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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Walzgerüst, das in Modulelemente zerlegt
werden kann, die gegen andere gleiche oder gleichwertige Module ausgetauscht
werden können.
Das Walzgerüst
gemäß der Erfindung
besitzt in kennzeichnender Weise einen solchen Aufbau, der ein einfaches
und rasches Austauschmanöver
der Walzen unter Verwendung eines Laufkrans, selbst mit relativ
niedriger Hubkraft, wie denjenigen, die normalerweise in allen Walzwerken
vorhanden sind, ermöglicht.
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Zusätzlich kann
das Walzgerüst
gemäß der Erfindung
einfach und rasch von einem Universalgerüst zu einem Duowalzgerüst umgebaut
werden.
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Der
Aufbau eines Walzgerüstes
ist dem Fachmann auf diesem Gebiet gut bekannt.
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Solche
Gerüste
bestehen im Allgemeinen aus einem so genannten Container, der die
Gerüststütze trägt, und
an dem die Gerüststütze entfernbar befestigt
ist.
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Das
Gerüst
(auch als „Kern" oder „Cartridge" bezeichnet) umfasst
den Komplex aus Walzen, Gestellen, Verbindungsstäben und Tragfüßen.
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Bei
einem so aufgebauten Gerüst
muss der Austausch der verschlissenen Walzen oder der Austausch
für eine "Aktion" zum Wechseln der
Walzen unter Verwendung von zwei Hilfssystemen, nämlich einem
Laufkran mit entsprechender Hubkraft, der in der Lage ist, das Gerüst aus der
Walzlinie zu nehmen, und einem Roboter, der aus einem Ausrüstungsteil
zum automatischen Walzenwechsel besteht, durchgeführt werden.
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In
der Tat erfolgt der Austausch der Walzen durch Umsetzen der gesamten
Container-Gerüst-Anordnung
von der Walzlinie weg, wobei ein Umsetzwagen verwendet wird, wonach
mittels eines Laufkrans nur das Gerüst von der Container-Gerüst-Anordnung herausgenommen
wird, das dann auf einem Roboter abgesetzt wird, wo der Austausch
der Walzen mit der Zerlegung und dem Wiederzusammenbau des Gerüstes ausgeführt wird.
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Wiederum
unter Verwendung eines Laufkrans wird das erneuerte Gerüst aufgenommen
und wieder auf dem Tragcontainer positioniert, und die Container-Gerüst-Anordnung
wird über
den Umsetzwagen wieder auf die Walzlinie zurückgebracht.
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Wie
dem Fachmann auf dem Gebiet des Walzens gut bekannt ist, ist es,
um die oben kurz zusammengefasste gesamte Abfolge der umfassten Arbeitsschritte
richtig durchzuführen,
absolut unentbehrlich, dass das Walzwerk über einen Laufkran mit einer
zum Bewegen der gesamten Gerüstanordnung geeigneten
Hubkraft, und zusätzlich über einen
Hilfsroboter verfügt,
der in der Lage ist, den automatischen Walzenwechsel durchzuführen.
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Es
verfügen
jedoch nicht alle Walzwerke über
eine solche Ausrüstung,
mit der daraus folgenden offensichtlichen Schwierigkeit für ihre Beschaffung,
die sich daraus sowohl in Bezug auf die Investitionen als auch auf
die Anordnung der Anlage in dem bestehenden Raum ableitet.
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Der
allgemeine Zweck der Erfindung besteht darin, die Nachteile des
Standes der Technik zu überwinden,
indem ein verbessertes Gerüst
hergestellt wird, das einen derartigen Aufbau aufweist, der es erlaubt,
alle mit dem Walzenwechsel verbundenen Arbeitsschritte auf einfache
und rasche Art und Weise unter Verwendung des Laufkrans und des
in einem traditionellen Walzwerk normalerweise vorhandenen Typs
von Ausrüstung
durchzuführen.
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Ein
weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Walzgerüst vom Universaltyp
bereitzustellen, das einfach zu einem Duowalzgerüst umgewandelt werden kann.
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Ein
noch weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Schnellklemm- und Schnelllösesystem
zwischen dem Kern und den anderen Komponenten des Gerüstes bereitzustellen.
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Die
vorstehend erwähnten
Zwecke werden durch ein Walzgerüst
mit den in dem beiliegenden Hauptanspruch und in den entsprechenden
Unteransprüchen
dargelegten Merkmalen erreicht.
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Die
strukturellen und funktionellen Merkmale der Erfindung und ihre
Vorteile in Bezug auf den Stand der Technik werden aus der Betrachtung
der folgenden Beschreibung deutlich, die auf die beigelegten schematischen
Zeichnungen Bezug nimmt, welche Beispiele von praktischen Ausführungsformen
der Erfindung zeigen.
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In
den Zeichnungen sind/ist:
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1 und 2 zwei
schematische Darstellungen, die jeweils ein Duowalzgerüst und ein
Universalgerüst
veranschaulichen, wobei beide gemäß den Prinzipien der Erfindung
aufgebaut sind;
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3 ein
teilweise geschnittener Aufriss des Universalgerüsts von 2;
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4 eine
Ansicht des Universalgerüsts
von 2, das zu einem Duowalzgerüst umgewandelt ist;
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5a–5f schematische
Darstellungen, die den erfinderischen Gedanken und die Phasen veranschaulichen,
die beim Austausch der Walzen in einem gemäß den Prinzipien der Erfindung
aufgebauten Walzgerüst
beteiligt sind;
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6 eine
schematische Ansicht, die ein Duowalzgerüst in Arbeitsposition auf der
Walzachse veranschaulicht;
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7 eine
Draufsicht von 6;
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8 eine
Ansicht des Gerüstes
der 6 und 7, das von der Walzachse auf
die Walzen-Wechselachse umgesetzt ist;
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9 eine
Ansicht, die das Gerüst
von 8 geöffnet,
d. h., mit den Seitenschultern vom zentralen Kern gelöst, veranschaulicht;
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10 ein
schematischer Aufriss, der zwei zentrale Kerne eines Gerüstes veranschaulicht,
wobei einer die verschlissenen Walzen trägt, und der andere die neuen
Walzen trägt,
die in der in 5d veranschaulichten Phase auf
der Walzen-Wechselachse
angeordnet werden;
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11–15 Ansichten ähnlich den 6–10,
die sich jedoch auf ein Universalgerüst beziehen;
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16–21 schematische
Querschnittansichten, die ein mögliches
Schnellklemm- und Schnelllösesystem
des Kerns an die/von den Schultern des Gerüstes in den unterschiedlichen
Arbeitsschritten veranschaulichen; und
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22 eine
Variante des Systems der 16–21.
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Unter
Bezugnahme als Erstes auf 1 der Zeichnungen
ist ein lösbares
Walzgerüst
gemäß der Erfindung
(Duowalzgerüst-Typ)
als Gesamtes mit 10 bezeichnet und besteht baulich aus
drei Modulelementen, die in lösbarer
Weise miteinander verbunden sind, d. h., ein zentrales Modul (Kern) 11 und zwei
Seitenmodule (Schultern) 12, 13, die alle auf
einer Basis 14 ruhen.
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Das
zentrale Modul 11 trägt
die Walzen, z. B. ein Paar horizontaler Walzen 15, wenn
es sich um ein Duowalzgerüst
handelt, während
die Seitenmodule 12, 13 alle anderen Elemente
des Gerüstes
tragen, und zwar die Gestelle 16, 17, die die
Walzen 15 tragen, mit den entsprechenden Einstellverbindungsstäben 18, 19,
den Tragfüßen 20 und
den entsprechenden Trägern 20a,
die während
des Walzens an der Basis 14 befestigt sind (1).
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Im
Gesamten mit 21 bezeichnet sind zwei im Folgenden im Detail
beschriebene Schnellklemm- und Schnelllösesysteme, die die Funktion
besitzen, das zentrale Modul (Kern) 11 und die Seitenmodule (Schultern) 12, 13 stabil,
aber auf eine einfache und schnell lösbare Weise miteinander zu
verbinden.
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Die 2 und 3 der
Zeichnungen veranschaulichen ein gemäß der Erfindung aufgebautes Universalgerüst 110,
das, wie das in 1 veranschaulichte Duowalzgerüst 10 ein
zentrales Modul (Kern) 111 und zwei Seitenmodule (Schultern) 112, 113 umfasst.
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Das
zentrale Modul 111 trägt
zwei Paare horizontaler bzw. vertikaler Walzen 115, 215,
während die
Seitenmodule 112, 113 Gestelle 116, 117 für die horizontalen
Walzen 115, und Gestelle 216, 217 für die vertikalen
Walzen 215 mit entsprechenden Einstellverbindungsstäben 118, 119,
bzw. 218, 219, und Tragfüßen 120 und entsprechenden
Trägern 120a tragen.
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In
den 2 und 3 sind die Klemmsysteme für die horizontalen
Walzen 115 und die Klemmsysteme für die vertikalen Walzen 215 mit 121 bzw. 221 bezeichnet. 4 der
Zeichnungen veranschaulicht das Universalgerüst der 2 und 3,
das durch Entfernen des Paares vertikaler Walzen 215 mit
entsprechenden Gestellen, Verbindungsstäben und Klemmsystemen in ein
Duowalzgerüst
umgewandelt wurde. Bei einem Gerüst 10, 110 gemäß der Erfindung,
das aus Modulelementen 11, 111, 12, 112, 13, 113 besteht,
kann der Austausch der Walzen wie in der Abfolge der 5a–5f unter
Verwendung nur eines Laufkranes, selbst mit beschränkter Hubkraft,
der normalerweise in allen traditionellen Walzwerken vorhanden ist,
durchgeführt
werden.
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In
den 5a–5f bezeichnet
X die Achse des Reduktionsgetriebes, das Bewegung an die Walzen überträgt, Y bezeichnet
die Walzachse, und Z bezeichnet die Walzen-Wechselachse, die von
den Seiten der Walzachse Y beabstandet ist und zu dieser parallel
steht.
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Das
Walzgerüst,
beispielsweise das Duowalzgerüst 10,
wird zuallererst mittels einer Schub- oder Auswurfvorrichtung (beispielsweise
ein Hydraulikzylinder 50) entlang von in die Basis 14 eingebauten
Laufbahnen V von der Walzlinie aus der Position von 5a weg
in eine Position von 5b auf der Walzen-Wechselachse
Z verschoben.
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Das
Gerüst 10 wird
wie in 5c (unter Verwendung des Schubzylinders 50 selbst
auf einer Seite und eines weiteren Zylinders 51 auf der
anderen Seite) geöffnet;
d. h., die Seitenmoldule (Schultern) 12, 13 werden
von dem zentralen Modul (Kern) 11 gelöst, um die verschlissenen Walzen 15 des
zentralen Moduls 11 freizulegen, während ein zentrales Ersatzmodul 111 mit
bereitgestellten neuen Walzen 115 auf der selben Walzen-Wechselachse Z, wie
in 5c gezeigt, wartet.
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Das
Modul 11 mit den gebrauchten Walzen 15 und das
Modul 111 mit den neuen Walzen 115 werden mittels
eines durch einen Hydraulikzylinder 52 (10)
bewegten Umsetzwagens T gleichzeitig auf der Walzen-Wechselachse Z in
die in 5d gezeigte Position umgesetzt.
Infolgedessen wird das zentrale Modul 111 zwischen die
Seitenmodule 12, 13 (5d) gesetzt,
die so auf diesem geschlossen werden (5e),
dass ein Walzgerüst
mit neuen Walzen 115 gebildet wird, welches dann, wiederum unter
Verwendung des Zylinders 50, auf die Walzachse Y (5f)
zurückgezogen
wird. Das Modul 11 bleibt stattdessen von der Linie weg
auf der Walzen-Wechselachse Z, wo die gebrauchten Walzen 15 ausgetauscht
werden können.
Es ist anzumerken, dass, wenn das Gerüst geöffnet ist, d. h., wenn das zentrale
Modul (Kern) von den Seitenmodulen (Schultern) gelöst ist,
die von den Gestellen gelösten Walzen
von Tragmitteln, die von jedem beliebigen für diesen Zweck geeigneten Typ
sein können
und schematisch durch S in den 10 und 15 dargestellt
sind, getragen werden.
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Die
von den verschiedenen Bestandteilen in den Arbeitsschritten eingenommenen
Positionen, die unter Bezugnahme auf die 5a–5f der
Zeichnungen schematisch veranschaulicht und beschrieben sind, sind
in größerem Detail
auch in den 6–15 veranschaulicht,
wobei 80 die so genannten Erweiterungen, durch die die
Bewegung auf die Walzen übertragen
wird, bezeichnet.
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Unter
Bezugnahme auf die 16–21 wird
nachfolgend des Schnellklemm- und Schnelllösesystem beschrieben. Dieses
System hat den Zweck, die drei Module 11, 12, 13; 111, 112, 113 stabil
und lösbar
miteinander zu verbinden. Selbstverständlich sind die Systeme 121 und 221 die
gleichen wie das unten beschriebene System 21.
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Der
Aufbau des System 21 besteht aus einem Verbindungsstab 60,
der frei durch zwei ausgerichtete Löcher 61, 62 verläuft, die
jeweils an dem zentralen Modul (Kern) 11 und an den Seitenmodulen (Schultern) 12, 13 vorgesehen
sind. Wie aus den Zeichnungen deutlich hervorgeht, ist der Verbindungsstab 60 an
seinen entgegengesetzten Enden mit einem Kopf 63 und einem
Anschlagbund 64 versehen.
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Der
Kopf 63 ist einstückig
mit dem Verbindungsstab 60 und sitzt in dem Gehäuse 65 des
zentralen Moduls 11, während
der Anschlagbund 64 auf eine in Bezug auf die Position
einstellbare Weise auf das Gewindeende 67 des Verbindungsstabes 60 gegenüber dem
Kopf 63 aufgeschraubt wird. Ein Gewindestift 66 verriegelt
den Anschlagbund 64 in Position.
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Auf
das selbe Gewindeende 67 aufgeschraubt ist eine Verriegelungsringmutter 68,
deren Funktion im Folgenden beschrieben wird.
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Zwischen
der Ringmutter 68 und dem Seitenmodul (Schulter) 13 ist
auf dem Verbindungsstab 60 ein hydraulisches Stellglied 69 montiert.
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Das
hydraulische Stellglied 69 umfasst einen Zylinder 70,
der mit dem Modul 13 mittels eines Satzes von Schrauben
befestigt ist, und in dem sich ein Kolben 71 bewegt, der
mit einem Schaft 72 versehen ist, der entlang des Verbindungsstabes 60 umgesetzt wird,
und der sich mit seinen entgegengesetzten Enden aus dem Zylinder 70 heraus
erstreckt.
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Die
Verschiebung des Kolbens 71 gegen die Wirkung einer Gegenfeder 73 erfolgt
in einer Richtung durch Abgabe von Drucköl in eine Kammer 74, wie
durch den Pfeil 75 dargestellt.
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Die
Verschiebung des Kolbens 71 in der entgegengesetzten Richtung
wird hingegen durch die Gegenfeder 73 bewirkt, wodurch
die Kammer 74 entleert wird, wie durch den Pfeil 76 dargestellt.
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Die
Bedienung des oben beschriebenen Schnellklemm- und Schnelllösesystems
gemäß der Erfindung
ist aus den Figuren ersichtlich und ist in Kürze wie folgt:
Angenommen,
das Gerüst
soll mittels der stabilen Verbindung zwischen dem zentralen Modul 11 und den
Seitenmodulen 12, 13 wieder zusammengebaut werden,
werden (in Bezug nur auf das Modul 13) das zentrale Modul 11 und
das Seitenmodul 13 mittels Einsetzen des Kopfes 63 in
das Gehäuse 65 des
zentralen Moduls 11 aus der gelösten Position von 16 in
die Position von 17 miteinander gekoppelt. Der
Kopf 63 wird mittels einer Drehung des Schaftes 60 aus
der Position von 17 um 90° in die Position von 18 zu
dem Gehäuse 65 gezwungen.
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Zu
diesem Zweck ist der Schaft 60 an dem Ende, das dem Kopf 63 entgegengesetzt
ist, mit einem Steuerhebel 77 versehen, der in der Position
der 16 und 17 mit
einem Bezugsanschlag 78, der sich von dem Zylinder 70 erstreckt,
zusammenwirkt. Während
sich der Kopf 63 in dieser Position befindet, wird Öl unter
Druck in die Kammer 74 eingeleitet, wie durch den Pfeil 75 (19)
dargestellt, wonach die Verriegelungsringmutter 68 gegen
den Zylinder 70 (20) angezogen
wird, um das zentrale Modul (Kern) 11 und das Seitenmodul
(Schulter) 13 stabil zu verriegeln, diese zusammenzupacken.
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Die
Abgabe von Öl
in die Kammer 74 betätigt eine
Klemmvorbelastung zwischen den Bestandteilen 11, 13,
wodurch ein geeignetes Manövrieren
der Verriegelungsringmutter 68 von Hand ermöglicht wird,
wonach Drucköl
aus der Kammer 74 entleert wird, wie durch den Pfeil 76 (21)
dargestellt, so dass die Gegenfeder 73 den Kolben 71 aus
der Position von 19 in die Position von 21 verschiebt.
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Das
Gerüst
befindet sich im Betriebszustand, ohne jegliche wie auch immer geartete
Gefahr des Lockerns zwischen dem Kern und den Schultern auf Grund
von Ölaustritten
aus den unter Druck stehenden Kammern, wie es bei bekannten Systemen vorkommen
kann.
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Selbstverständlich erfolgt
für das
andere Seitenmodul 12 der selbe Vorgang.
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Eine
rasche Trennung der Schulter 12, 13 von dem zentralen
Kern 11 (wie in den 5a–5f angezeigt)
kann durch Ausführen
der oben beschrie benen Arbeitsschritte am Klemmsystem in umgekehrter
Reihenfolge durchgeführt
werden.
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22 veranschaulicht
ein System, das insgesamt dem der 16–21 entspricht,
in welchem ein Doppelkolben vorhanden ist. Dieses System wird in
den Fällen
verwendet, in denen auf Grund von Platzmangel ein Kolben mit einem
relativ großen Durchmesser
nicht eingesetzt werden kann.
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Auf
diese Weise ist es möglich,
den in dem Oberbegriff der Beschreibung erwähnten Zweck zu erreichen, d.
h., ein Walzgerüst
bereitzustellen, das unter Verwendung der Ausrüstung, über die ein Walzwerk traditionellerweise
verfügt,
und zwar eines Laufkrans mit normaler Hubkraft und von Umsetzwagen,
einfach zerlegt und bewegt werden kann.
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Es
ist anzumerken, dass die Erfindung es in vorteilhafter Weise ermöglicht, über ein
einzelnes komplettes Gerüst,
das aus einem zentralen Modul (Kern) und zwei Seitenmodulen (Schultern),
plus einem zentralen mit neuen Walzen versehenen Modul (Kern) aufgebaut
ist, zu verfügen,
an Stelle des für den
Austausch der Walzen in einem Gerüst des traditionellen Typs
erforderlichen Roboters.
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Selbstverständlich ist
es auch möglich,
einen Walzenwechsel an ein und dem selben von der Walzlinie weg
verschobenen zentralen Modul (Kern) vorzunehmen; diese Lösung bedingt
längere
Zeiten, aber geringere Investitionen, und zwar insofern, als der
Ersatzkern und entsprechende Mechanismen zum Bewegen nicht vorhanden
sind.
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Es
sollte darüber
hinaus angemerkt werden, dass es bei einem Universalgerüst gemäß der Erfindung
möglich
ist, die horizontalen und vertikalen Walzen gleichzeitig oder nur
die horizontalen Walzen allein auszutauschen, wie erforderlich.
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Darüber hinaus
erhält
man bei einem Universalgerüst
gemäß der Erfindung
durch Entfernen der Gestelle, die die vertikalen Walzen tragen,
sofort ein Duowalzgerüst,
ohne irgend eine Notwendigkeit, die Schultern oder die Gestelle,
die die horizontalen Walzen tragen, zu zerlegen.
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Auf
diese Weise werden die Zwecke, auf die im Oberbegriff der Beschreibung
verwiesen wird, erfüllt.
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Der
Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist durch die folgenden
Ansprüche
definiert.