EP3445506B1 - Verfahren und vorrcihtung zum wechseln der walzen in einem walzwerk - Google Patents

Verfahren und vorrcihtung zum wechseln der walzen in einem walzwerk Download PDF

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EP3445506B1
EP3445506B1 EP17717717.7A EP17717717A EP3445506B1 EP 3445506 B1 EP3445506 B1 EP 3445506B1 EP 17717717 A EP17717717 A EP 17717717A EP 3445506 B1 EP3445506 B1 EP 3445506B1
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EP
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rolls
roll
chock
chocks
rolling mill
Prior art date
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EP17717717.7A
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French (fr)
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EP3445506A1 (de
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Benoît BROEKS
Aymeric DELANOY
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Fives DMS SA
Original Assignee
Fives DMS SA
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • 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
    • B21B31/103—Manipulators or carriages therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
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    • 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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    • B21B31/08—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
    • B21B31/106—Vertical displacement of rolls or roll chocks during horizontal roll changing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/025—Quarto, four-high stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2203/00—Auxiliary arrangements, devices or methods in combination with rolling mills or rolling methods
    • B21B2203/32—Roll changing stools

Definitions

  • the subject of the invention is a method for changing the rolls of a rolling mill for metal strip, as well as a rolling installation comprising a rolling mill and a system for changing rolls advantageously allowing the implementation of the method according to the invention.
  • the field of the invention is that of Quarto stand rolling mills which find a particular application, for example in annealing lines, or even galvanizing lines, or alternatively, off-line rolling mills, reversible or not, for metal strip. .
  • the rolling mill according to the invention finds a particular application, in particular after annealing of the strip, to perform a skin-pass, very often with the aim of eliminating the elastic bearing of the metal strip to impart roughness to it and / or d 'to improve the gloss and / or improve the flatness thereof.
  • a Quarto stand rolling mill has a retaining stand comprising two pairs of uprights, at the two ends of the stand between which are provided four cylinders with parallel axes, namely two working rolls, lower and upper, defining the passage air gap of the strip to be rolled, as well as two support rolls, upper and lower, bearing respectively on the working rolls, on the side opposite to that of the passage air gap.
  • the motorization of the cylinders is provided on one side of the cage, the other side, called the operator side being the one where maintenance operations are carried out, in particular the operations of changing cylinders through the access window present between the two uprights of the cage on this operator side.
  • each support or working roll is rotatably mounted at its ends on chocks, by means of bearings, for example rolling bearings or hydrostatic bearings.
  • bearings for example rolling bearings or hydrostatic bearings.
  • These chocks are supports which can be moved in a direction parallel to the clamping plane, between the two uprights of the cage.
  • a Quarto type rolling mill comprises means for applying a clamping force between the chocks of the support rolls, in the form of two hydraulic jacks, very often at the lower end of the stand, resting respectively on the two chocks of one of the support rollers, often lower.
  • these two hydraulic cylinders allow the opening of the cage, namely the spacing of the upper cylinders (upper support cylinder and working cylinder) relative to the lower cylinders (lower support cylinder and working cylinder) , and in a position where they can be extracted from the cage.
  • the chocks of the working rolls, and the chocks of the support rolls are thus mounted to slide in a direction parallel to the clamping plane, so as to allow the opening of the cage or its closing, or even to facilitate the operations of maintenance and disassembly.
  • each chock typically comprises two sliding plates, parallel and opposite, on either side of the axis of rotation of the cylinder, and cooperating with sliding plates integral with the uprights and parallel to the latter, at the level on both sides of the window.
  • these sliding plates do not ensure the blocking of the chocks (and of their cylinder) along the axis of the supported cylinder.
  • the chock clamping system of the working or support rolls typically comprises, for each chock, two vertical grooves of the chocks, opposite, located on either side of the axis of rotation. of the cylinder, as well as two associated locking members, respectively integral with the uprights, movable horizontally. Each locking member can move from a locking position in which the locking member penetrates the vertical groove, to an unlocked position in which the locking member is retracted out of this groove.
  • the locking member integral with the upright, prevents movement of the chock along the axis of the cylinder, while allowing the chock to slide along the vertical axis of the uprights, by displacement of the locking member along the vertical groove of the chock.
  • the document WO03 / 099479A1 further discloses a process for the extraction of the cylinders, which ensures the extraction of the work rolls marked 2a and 2b, but also the extraction of the support rolls 3a, 3b using as the only actuator with stroke horizontal the actuator marked 7 for pushing the working rolls out of the cage, then for pushing the support rolls out of the cage.
  • the process allowing the extraction of the four cylinders is as follows, and is broken down into two stages, with first the extraction of the working rolls, then the extraction of the support rolls.
  • the two grippers hydraulic or electric
  • the actuator marked 7 is used at the thrust to simultaneously extract the two working rolls 2a and 2b, which are then extracted from the stand of the rolling mill, and while the support rolls 3a and 3b are still present in the stand.
  • support equipment (marked 11) is used, which is inserted into the stand of the rolling mill, placed between the upper support roll and the lower support roll.
  • the support equipment 11 is connected to the actuator 7.
  • the upper clamp 18 of the upper arm (17a ) engages with a specific part 19 of the support equipment 11.
  • the stroke of the actuator is then used to remove the lower support cylinder 3b / support equipment 11 / lower support cylinder assembly, in one piece .
  • the extraction system comprises a single actuator (marked 54) with horizontal stroke, fitted with a coupling head (a hook marked 54a) which allows all the cylinders (working and support) to be removed, and in a sequence illustrated in Figures 6 (A) to 6 (D).
  • FIG. 6 (A) illustrates the step of extracting the two working rolls (jointly) by the pushing action of the actuator 54. Subsequently, to this extraction, the lower support cylinder 53 is lifted by jacks 16, allowing the chock of the lower support cylinder 54 to be taken with the hook 54a of the horizontal actuator 54. The same actuator 54 with horizontal stroke is then used to take out the lower support roll 53, and while the upper support roll is still present in the stand of the rolling mill.
  • FIG. 6 (B) illustrates the next step for which a support device, marked 59 (" roll changing stool ”) is positioned resting on the chocks of the lower support rollers (then outside the cage), before insert the assembly into the rolling mill stand, namely the lower back-up roll and the support equipment by the pulling action of the actuator 54, and as shown in Figure 6 (C).
  • a support device marked 59
  • FIG. 6 (C) illustrates the next step for which a support device, marked 59 (“ roll changing stool ”) is positioned resting on the chocks of the lower support rollers (then outside the cage), before insert the assembly into the rolling mill stand, namely the lower back-up roll and the support equipment by the pulling action of the actuator 54, and as shown in Figure 6 (C).
  • the upper support cylinder is then lowered onto the support equipment 59, resting by its chocks, the actuator 54 then being used for the joint thrust of the assembly comprising the lower support cylinder, the support equipment and the upper support cylinder (superimposed).
  • the method previously described in this prior art US 2002/0078728 is advantageous compared to that of the document WO03 / 099479A1 in that the horizontal actuator marked 54 is used, as well as the lower support roll (temporarily extracted) to allow the insertion of this equipment in the stand of the rolling mill, and as illustrated in Figures 6 (B) and 6 (C), and unlike the document WO 03 / 099479A1 which requires inserting this support equipment directly between the support rolls present in the rolling mill stand.
  • the hook 54a of the horizontal actuator is aligned with the complementary hook of the chock 57 of the lower working cylinder, and as shown in Figure 6 (A), allowing the actuator to be engaged with the work rolls to allow its extraction.
  • the support rails 15 of the lower support cylinder are aligned with the rails marked 18 allowing the exit of the lower support cylinder.
  • the rise of the rails from the low position to the high position still allows the hook 54a to engage with a complementary hook of the chock of the lower support cylinder.
  • the actuator 54 (with horizontal stroke) for the thrust of the cylinders must necessarily be combined with a control system.
  • rails intended for supporting the chocks of the lower support cylinder and whose jacks marked 16 allow the level of the lower support cylinder to be changed (and therefore of the lower working cylinder resting on the latter) to allow the same hook 54a of the horizontal actuator to engage respectively with a hook 54b of the chock of the working cylinder (in the down position of the rails 15 shown in Figure 6 (A), and engage with a hook 24 of the chock of the lower back-up roll (in the upper position of the rails shown in Figures 6 (B) to 6 (C)).
  • the present invention meets this objective by proposing a method for changing the rolls which advantageously makes it possible to use an extraction system using a single actuator to extract all of the rolls from the rolling mill.
  • the aim of the present invention is such a method with a single actuator, the coupling head of which can be linked, firstly to the chock of a working cylinder, then secondly to the chock.
  • a support cylinder to allow extraction of all the cylinders (ie namely the working rolls and the backup rolls) limiting the installation costs necessary for these operations, and by comparing to the state of the art disclosed by the document US 2002/0078728 .
  • Another object of the present invention is to provide such a rolling installation comprising a rolling mill, as well as a system for extracting the rolls, of lower cost compared to the installations of the state of the art, suitable in particular for setting up. implementation of the process.
  • the second coupling means are passed from the retracted state in which they do not cause the chock of the lower support cylinder to the deployed state in which they cause the thrust l '' chocks said lower support roll by manual action on said second coupling means, successively at said first extraction step, the coupling head being in said second deployed position, accessible from the operator side of said rolling mill, and prior to said rolling mill step back.
  • the coupling head can be coupled to the working cylinder (and while the second coupling means are in the retracted state and do not drive the lower support cylinder) to allow the implementation of the first step of extracting the working rolls, then be coupled to the lower support cylinder for the implementation of the following steps, this change being made manually, in other words without using an actuator (such as the jacks marked 16 as in the prior art US 2002/0078728 ) to allow this change of coupling.
  • the coupling change of the coupling head (from the retracted state of the second coupling means to the deployed state) is obtained by manual action by an operator (and therefore without the use of a electric actuator, hydraulic pneumatic or other which increases the cost of the installation).
  • said folding element is a manually actuated member for move from the deployed position to the folded position of said folding member, or vice versa.
  • the chocks on the operator side of the working rolls having sliding plates, parallel and distributed on either side of the axis of the cylinder, intended to cooperate with sliding plates integral with two uprights on the operator side.
  • the connecting means comprise at least one blade the proximal end of which is integral with one of the lower or upper chocks, received in a lateral groove, made in the body of the chock, on the back of a plate sliding, and the distal end of which penetrates into a groove of the other chock, at least in an extended position of said blade, in said open position of the retaining cage.
  • the invention also relates to a rolling mill 1, in particular of the Quarto type, for a metal strip comprising a retaining cage 2, comprising two pairs of uprights, at the two ends of the stand between which are provided a set of superimposed rolls, with substantially axes. parallel, comprising two work rolls 3, 4, lower and upper, defining the passage air gap, and two support rolls 5,6 respectively lower and upper, intended to bear respectively on the work rolls on the side opposite to that of the passage air gap.
  • Each working or support cylinder has two ends, typically called journals, rotatably mounted, each on a bearing carried by a chock 30, 40, 50, 60.
  • the rolling mill further comprises guide means between the chocks 30, 40, 50, 60 of the rolls and the retaining stand 2, according to the clamping plane.
  • These guide means may comprise sliding surfaces between the chocks and the frame (in particular the uprights) of the retaining cage 2.
  • the two sliding plates 27 are respectively secured to the internal walls of two blocks of the bending jacks Vc3, Vc4, themselves respectively secured by their external wall to the two internal walls of the uprights of the same pair of uprights. the cage.
  • the rolling mill also comprises means for applying a clamping force between the chocks of the support rolls, typically comprising hydraulic jacks Vs.
  • hydraulic jacks Vs two in number, can be arranged in the lower part of the stand. holding and resting respectively on the two chocks 60 of the lower support cylinder 6.
  • these jacks hydraulic Vs can also be provided in the upper part of the retaining cage 2 and rest respectively on the chocks of the upper support cylinder.
  • the rolling mill also comprises a clamping system for chocks 30, 40 of the working rolls 3 and 4, and a clamping system 9 for chocks 50,60 of the support rolls 5,6.
  • the clamping system for the working rolls illustrated in the examples is that which has been the subject of the filing of the French patent application by the Applicant.
  • FR 1652265 of March 17, 2016 which makes it possible to lock the chocks of the working rolls, or on the contrary to free the axial displacement of the working rolls by the actions of opening and closing of the retaining cage.
  • the description of this system for clamping the work rolls is not explicitly repeated in the present application. Those skilled in the art can however refer to this document for its execution. In the context of the present application, other systems for clamping the work rolls can be envisaged and in particular that with dedicated jacks described as state of the art in the application. FR 1652265 .
  • the clamping system 9 of the chocks of the support rolls to pass from a retracted state, allowing the withdrawal along their axis of the support rolls out of the retaining cage towards a blocked state ensuring the blocking of the chocks with respect to the cage, along the axis of the cylinder, while allowing the chocks to slide along the guide means, along the clamping plane.
  • This clamping system 9 can comprise vertical grooves of chocks 50, 60 of the upper support cylinder 5 and of the lower support cylinder 6, as well as locking members 90, mounted to slide horizontally. Each locking member can move from a position where it penetrates the vertical groove of the chocks 50 or 60, blocking the axial movement of the support cylinder, to a retracted position where the axial movement is released. Taking into account the frequency of maintenance of the support rolls, the clamping system can be manual, the passage from the retracted position to the blocking position is manual being obtained by actuation of a handle 91.
  • the rolling mill further comprises motorization means 10 for the support rolls, on one side of the rolling mill support stand, referred to as the motorization side in the remainder of the invention.
  • an electric motor M makes it possible to drive the lower and upper support rolls, by virtue of a transmission connecting the output of the engine to the ends of the support rolls, on the motor side.
  • the invention relates here more particularly to the system for extracting the working rolls and the support rolls, and which is located on the motor side of said rolling mill.
  • This extraction system allows, as will be developed subsequently, the extraction of used rolls out of the rolling mill holding stand, in particular with a view to their rectification, but also the insertion of rectified (or new) rolls in the retaining cage.
  • the actuator may include a motorized rack 71 and pinion 72 pair, the frame of the coupling head 8 being rigidly secured to the distal end of the rack 71.
  • the rotation of the pinion 72 in a first direction allows translation along its path. axis of the rack, as well as of the coupling head 8.
  • the coupling head 8 can be moved from a first retracted position P1 for which the coupling head is located on the motor side, to a second deployed position P2 for which the coupling head 8 having passed through the retaining cage 2 is located on the side. operator, accessible to them.
  • the chocks 30,40 of the upper and lower working rolls have connection means 11, on the operator side, opposite the motorization means, providing a mechanical connection 12 between these chocks on the operator side.
  • This mechanical connection 12 makes it possible to ensure the joint output of the two working rolls 3, 4 when the actuator 70 of the extraction system exerts only a thrust (motorization side) on the lower working roll, and as will be explained thereafter.
  • the connecting means 11 may comprise at least one blade 15 (or even two blades 15), the proximal end of which is integral with one marked with the lower or upper chocks, received in a lateral groove, made in the chock body, on the back of a slide plate 31 or 41, and the distal end 16 of which enters a groove in the other chock, on the back of the slide plate, at least in a deployed position of said blade, in said open position of the retaining cage.
  • the (or each) blade 15 is substantially parallel to the sliding plates 31 or 41 the distal end 16 of the blade may have a rounded contour so as to allow a slight pivoting of the distal end in the groove which will be in particular observed during bending action on the work rolls.
  • the blade 15 can also be provided for retracting, in a position retracted into the chock 30 (position not shown), the chock 30 having means for locking said blade 15 in the deployed position.
  • These means can include a spring ball system.
  • An oblong opening 17 of the blade intended to be crossed by a stud 18, integral with the chock, can also be provided to prevent the disassembly of the blade.
  • the extraction system optionally makes it possible to extract only the working rolls, then to insert new working rolls (new or rectified), in said retaining stand (the cylinders of support remaining in the retaining cage).
  • This step of opening the rolling mill stand is illustrated in figures 6 and 7 , caused by the retraction of the hydraulic cylinders Vs. Where appropriate, and according to one embodiment, this opening automatically causes the chocks 30,40 of the work rolls 3, 4 to declaim.
  • the support stand 2 of the rolling mill typically comprises support rails R3, R4 on which rest the chocks 30, 40 of the upper working rolls and lower 3,4, in the open position of the retaining cage 2, said support rails R3, R4 ensuring the guidance of the work rolls 3, 4 and their chock 30,40 during the extraction of the work rolls out of said retaining cage or when inserting the working rolls into the retaining cage.
  • the retaining cage further comprises support rails R6 on which rest the chocks 60 of said lower support cylinder 6 in the open position of the retaining cage 2, the chocks 60 having rollers 63 intended to roll along the rails R6, other rails extending the R6 rails at the level of the extraction zone on the operator side.
  • the rolling installation may comprise a support carriage 20 comprising support rails R3 ', R4' suitable for supporting and guiding the chocks 30, 40 of the lower and upper working rolls 3,4 which, in a relative position of the carriage relative to the rolling mill, extend the supporting rails R3, R4 of the rolling mill and in such a way that the lower and upper working rolls are loaded jointly on the carriage 20 during the pushing action of the actuator on the work rolls 3, 4, or on the contrary unloaded from the carriage to be inserted into the retaining cage during the insertion of rolls.
  • This support trolley 20 is movable along rails perpendicular to the support rails, to allow the trolley to be retracted laterally to a position outside the extraction zone, and as illustrated in figure 8 .
  • An M T handling frame makes it possible to evacuate the work rolls 3, 4 from above, using a workshop crane.
  • This carriage 20 is maintained in this retracted position outside the extraction zone, in particular during the steps for which the support rolls are extracted or inserted.
  • the carriage can have, in parallel, four pairs of support rails, and so as to be able to support two pairs of upper and lower working rolls, side by side.
  • This hook 81 is initially engaged with the corresponding hook 42 at the end of the lower working cylinder, in said first retracted position P1 of the coupling head, and as illustrated in figures 3 or 11 .
  • the two mutually engaging hooks 81 and 82 are configured so that the hooking and unhooking between, on the one hand, the hook 81 of the first coupling means of the coupling head 8, and on the other hand, the corresponding hook 42 of the lower working cylinder 4, are caused by the movements of the carriage 20, in a direction perpendicular to the support rails R3 ', R4'.
  • the coupling (or decoupling) of the coupling head 8 with the lower working cylinder 4 is therefore automatic thanks to the motorized movement of the support carriage, and without requiring a dedicated actuator for this action.
  • the support rails R3 'and R4' of the support carriage are aligned with the support rails R3 and R4 during the first extraction step E1.
  • the carriage 20 is retracted into a position outside the extraction zone, on the operator side, and as illustrated in figure 14 , and while the coupling head is in the second deployed position P2, accessible from the operator side.
  • This access to the coupling head 8 advantageously allows, according to the invention, an operator to pass the second coupling means from the retracted state in which they do not cause the chock of the lower support cylinder towards the 'deployed state in which they cause the thrust to the choke of said lower support cylinder by manual action by the operator on said second coupling means.
  • This manual action is successive to said first extraction step, performed while the coupling head is in said second deployed position accessible from the operator side of said rolling mill, and prior to said coupling head return step.
  • the movable member 82 can be locked in position by any suitable means, and for example, by means of a fork 85, articulated to the frame, which in a position makes it possible to keep the movable member 82 in position. raised by engagement with a tab 84 rigidly secured to the movable member. Unlocking is obtained by moving the fork 85 around its pivot, this displacement causing the release of the movable member which pivots upside down, for example half a turn under the effect of gravity.
  • This movable element 82 is configured in said deployed position P4 to engage with a projecting portion 62 on the upper face the chock 60 of the lower support cylinder 6 on the motor side, present in the retaining cage.
  • said passage of the coupling head 8 from the second deployed position P2 to the first retracted position P1 causes the projecting part 62 to engage against the movable element 82, which pivots around its articulation under the action of the protruding part 62 (see figures 20 to 22 ), to escape said protruding part 6 before returning, under the effect of gravity, into position (see figure 23 ) where said movable member 82 projects downward, on the other side of the protrusion 62.
  • said movable member 82 is configured to escape a protrusion 62 on the face of the chock 60 of the lower support cylinder 6, thanks to the possibility of rotation of said at least one movable element (in the clockwise direction to figures 21 and 22 ).
  • said movable element 82 then in position on the other side of the protruding part 62 abuts against said protruding part 62 under the thrust action of the actuator 70 and so as to allow the exit of said support cylinder lower 6 during the second extraction step E3.
  • the possibility of rotation of said movable element 82 is blocked by a stop 86, which allows said movable element 82 to transmit the force to the chock 60. thrust required to extract the lower support cylinder 6.
  • the second coupling means may comprise, as illustrated in the figures, two mobile elements 82 which are substantially parallel and rigidly secured to the same rotation shaft to the frame of the head.
  • the rotation shaft is substantially horizontal and perpendicular to the axis of the lower support cylinder.
  • the two moving parts are intended to cooperate respectively with two protruding parts on the upper face of the chock 60 of the lower support cylinder 6.
  • the lower support cylinder 6 is extracted from the retaining cage 2, and as illustrated by way of indication on figure 25 .
  • the next step is said positioning step E4 during which a support device 13 is positioned by means of a handling device (ie an overhead crane) on the lower support cylinder 6.
  • a handling device ie an overhead crane
  • This support equipment 13 is notable in this respect. that it can be inserted (once the working rolls have been removed) into the retaining cage 2, together with the lower backup roll.
  • said at least one foldable movable element 83 can be initially in the deployed position P5 in that it does not make it possible to exert a thrust force on the cylinder.
  • the foldable elements 83 can be two in number, and engage in abutment with the two protruding parts 62.
  • the passage from the deployed position P5 to the folded position P6 can be obtained manually, for example by a rotation according to an angle limited, for example by a quarter of a turn of said element 83.
  • the or each element may have an indentation intended for a tool such as a wrench.
  • the two folding elements in their deployed position P5 allow, during the insertion step E5 to enter jointly into the retaining cage the lower support cylinder 6, as well as said support equipment 13 supported by the chocks 60, and as illustrated at figure 28 .
  • the metal strip present in the rolling plane of the rolling mill is housed in an intermediate clearance 14 of said support equipment 13.
  • the coupling head 8 is decoupled by manual action on the folding elements 83 which have passed into their folded position P6, then by the return of the coupling head towards the first retracted position P1.
  • the upper support cylinder 5, said support equipment 13, then the lower support cylinder 6 can then be evacuated from the extraction zone, from the top, by a handling frame M A , illustrated in figure 1 , lifted by an overhead crane.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Claims (13)

  1. Verfahren zum Wechseln der Walzen eines Walzwerks für ein Metallband, das in einer Anlage (1) eingesetzt wird, umfassend:
    - ein Walzwerk, umfassend:
    - einen Haltekäfig (2),
    - eine Gesamtheit von übereinander angeordneten Walzen mit im Wesentlichen parallelen Achsen, umfassend zwei Arbeitswalzen (3, 4), eine untere und eine obere, die den Durchgangsspalt definieren, und zwei Stützwalzen (5, 6), eine untere bzw. eine obere, die dazu bestimmt sind, jeweils auf den Arbeitswalzen auf der zu jener des Durchgangsspalt gegenüberliegenden Seite zur Abstützung zu gelangen,
    - wobei jede Walze zwei drehbar montierte Enden jeweils auf einem von einem Einbaustück (30, 40, 50, 60) getragenen Lager besitzt,
    - Führungsmittel zwischen den Einbaustücken der Walzen und dem Haltekäfig entlang der Anstellebene,
    - Mittel zum Anwenden einer Anstellkraft zwischen den Einbaustücken der Stützwalzen, umfassend Hydraulikzylinder (Vs),
    - ein System zum Einspannen (9) der Einbaustücke der Walzen, das die Feststellung der Einbaustücke in Bezug zum Haltekäfig entlang der Achse der Walze gewährleistet, wobei es das Gleiten der Einbaustücke entlang der Führungsmittel entlang der Anstellebene gestattet,
    - Antriebsmittel (10) der Stützwalzen auf einer Seite des Haltekäfigs des Walzwerks, Antriebsseite genannt,
    - ein Entnahmesystem der Arbeitswalzen und der Stützwalzen, das auf der Antriebsseite des Walzwerks vorgesehen ist, umfassend:
    - einen Aktuator (70), der eingerichtet ist, um die Walzen aus dem Haltekäfig (2) des Walzwerks bei der Entnahme der Walzen zu schieben, oder hingegen um die Walzen in den Haltekäfig (2) beim Einsetzen der Walzen zu ziehen,
    - einen Kupplungskopf (8), der mit dem Aktuator (70) verbunden ist, der sich in Öffnungsposition des Haltekäfigs (2) auf einer Zwischenhöhe zwischen der unteren Arbeitswalze (4) und der unteren Stützwalze (6) befindet, der entlang einer Richtung parallel zu den Walzen (3, 4, 5, 6) von einer ersten eingezogenen Position (P1), in der der Kupplungskopf antriebsseitig angeordnet ist, in eine zweite ausgefahrene Position (P2), in der der Kupplungskopf (8), der den Haltekäfig (2) durchquert hat, betriebsseitig angeordnet ist, verlagerbar ist, wobei der Kupplungskopf (8) umfasst:
    - erste Kopplungsmittel, die eingerichtet sind, um das Einbaustück (40) oder das Ende der unteren Arbeitswalze (4) auf die Antriebsseite des Walzwerks zu bringen,
    - zweite Kopplungsmittel, die eingerichtet sind, um das Einbaustück der unteren Stützwalze (6) auf die Antriebsseite des Walzwerks zu bringen, die einen eingezogenen Zustand, in dem sie das Einbaustück der unteren Stützwalze (6) nicht antreiben, und einen ausgefahrenen Zustand aufweisen, in dem sie das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) anschieben,
    und bei dem die Einbaustücke (30, 40) der oberen und unteren Arbeitswalzen betriebsseitig Verbindungsmittel (11) gegenüber den Antriebsmitteln aufweisen, die eine mechanische Verbindung (12) zwischen diesen betriebsseitigen Einbaustücken gewährleisten,
    und bei dem die Entnahme der Arbeitswalzen (3, 4) und der Stützwalzen (5, 6) nach dem Öffnen des Haltekäfigs des Walzwerks vorgenommen wird, während der die untere Arbeitswalze (4) und die untere Stützwalze (6) von der oberen Arbeitswalze (3) und der oberen Stützwalze (5) entfernt sind, während das Metallband (B) entlang der Ablaufebene des Walzwerks durch Einsatz der folgenden aufeinanderfolgenden Schritte vorhanden ist:
    - eines ersten Entnahmeschrittes (E1), während dessen die obere Arbeitswalze (3) und die untere Arbeitswalze (4) entnommen werden, durch Schieben des Aktuators (70) auf das Einbaustück (40) der unteren Arbeitswalze (4) antriebsseitig, wobei der Kupplungskopf (8) von der ersten eingezogenen Position (P1) in die zweite ausgefahrene Position (P2) übergeht, wobei die obere Arbeitswalze (3) gemeinsam mit der unteren Arbeitswalze (4) durch die betriebsseitig erzeugte mechanische Verbindung (12) zwischen den Einbaustücken (30, 40) der unteren und oberen Arbeitswalzen angetrieben wird, wobei die zweiten Kopplungsmittel (81, 82) des Kupplungskopfes (8) im eingezogenen Zustand sind, in dem sie die Einbaustücke der Stützwalzen bei diesem Schieben nicht antreiben,
    - eines Rückführungsschrittes (E2), während dessen der Kupplungskopf (8) von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in Richtung der Antriebsseite in die erste eingezogene Position (P1) zurückgeführt wird,
    - eines zweiten Entnahmeschrittes (E3), während dessen die untere Stützwalze (6) aus dem haltekäfig (2) durch ein Schieben des Aktuators auf das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig entnommen wird, wobei der Kupplungskopf (8) von der ersten eingezogenen Position (P1) in die zweite ausgefahrene Position (P2) übergeht, wobei die zweiten Kopplungsmittel im ausgefahrenen Zustand sind und es ermöglichen, das Anschieben des Einbaustücks (60) der unteren Stützwalze (6) anzutreiben,
    - eines Positionierungsschrittes (E4), während dessen eine Stützausrüstung (13) auf der unteren Stützwalze (6) positioniert wird, deren unterer Teil auf den Einbaustücken (60) der unteren Stützwalze (6) abgestützt ist, und deren oberer Teil dazu bestimmt ist, als Stütze für die Einbaustücke (50) der oberen Stützwalze (5) zu dienen, wobei die Stützausrüstung (13) in den Haltekäfig (2) einsetzbar ist,
    - eines Einsetzschrittes (E5), während dessen die untere Stützwalze (6) und die Stützausrüstung (13) in den Haltekäfig (2) durch durch die Rückkehr des Kupplungskopfes (8) in Richtung der Antriebsseite hervorgerufenes Ziehen von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) eingesetzt werden, wobei die Stützausrüstung (13) eine Ausnehmung (14) aufweist, die von dem Metallband (B) durchquert wird, wenn sie in den Haltekäfig (2) eingesetzt wird,
    - eines Auflegeschrittes (E6), während dessen die obere Stützwalze (5) auf den oberen Teil der Stützausrüstung (13) durch Absenken der oberen Stützwalze (6) aufgelegt wird,
    - eines dritten Entnahmeschrittes (E7), während dessen die Einheit, umfassend die untere Stützwalze (6), die Stützausrüstung (13) und die obere Stützwalze (5) durch Schieben des Aktuators (70) auf das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig entnommen wird,
    und bei dem die zweiten Kopplungsmittel vom eingezogenen Zustand, in dem sie das Einbaustück der unteren Stützwalze (6) nicht antreiben, in den ausgefahrenen Zustand übergehen, in dem sie das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) durch manuelle Betätigung der zweiten Kopplungsmittel nach dem ersten Entnahmeschritt (E1) anschieben, wobei der Kupplungskopf (8) in der zweiten ausgefahrenen Position (P2) ist, die betriebsseitig am Walzwerk zugänglich ist, und zwar vor dem Rückführungsschritt (E2).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem:
    - der Haltekäfig (2) des Walzwerks Stützschienen (R3, R4) umfasst, auf denen die Einbaustücke (30, 40) der oberen und unteren Arbeitswalzen (3, 4) in Öffnungsposition des Haltekäfigs (2) liegen, wobei die Stützschienen (R3, R4) die Führung der Arbeitswalzen (3, 4) und ihres Einbaustücks (30, 40) bei der Entnahme der Walzen im Haltekäfig gewährleisten,
    - wobei die Walzanlage einen Tragschlitten (20) umfasst, umfassend Stützschienen (R3', R4'), die zum Tragen und Führen der Einbaustücke (30, 40) der unteren und oberen Arbeitswalzen (3) geeignet sind, die in einer relativen Position des Schlittens in Bezug zum Walzwerk die Stützschienen (R3, R4) des Walzwerks verlängern, und zwar derart, dass die unteren und oberen Arbeitswalzen auf den Schlitten (20) geladen werden, wenn der Kupplungskopf die zweite ausgefahrene Position (P2) während des ersten Entnahmeschrittes (E1) erreicht.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die ersten Kopplungsmittel (81) einen Haken umfassen, der starr mit dem Kupplungskopf (8) verbunden ist, der dazu bestimmt ist, mit einem entsprechenden Haken (42) in Eingriff zu gelangen, der mit dem antriebsseitigen Ende der unteren Arbeitswalze (4) verbunden ist, und geeignet ist, um:
    - eine Schubkraft auf die untere Arbeitswalze (4) während des ersten Entnahmeschritts (E1) und des Übergangs des Kupplungskopfes (8) von der ersten eingezogenen Position (P1) in die zweite ausgefahrene Position (P2) auszuüben,
    - eine Zugkraft auf die Arbeitswalze beim Übergang des Kupplungskopfes (8) von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) auszuüben.
  4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, bei dem die Kopplung und die Entkopplung zwischen einerseits dem Haken (81) der ersten Kopplungsmittel des Kupplungskopfes (8) und andererseits dem entsprechenden Haken (42) der unteren Arbeitswalze (4) durch die Bewegungen des Schlittens (20) in eine Richtung senkrecht auf die Stützschienen (R3', R4') hervorgerufen werden.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die zweiten Kopplungsmittel (82, 83) mindestens ein bewegliches Element (82) umfassen, das am Gestell des Kupplungskopfes angelenkt und geeignet ist, beim Schieben mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) zusammenzuwirken, wobei:
    - im eingezogenen Zustand der zweiten Kopplungsmittel das mindestens eine bewegliche Element (82) hochgefahren und in einer eingezogenen Position (P3) festgestellt wird, in der das bewegliche Element (82) nicht mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig in Eingriff gelangt,
    - es im ausgefahrenen Zustand der zweiten Kopplungsmittel in einer ausgefahrenen Position (P4) ist, in der das bewegliche Element (82) unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten geworfen wird,
    und wobei das bewegliche Element (82) in der ausgefahrenen Position (P4) eingerichtet ist, um mit einem vorspringenden Teil (62) auf der Oberseite des Einbaustücks (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig in Eingriff zu gelangen,
    und bei dem:
    - während des Rückführungsschrittes (E2) des Kupplungskopfes der Übergang des Kupplungskopfes (8) von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) das Eingreifen des vorspringenden Teils (62) gegen das bewegliche Element (82) hervorruft, das um sein Gelenk unter der Wirkung des vorspringenden Teils (62) schwenkt, um aus dem vorspringenden Teil (62) auszutreten, bevor es unter der Wirkung der Schwerkraft in die Position zurückkehrt, in der das bewegliche Element (82) auf der anderen Seite des vorspringenden Teils (62) nach unten geworfen wird;
    - während des zweiten Entnahmeschrittes (E3) das bewegliche Element (82) an dem vorspringenden Teil (82) auf der anderen Seite des vorspringenden Teils unter der Wirkung des Schubs des Aktuators zum Anschlag gelangt, um das Austreten der unteren Stützwalze (6) zu ermöglichen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die zweiten Kopplungsmittel mindestens ein faltbares Element (83) umfassen, das geeignet ist, um mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) beim Ziehen zusammenzuwirken, das
    - es in der ausgefahrenen Position (P5) des faltbaren Elements ermöglicht, am Anschlag mit dem Einbaustück (60) auf Antriebsseite der unteren Stützwalze (6) in Eingriff zu gelangen, um einen Zug auszuüben, der das Einsetzen der unteren Stützwalze (6) und der Stützausrüstung (13) während des Einsetzschrittes (E5) ermöglicht,
    - es in der gefalteten Position (P6) des faltbaren Elements (83) ermöglicht, nach dem dritten Entnahmeschritt (E7) den Kupplungskopf von der aus dem Haltekäfig entnommenen unteren Stützwalze (6) während der Rückwärtsbewegung des Kupplungskopfes von der ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) zu entkoppeln.
  7. Walzanlage (1), umfassend:
    - ein Walzwerk, umfassend:
    - einen Haltekäfig (2),
    - eine Gesamtheit von übereinander angeordneten Walzen mit im Wesentlichen parallelen Achsen, umfassend zwei Arbeitswalzen (3, 4), eine untere und eine obere, die den Durchgangsspalt definieren, und zwei Stützwalzen (5, 6), eine untere bzw. eine obere, die dazu bestimmt sind, jeweils auf den Arbeitswalzen auf der zu jener des Durchgangsspalt gegenüberliegenden Seite zur Abstützung zu gelangen,
    - wobei jede Walze zwei drehbar montierte Enden jeweils auf einem von einem Einbaustück (30, 40, 50, 60) getragenen Lager besitzt,
    - Führungsmittel zwischen den Einbaustücken der Walzen und dem Haltekäfig entlang der Anstellebene,
    - Mittel zum Anwenden einer Anstellkraft zwischen den Einbaustücken der Stützwalzen, umfassend Hydraulikzylinder (Vs),
    - ein System zum Einspannen (9) der Einbaustücke der Walzen, das die Feststellung der Einbaustücke in Bezug zum Haltekäfig entlang der Achse der Walze gewährleistet, wobei es das Gleiten der Einbaustücke entlang der Führungsmittel entlang der Anstellebene gestattet,
    - Antriebsmittel (10) der Stützwalzen auf einer Seite des Haltekäfigs des Walzwerks,
    - ein Entnahmesystem der Arbeitswalzen und der Stützwalzen, das auf der Antriebsseite des Walzwerks vorgesehen ist, umfassend:
    - einen Aktuator (70), der eingerichtet ist, um die Walzen aus dem Haltekäfig (2) des Walzwerks bei der Entnahme der Walzen zu schieben, oder hingegen um die Walzen in den Haltekäfig (2) beim Einsetzen der Walzen zu ziehen,
    - einen Kupplungskopf (8), der mit dem Aktuator (70) verbunden ist, der entlang einer Richtung parallel zu den Walzen (3, 4, 5, 6) von einer ersten eingezogenen Position (P1), in der der Kupplungskopf antriebsseitig angeordnet ist, in eine zweite ausgefahrene Position (P2), in der der Kupplungskopf (8), der den Haltekäfig (2) durchquert hat, betriebsseitig angeordnet ist, verlagerbar ist, umfassend erste Kopplungsmittel, die eingerichtet sind, um das Einbaustück (40) oder das Ende der unteren Arbeitswalze auf die Antriebsseite des Walzwerks zu bringen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungskopf (8) in Öffnungsposition des Haltekäfigs (2) auf einer Zwischenhöhe zwischen der unteren Arbeitswalze (4) und der unteren Stützwalze (6) angeordnet ist, wobei der Kupplungskopf zweite Kopplungsmittel umfasst, die eingerichtet sind, um das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) auf die Antriebsseite des Walzwerks zu bringen, die einen eingezogenen Zustand, in dem sie das Einbaustück der unteren Stützwalze (6) nicht antreiben, und einen ausgefahrenen Zustand aufweisen, in dem sie das Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) anschieben,
    und bei der die Einbaustücke (30, 40) der oberen und unteren Arbeitswalzen betriebsseitig Verbindungsmittel (11) gegenüber den Antriebsmitteln aufweisen, die eine mechanische Verbindung (12) zwischen diesen betriebsseitigen Einbaustücken gewährleisten,
    und bei der die ersten Kopplungsmittel und die zweiten Kopplungsmittel des Entnahmesystems eingerichtet sind, um zu ermöglichen:
    - die aufeinanderfolgenden Entnahmen der Arbeitswalzen (3, 4), dann der Stützwalzen (5, 6) aus dem Haltekäfig (2),
    - das aufeinanderfolgende Einsetzen der Stützwalzen (5, 6), dann der Arbeitswalzen (3, 4) in den Haltekäfig (2),
    und bei der die zweiten Kopplungsmittel mindestens ein bewegliches Element (82) umfassen, das am Gestell des Kupplungskopfes angelenkt und geeignet ist, beim Schieben mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) zusammenzuwirken, wobei:
    - im eingezogenen Zustand der zweiten Kopplungsmittel das mindestens eine bewegliche Element (82) hochgefahren und in einer eingezogenen Position (P3) festgestellt wird, in der das bewegliche Element (82) nicht mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig in Eingriff gelangt,
    - es im ausgefahrenen Zustand der zweiten Kopplungsmittel in einer ausgefahrenen Position (P4) ist, in der das bewegliche Element (82) unter der Wirkung der Schwerkraft nach unten geworfen wird,
    und bei der das bewegliche Element (82) ein manuell betätigtes Element ist, um von der eingezogenen Position (P3) in die ausgefahrene Position (P4) des beweglichen Elements (82) oder umgekehrt überzugehen, wobei das bewegliche Element (82) in der ausgefahrenen Position (P4) eingerichtet ist, um mit einem vorspringenden Teil (62) auf der Oberseite des Einbaustücks (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig in Eingriff zu gelangen, das im Haltekäfig vorhanden ist, so dass:
    - der Übergang des Kupplungskopfes (8) von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) das Eingreifen des vorspringenden Teils (62) gegen das bewegliche Element (82) hervorruft, das um sein Gelenk unter der Wirkung des vorspringenden Teils (62) schwenkt, um aus dem vorspringenden Teil (62) auszutreten, bevor es unter der Wirkung der Schwerkraft in die Position zurückkehrt, in der das bewegliche Element (82) auf der anderen Seite des vorspringenden Teils (62) nach unten geworfen wird;
    - das bewegliche Element (82), das nun an dem vorspringenden Teil (62) auf der anderen Seite des vorspringenden Teils (62) unter der Wirkung des Schubs des Aktuators zum Anschlag gelangt, um das Austreten der unteren Stützwalze (6) zu ermöglichen.
  8. Anlage nach Anspruch 7, bei der:
    - der Haltekäfig (2) des Walzwerks Stützschienen (R3, R4) umfasst, auf denen die Einbaustücke (30, 40) der oberen und unteren Arbeitswalzen (3, 4) in Öffnungsposition des Haltekäfigs (2) liegen, wobei die Stützschienen (R3, R4) die Führung der Arbeitswalzen (3, 4) und ihres Einbaustücks (30, 40) bei der Entnahme der Walzen im Haltekäfig gewährleisten,
    - wobei die Walzanlage einen Tragschlitten (20) umfasst, umfassend Stützschienen (R3', R4'), die zum Tragen und Führen der Einbaustücke (30, 40) der unteren und oberen Arbeitswalzen (3, 4) geeignet sind, die in einer relativen Position des Schlittens in Bezug zum Walzwerk die Stützschienen (R3, R4) des Walzwerks verlängern, und zwar derart, dass die unteren und oberen Arbeitswalzen auf den Schlitten (20) beim Schieben des Aktuators auf die Arbeitswalzen (3, 4) geladen werden.
  9. Anlage nach Anspruch 7 oder 8, bei der die ersten Kopplungsmittel (81) einen umfassen, der starr mit dem Kupplungskopf (8) verbunden ist, der dazu bestimmt ist, mit einem entsprechenden Haken (42) in Eingriff zu gelangen, der mit einem der Enden der unteren Arbeitswalze (4) verbunden ist, und geeignet ist, um:
    - eine Schubkraft auf die untere Arbeitswalze (4) während des Schiebens des Kupplungskopfes (8) von der ersten eingezogenen Position (P1) in die zweite ausgefahrene Position (P2) auszuüben,
    - eine Zugkraft auf die Arbeitswalze (4) beim Übergang des Kupplungskopfes (8) von der zweiten ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) auszuüben.
  10. Anlage nach den Ansprüchen 8 und 9, bei der die Kopplung und die Entkopplung zwischen einerseits dem Haken (81) der ersten Kopplungsmittel des Kupplungskopfes (8) und andererseits dem entsprechenden Haken (42) der unteren Arbeitswalze (4) durch die Bewegungen des Schlittens (20) in eine Richtung senkrecht auf die Stützschienen (R3', R4') hervorgerufen werden.
  11. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 10, bei der die zweiten Kopplungsmittel mindestens ein faltbares Element (83) umfassen, das geeignet ist, um mit dem Einbaustück (60) der unteren Stützwalze (6) antriebsseitig beim Ziehen zusammenzuwirken, das
    - es in der ausgefahrenen Position (P5) des faltbaren Elements ermöglicht, am Anschlag mit dem Einbaustück (60) auf Antriebsseite der unteren Stützwalze (6) in Eingriff zu gelangen, um einen Zug auszuüben, der das Einsetzen der unteren Stützwalze (6) in den Käfig des Walzwerks ermöglicht,
    - es in der gefalteten Position (P6) des faltbaren Elements (83) ermöglicht, den Kupplungskopf von der aus dem Haltekäfig entnommenen unteren Stützwalze (6) während der Rückwärtsbewegung des Kupplungskopfes von der ausgefahrenen Position (P2) in die erste eingezogene Position (P1) zu entkoppeln.
  12. Anlage nach Anspruch 11, bei der das faltbare Element (83) ein manuell betätigtes Element ist, um von der ausgefahrenen Position (P5) in die gefaltete Position (P6) des faltbaren Elements (83) oder umgekehrt überzugehen.
  13. Anlage nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der die betriebsseitigen Einbaustücke der Arbeitswalzen parallele Gleitplatten (31, 41) aufweisen, die beiderseits der Achse der Walze verteilt und dazu bestimmt sind, mit Gleitplatten (27) zusammenzuwirken, die mit zwei betriebsseitigen Ständern des Walzwerks verbunden sind, wobei die Verbindungsmittel (11) mindestens eine Lamelle (15) umfassen, deren proximales Ende mit einem der unteren oder oberen Einbaustücke verbunden ist, das in einer seitlichen Nut, die im Körper des Einbaustücks vorgesehen ist, auf der Rückseite einer Gleitplatte aufgenommen ist, und deren distales Ende (16) in eine Nut des anderen Einbaustücks zumindest in einer ausgefahrenen Position der Lamelle in der Öffnungsposition des Haltekäfigs eindringt.
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