aus dem Walzwerk kommenden Produkts eignet.
Der Abstand (Zwischenraum) zwischen den oberen Walzen und den unteren Walzen ist verstellbar, um das Richten von gewalzten Produkten innerhalb eines bestimmten Größenbereichs zu ermöglichen.
Richtvorrichtungen eines bekannten Typs sind beispielsweise in den italienischen Patenten Nr. 1 205 129 und Nr. 1 205 130 beschrieben und veranschaulicht.
Eine wichtige Anforderung, die eine Richtvorrichtung des oben erwähnten Typs erfüllen muss, ist die Möglichkeit, die Walzen auf möglichst einfache und schnelle Weise zu wechseln, wenn es notwendig wird, gewalzte Produkte mit Profilen und/oder Abmessungen zu richten, die sich wesentlich von den gerade in Bearbeitung befindlichen Produkten unterscheiden.
Bei Richtvorrichtungen eines bekannten Typs erfordert ein solcher Vorgang den Austausch der gesamten Baugruppe mit (oberen und unteren) Walzen durch eine andere mit Walzen von unterschiedlicher Konfiguration.
Der Austausch des gesamten Satzes mit Walzen macht ein Anhalten der Richtmaschine, die Abnahme der gerade angebrachten Walzen, und den Einbau neuer Sätze mit oberen und unteren Walzen erforderlich. Eine solche Lösung ist allerdings langwierig, umständlich und kostspielig.
Bei Richtvorrichtungen des bekannten Typs sind nämlich die Auflagen für die Lager der Walzen einstückig mit den Walzenständern der Maschine ausgebildet, wohingegen die Lager an sich während der Phase der Demontage an den Wellen der Walzen selbst befestigt bleiben.
Folglich besteht die folgende Wahlmöglichkeit: entweder verfügt jede Walze über ihre eigenen Lager, oder die Lager der Walzen, die entfernt werden, müssen demontiert und an den neuen Walzen erneut montiert werden, und zwar mit allen offensichtlichen Betriebsproblemen, die davon herrühren.
Das italienische Patent Nr. 1 205 130 schlägt eine Lösung dieses Problems mit einer Richtvorrichtung vor, deren Rahmen eine Mehrzahl von unteren Walzen und eine Mehrzahl von oberen Walzen trägt, die einen Richtpfad definieren.
Gemäß dem obigen Patent weisen manche der zuvor erwähnten Walzen einen kleineren Durchmesser und andere einen größeren Durchmesser auf, um zwei Sätze mit Walzen von unterschiedlichen Durchmessern zu bilden, wobei die Sätze einer nach dem anderen angeordnet sind. Außerdem werden Mittel bereitgestellt, um die Walzen mit geringerem Durchmesser von dem Richtpfad weg zu bewegen, oder sie in den Pfad einzusetzen, und zwar gemäß den Querabmessungen des zu richtenden Profilblocks.
Jedoch auch eine solche Lösung hat sich als sehr kostspielig herausgestellt, da sie in der Praxis zwei in Reihe angeordnete Maschinen erfordert.
Eine Vorrichtung zum Austausch der Walzen von Walzgerüsten, bei welcher ein Wagen mit einer Walzenauflage geschaffen wird, ist aus der US-A-4 552 007 bekannt. Abgesehen davon, dass eine Mehrzahl von versetzten, oberen und unteren Walzen bereitgestellt wird, und von der Tatsache, dass dieses Dokument sich nicht auf eine Richtvorrichtung bezieht, offenbart es eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
In der US-A-4 641 511 umfasst eine Richtmaschine für gewalzte, extrudierte oder gezogene Produkte einen Rahmen und abnehmbare, versetzte, obere und untere Sätze mit Walzen. Ein Träger innerhalb des Rahmens kann dazu benutzt werden, die Walzen aus der Maschine zu entfernen.
Eine Kaltband-Profilwalzvorrichtung, die den Austausch von Walzen vorsieht, ist aus der US-A-4 368 633 bekannt.
Eine Walzwerk-Gehäusestruktur ist aus der US-A-4 974 438 bekannt.
Ein weiterer Nachteil der Maschinen des bekannten Typs besteht darin, dass die oberen Walzenständer die auf alle oberen Walzen einwirkenden Kräfte tragen und aushalten, während die unteren Walzenständer die auf alle unteren Walzen einwirkenden Kräfte tragen und aushalten. Darüber hinaus ist die Anordnung der oberen und unteren Walzen dergestalt, dass die Kräfte, die im Zuge des Richtvorgangs der gewalzten Produkte erzeugt werden, entsprechend abgeleitet werden, so dass sie bewirken, dass die Walzen selbst sich voneinander weg bewegen, mit dem Ergebnis, dass die Strukturen die Summe der Kräfte zu tragen haben, die auf alle oberen Walzen und auf alle unteren Walzen einwirken. Dies führt zu dem Nachteil, dass eine sehr umfangreiche Struktur außen an allen Walzen vorhanden ist, so dass ein sehr langer Pfad zum Schließen der Spannungen geschaffen wird.
Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, das Problem des Walzenwechsels bei einer Walzenrichtvorrichtung für aus einem Walzwerk kommende Blöcke und/oder Profilstücke auf einfache und wirtschaftliche Weise zu lösen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Richtvorrichtung zu schaffen, welche dergestalt aufgebaut ist, dass die Kräfte, die im Zuge des auf die gewalzten Produkte ausgeübten Richtvorgangs erzeugt werden, auf die feste Struktur abgeleitet werden, so dass sie mit einem kurzen Pfad in Gruppen von drei Walzen auf sich selbst schließen.
Die oben erwähnten Ziele werden durch eine Richtvorrichtung mit den in dem beigefügten Hauptanspruch vorgestellten Merkmalen erreicht. Die abhängigen Ansprüche definieren bevorzugte Ausführungsformen.
Die strukturellen und funktionalen Merkmale der Erfindung und deren Vorteile gegenüber der bekannten Technik ergeben sich in klar verständlicher Weise aus der Durchsicht der nachfolgenden Beschreibung, welche auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen Bezug nimmt, die praktische Ausführungsbeispiele der Erfindung selbst zeigen. Es zeigen:
1 eine longitudinale Vorderansicht, die eine Walzenrichtvorrichtung veranschaulicht, zwischen deren Walzen ein zu richtendes Produkt hindurchgeführt wird;
2 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Richtvorrichtung aus 1;
3 eine Ansicht wie jene aus 1, welche die feststehenden, oberen Walzen, die verstellbaren, unteren Walzen, und die Führungen für das Öffnen der Schultern veranschaulicht;
4 ein teilweise im Schnitt dargestelltes und zertrenntes, vergrößertes Detail, welches die verstellbaren, unteren Walzen aus
3 und das zugehörige Verstellsystem veranschaulicht, und wo eine obere Walze durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist;
4A eine schematische Darstellung der beiden unteren Walzen und der diesen entsprechenden, oberen Walze (jener aus 4), die das Prinzip des Schließens der Kräfte auf die tragenden Schultern in jedem Satz mit drei Walzen veranschaulicht;
5 eine Seitenansicht, welche die Richtvorrichtung in der Arbeitsstellung (Schultern geschlossen) veranschaulicht;
6 eine Draufsicht auf dieselbe Richtvorrichtung wie in 5 in der Arbeitsstellung;
7 eine Seitenansicht, welche dieselbe Richtvorrichtung wie in 5 in der Walzenwechsel-Stellung (Schultern horizontal offen) veranschaulicht;
8 eine Draufsicht auf dieselbe Richtvorrichtung aus 7 in der Walzenwechsel-Stellung;
9 eine schematische Seitenansicht, welche die Phase des Walzenwechsels veranschaulicht, und
10 eine Ansicht ähnlich jener aus 3, welche eine mögliche Variante veranschaulicht, bei der die unteren Walzen feststehend und die oberen Walzen lageverstellbar sind.
In den Zeichnungen ist die vorliegende Richtvorrichtung in ihrer Gesamtheit durch 10 bezeichnet und besteht dem Aufbau nach aus einem Rahmen 11, der ein Paar einander gegenüberliegend angeordnete Schultern 12, 13 trägt, die zwei Sätze mit Walzen, einen oberen Satz 14 und einen unteren Satz 15, tragen.
Wie aus den Zeichnungen klar ersichtlich ist, sind die Achsen 16, 17 der Walzen 14, 15 jeweils versetzt und liegen auf der Mittelebene zwischen zwei aufeinander folgenden Walzen. Folglich sind die oberen Walzen 14 in den Räumen positioniert, die von dem Abstand zwischen den Achsen der entsprechenden, unteren Walzen 15 definiert sind.
In dem gezeigten Beispiel sind die oberen Walzen 14 motorbetrieben, wohingegen die unteren Walzen 15 sich im Leerlauf drehen. Die Bewegungsübertragung auf die Walzen 14 erfolgt durch einen Motoraufbau 18, einen Reduzierer 19, und Verlängerungsarme 20, welche alle dem Typ nach bekannt sind und daher hier nicht eingehender beschrieben werden.
Wie in 4 und 10 der Zeichnungen gezeigt und in weiterer Folge erklärt, sind die Walzen 15, 14 in Bezug aufeinander lageverstellbar, wodurch es möglich ist, den Abstand zwischen ihren Achsen, und folglich den Abstand (Zwischenraum) zwischen den Walzen selbst, zu variieren.
Die Bezugszahl 21 bezeichnet ein zu richtendes, gewalztes Produkt, das durch die Sätze mit Walzen 14, 15 hindurchgeführt wird. Das gewalzte Produkt 21 kann beispielsweise, wie in 2 gezeigt, ein Winkelprofil haben, so dass die Walzen 14, 15 entsprechende Auflageflächen aufweisen.
Wie aus den Zeichnungen klar ersichtlich ist, erfolgt der Vorgang des Richtens des gewalzten Produkts 21 zwischen Sätzen mit drei Walzen 14, 15, d.h. mit einer oberen Walze und zwei unteren Walzen, oder umgekehrt.
Erfindungsgemäß werden die Walzen 14, 15 von Schultern 12, 13 getragen, in denen Lager 22, 23 fest montiert sind, welche die Wellen 24, 25 – mit Zapfen, die eine Form aufweisen, die teilweise zylindrisch und teilweise kegelstumpfförmig ist, – der Walzen 14, 15 selbst aufnehmen.
Außerdem können die Schultern 12, 13 auf Schienen 27 in Richtung des Pfeils 26 verschoben werden, wie in 5 und 7 gezeigt.
Die Translation der Schultern 12, 13 wird durch entsprechende Hydraulikpressen 28, 29 gesteuert.
Zu ihrer Translation sind die Schultern 12, 13 jeweils mit einem Fuß 30 versehen, der mit der Schiene 27 zusammenpasst, wie in den Zeichnungen schematisch veranschaulicht.
Wie aus den Figuren deutlich hervorgeht, kann der Austausch der Sätze mit Walzen 14, 15 bei Bedarf leicht und schnell durch einfaches Öffnen der Schultern 12, 13 von der geschlossenen Stellung, wie in 5 und 6 gezeigt, in die offene Stellung, wie in 7 und 8 gezeigt, durchgeführt werden.
In dieser letzteren Stellung sind die Sätze mit Rollen 14, 15 von einem Behälter 31 (1 und 8) getragen, der mit Gestellen 32, 33 versehen ist, auf welchen die Wellen 24, 25 der Walzen 14, 15 aufliegen, wobei die Wellen Zapfen aufweisen, die eine Form haben, die teilweise zylindrisch und teilweise kegelstumpfförmig ist (9).
Der Behälter 31, der in geeigneter Weise geformt ist, mit einer Basis 34, Seiten 35 – aus denen die oben erwähnten Gestelle 32, 33 erhalten werden – und Abdeckungen 36, hat den Zweck, die oberen Walzen 14 und die unteren Walzen 15 während der Phasen der Montage und der Demontage der Walzen selbst zu tragen.
Die Walzen werden positioniert, wobei die zylindrischen Zapfen (der zylindrische Teil der Wellen 24, 25) auf den in dem Behälter 31 ausgebildeten Auflagen (den Gestellen 32, 33) aufliegen, die Schultern 12, 13 werden aufeinander zu bewegt, bis die konischen Teile der Wellen der Walzen in die Auflageflächen der Buchsen eintreten, und nachdem die Montage abgeschlossen ist, liegen die Zapfen der Walzen nicht auf den Auflagen des Behälters auf.
Die Montagestellung weist eine maximale Öffnung des Zwischenraums zwischen den Zylindern im Fall von 3 und eine minimale Öffnung im Fall von 10 auf.
Bei der Phase der Demontage werden die Walzen so positioniert, dass ihre Achsen um einen gewissen Abstand voneinander entfernt sind, so dass während des Öffnens der Schultern bei gleichzeitigem Gleiten der konischen Flächen die Walzen nicht dazu gezwungen werden, eine übermäßig große, freie Verschiebung zwischen der Lagerung in den Schultern und den in dem Behälter 31 ausgebildeten Auflagen zu vollziehen.
Der Behälter 31, der die Walzen trägt, wie in 9 gezeigt, wird beispielsweise mithilfe eines Hängelaufkrans entfernt, um so den Raum zwischen den Schultern 12, 13 freizumachen, in welchem zwei neue Sätze mit Walzen positioniert werden, wobei die neuen Sätze mit Walzen ebenfalls von einem Behälter 31 getragen werden.
Als nächstes werden die Schultern 12, 13 wieder geschlossen und dadurch erneut in die in 5 und 6 veranschaulichten, betriebsbereiten Stellungen gebracht.
Es ist anzumerken, dass erfindungsgemäß die Lager 22, 23, auf welchen sich die Sätze mit Walzen 14, 15 drehen, im Verlauf des Walzenaustauschvorgangs in den Schultern 12, 13 in Position verbleiben, wodurch sich eine Vereinfachung des gesamten Manövers ergibt, was wiederum zu beträchtlichen Einsparungen bei den Systemkosten führt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Auflagen 23 (die Lager) der unteren Walzen 15 (3, 4 und 4A) oder, alternativ dazu, die Auflagen der oberen Walzen 14 (10) an einem Ende von Stützen 37 befestigt, die in einer durch vertikale Translation in Richtung des Doppelpfeils 38 lageverstellbaren Weise integral an den Schultern 12, 13 befestigt sind. An dem den Walzen gegenüberliegenden Ende weisen die Stützen 37 einen Gewindeabschnitt 37A auf, der mit einem Innengewinde 42 verbunden ist.
Die Translation einer jeden Stütze 37 in der von dem Doppelpfeil 38 angezeigten Richtung wird mittels eines eigenen Aufbaus aus Motor 39 und Reduzierer 40 über einen für diesen Zweck geeigneten Mechanismus beliebigen Typs gesteuert.
In dem gezeigten Beispiel ist der Mechanismus dem Typ nach durch ein Außengewinde 37A und ein Innengewinde 42 gebildet, während eine Drehung der Stütze 37 verhindert wird. Die Drehung des Innengewindes 42 wird mittels einer Schnecke 41 gesteuert, die von dem Aufbau 39–40 Bewegung aufnimmt und die mit einer Umfangsverzahnung 41A des Innengewindes 42 selbst verbunden ist.
Auf diese Weise wird ein System von Kräften, wie durch die Pfeile 43, 44 in dem Diagramm aus 4A angezeigt, zwischen drei Walzen, beispielsweise einer oberen Walze 14 und zwei unteren Walzen 15 bezeichnet. Das obige Kräftesystem schließt an der Schulter 12, 13, so dass die Wellen und Auflagen der Walzen selbst zwangsläufig die Lasten ausgleichen, die dazu neigen, sie zu spalten, wodurch die oben erwähnten Nachteile, die der bekannten Technik anhaften, beseitigt werden.
Wie aus den Zeichnungen deutlich ersichtlich ist, wird die Bewegung zum Verstellen der Walzenstellung von dem Aufbau aus Motor 39 und Reduzierer 40 in direkter Weise auf die an der Schulter 12 montierten Lager 22 und über eine schematisch durch 45 dargestellte Verbindungsstelle auf die an der Schulter 13 montierten Lager 23 übertragen.
Auf diese Weise werden die in dem einleitenden Teil der Beschreibung erwähnten Ziele erreicht.
Der Umfang der Erfindung wird durch die nachfolgenden Ansprüche definiert.

Claims

Richtvorrichtung für gewalzte Eisenprodukte von dem Typ, bei der ein Rahmen (11) ein Paar gegenüberliegende Schultern (12, 13), die zwei Sätze mit Walzen tragen, einen oberen Satz (14) und einen unteren Satz (15), umfasst, wobei die Achsen (16, 17) der Walzen (14, 15) jeweils versetzt sind und in der Mittelebene zwischen zwei aufeinander folgenden Walzen liegen, so dass die oberen Walzen (14) in den Räumen, die durch den Abstand zwischen Achsen der entsprechenden unteren Walzen (15) definiert sind, angeordnet sind, um zwischen ihnen einen Richtpfad zum Richten der gewalzten Produkte zu definieren, wobei die gegenüberliegenden Schultern (12, 13) horizontal zwischen einer geschlossenen, betriebsbereiten Position zum Einschließen und Tragen der Walzen (14, 15) und einer offenen, nicht betriebsbereiten Position, bei der die Sätze mit Walzen (14, 15) für einen Ersatz durch andere Sätze mit anderen Walzen entfernt werden können, verschoben werden können, wobei ein Träger- und Transportmittel bereitgestellt ist, das von dem zuvor genannten Rahmen (11) unabhängig ist, um die Sätze mit Walzen (14, 15) in der offenen, nicht betriebsbereiten Position der Schultern (12, 13) zu tragen, wobei jede Walze (14, 15) der Sätze mit Walzen an jeweiligen Lagern (22, 23), die einen einstückigen Teil der Schultern (12, 13) bilden, montiert ist, wodurch die Lager (22, 23) in dem Moment des Öffnens der Schultern (12, 13) an ihrer Stelle in diesen bleiben, wobei die Lager (22) oder (23) an dem Ende von Stützen (37) befestigt sind, die einstückig an den Schultern (12, 13) auf eine Weise einer einstellbaren Position durch eine vertikale Translation (38) befestigt sind, und wobei die Translation in der vertikalen Rich tung (38) von jeder Stütze (37) durch einen eigenen Motor (39)-Reduzierer (40)-Aufbau über einen Übertragungsmechanismus bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus von dem Typ ist, der aus einem Außengewinde (37A) und einem Innengewinde (42) besteht, während eine Drehung der Stütze (37) verhindert wird, die Drehung des Innengewindes (42) mittels einer Schnecke (41) bestimmt wird, die eine Bewegung von dem Aufbau (39–40) aufnimmt und die mit einer Umfangsverzahnung (41A) des Innengewindes (42) selbst gekoppelt ist.
Richtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Tragen und Transport aus einem Behälter (31) mit Gestellen (32, 33) zum Tragen der Wellen (25, 24) der Walzen (14, 15) besteht.
Richtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (31) eine Basis (34), Seiten (35) und Abdeckungen (36) aufweist.
Richtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lager (22) oder (23) an den Schultern (12, 13) auf eine Weise einer einstellbaren Position montiert sind, um die Entfernung (den Zwischenraum) zwischen den Walzen zu variieren.
Richtvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegung von dem Motor (39)-Reduzierer (40)-Aufbau direkt zu den Lagern, die an einer Schulter (12) montiert sind und indirekt über eine Verbindungsstelle (45) zu den Lagern, die an der anderen Schulter (13) montiert sind, übertragen wird.
Richtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schultern (12, 13), die einander gegenüber liegen, horizontal auf Schienen (27) mittels Füßen (30) verschoben werden.