WO2009149916A1 - Walzmaschine zum umformen von metallischen und/oder eisenhaltigen werkstücken und verfahren zum wechseln der walzen oder der walzwerkzeuge der walzmaschine - Google Patents

Walzmaschine zum umformen von metallischen und/oder eisenhaltigen werkstücken und verfahren zum wechseln der walzen oder der walzwerkzeuge der walzmaschine Download PDF

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WO2009149916A1
WO2009149916A1 PCT/EP2009/004177 EP2009004177W WO2009149916A1 WO 2009149916 A1 WO2009149916 A1 WO 2009149916A1 EP 2009004177 W EP2009004177 W EP 2009004177W WO 2009149916 A1 WO2009149916 A1 WO 2009149916A1
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WO
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roller
rolling machine
coupling
machine according
bearing unit
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Application number
PCT/EP2009/004177
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Henry Zwilling
Siegfried Hausdörfer
Original Assignee
Langenstein & Schemann Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Langenstein & Schemann Gmbh filed Critical Langenstein & Schemann Gmbh
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21H—MAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00—Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18—Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling

Definitions

  • ROLLING MACHINE FOR FORMING METALLIC AND / OR IRON CONTAINING WORKPIECES AND METHOD FOR CHANGING THE ROLLERS OR ROLLING TOOLS OF THE ROLLING MACHINE
  • the invention relates to a rolling machine for forming metallic and / or iron-containing workpieces and a method for changing the rollers or the rolling tools of the rolling machine.
  • rolling processes are known which are counted among the pressure forming processes.
  • the workpiece rolling stock
  • the profile rolling process tool profiles are arranged on the circumference of the rolls, which enable the production of corresponding profiles in the workpiece.
  • Profile cross rolling machines in which two rolls with wedge-shaped profile tools arranged on the outer circumference about parallel axes of rotation Rotate in the same direction, sometimes referred to as cross wedge rolling.
  • the tools have a wedge-shaped or triangular in cross-section geometry and can increase along the circumference in its axial dimension in one direction and / or extend obliquely to the axis of rotation of the rollers.
  • These cross wedge rollers allow a variety of forming workpieces in high precision or dimensional accuracy.
  • the wedge-shaped tools can create circumferential grooves and other tapers in the rotating workpiece.
  • the tools can be segmented so that the individual tool segments can be removed with gradual rotation of the roller and the new tool segments can be attached accordingly.
  • This has the advantage that the roller does not have to be disassembled, but the disadvantage that the tools must be specially designed and the rolling machine often little space for the tool changing work is available and the tools on the roller are not always easily accessible. From DE 1 477 088 C a cross wedge rolling machine is known with wedge tools formed with deformation segments.
  • the rollers are disassembled with the tools from their support bearings and then the tools on the disassembled roller at a distance from the rolling machine
  • rollers Tool change place changed and then the roller with the new tools again in the support bearings mounted.
  • This has the advantage that the tools and the roller are easily accessible at the tool changing station with sufficient space and no special segmented tools are required.
  • Such rolling machines with removable rollers are known for example from DE 39 26 356 C2 or DE 891 642 C or DE 103 17 312 Al.
  • a common feature of these known roller mounting systems is that the front sides of the rollers are connected by releasable couplings or connectors. tion elements are connected to the support bearings on the machine frame and by loosening the couplings or connections, the rollers are removable from the support bearings and can be transported separately to the tool changing place. The retaining bearings thus remain at or after disassembly of the rollers on the machine frame.
  • roller-bearing units of one roller and two pivot bearings on opposite sides of the roller as constructional units, so that these roller-bearing units can be dismantled or mounted on the machine frame.
  • the roller is removed or disassembled together with the associated two pivot bearings from the machine frame.
  • the pivot bearing remain firmly connected to the roller and are removed together with the roller from the machine frame.
  • a rolling machine is suitable for forming, in particular hot forming, of metallic and / or iron-containing workpieces suitable and comprises a) a machine frame b) at least two roller bearing units, each having a roller with at least one tool and two arranged on opposite sides (end faces) of the roller bearing, in which the roller is rotatably mounted, comprise, c) wherein between tools of at least two of the rollers, a workpiece is deformable, d) wherein the two pivot bearing with the machine frame by means of a detachable connection e) and wherein each roller-bearing unit is detachable from the machine frame after releasing the releasable connections between its two pivot bearings and the machine frame.
  • releasable connection primarily a releasable connection between the roller (or a rotating shaft of the roller) and a fixed to the machine frame rotary drive for rotating the roller into consideration when the rotary drive during disassembly of the roller-bearing unit to the machine frame should remain.
  • the rotary drive with the roller-bearing unit to be removed from the machine frame no releasable connection between the rotary drive and the roller must be provided, but a detachable connection between the rotary drive and the machine frame, which must then be solved so that Roller-bearing unit can be removed together with the rotary actuator.
  • the detachable interface or connection can be selected at different positions in the drive or flow path between the roller-bearing unit and the machine frame.
  • each roller bearing unit may comprise at least one rotary shaft of the roller, wherein the rotary shaft is connected to the rotary drive via a detachable connection.
  • the drive motor and a clutch and in particular a between the drive motor and clutch arranged gear the rotary shaft of the roller can be connected in particular to the coupling of the associated rotary drive via a detachable connection.
  • the or each coupling has a coupling lug and a coupling fitting releasably attached to the coupling lug.
  • the rotary shaft is now rotationally coupled between the coupling approach and the coupling connection part with these or rotatably fixed or fixed.
  • the rotational shaft in the fixed state is preferably enclosed or positively bounded by the coupling projection and the coupling connection part, wherein in particular the inner surfaces of the coupling projection and the coupling connection part have a cylindrical shape adapted to a cylindrical lateral surface of the rotary shaft and / or Form of cylindrical shells are formed.
  • the rotary shaft is preferably rotationally fixed or fixed to the coupling approach or the coupling connection part by means of a positive connection or rotatably fixed.
  • a projection which is fastened to the rotary shaft, in particular releasably, and a corresponding groove, preferably parallel to the axis of rotation, may be provided in the coupling projection or the coupling connection part for engagement of the projection.
  • the two roller-bearing units are mounted on the upper side of the machine frame and / or horizontally next to one another or with axes of rotation lying substantially in a horizontal plane, which ensures good accessibility.
  • the machine frame comprises two longitudinal members extending parallel to one another and three transverse members extending transversely to the longitudinal members, two bearing blocks (or supports for the bearings) being arranged on each of a first and an adjacent second cross member, on each of which one the pivot bearing is releasably secured and / or wo- at least one component of the one or more rotary drives is arranged and / or fixed on the third cross member, in particular in each case the or a gear and / or the or a drive motor and / or the or a clutch.
  • a workpiece centering device can be arranged between the roller bearing units in the mounted state, which is fastened in particular via two holders, in particular arranged between two bearing brackets, on the first and the second transverse members.
  • At least one detachable connection preferably comprises screws or screw connections or hydraulic, pneumatic or also electromagnetically actuated connection means.
  • a method for changing the tools of at least one roller or at least one roller bearing unit of a rolling machine comprises the steps of: a) releasing the releasable connection (s) of at least one roller bearing
  • FIG 2 shows the rolling machine according to FIG 1 in a plan view from above 3 shows the rolling machine according to FIG 1 with a disassembled
  • the carriers 10, 20, 30, 40 and 50 are formed in the illustrated embodiment in the form of double-T or H-beams made of steel.
  • the first roller bearing unit 62 shown in the front comprises a roller 2, which is rotatably mounted about a rotational axis A in a pair of rotary bearings 12 and 22 arranged at its two end sides via a rotary shaft 15 which is connected in a rotationally fixed manner to the roller 2.
  • the second roller bearing unit 63 is structurally identical to the roller bearing unit 62 and also comprises a centrally disposed between two pivot bearings 13 and 23 and rotatably mounted in the pivot bearings 13 and 23 about a rotation axis B roller 3.
  • rollers 2 and 3 may be integrally formed with the associated rotary shafts 15 or 16 or Drehwellenstümpfen or made of a material or as separate parts rotatably coupled to each other, in particular by a positive connection with each other.
  • the tools located on the respective rollers are designated 72 in the roller 2 and 73 in the roller 3.
  • the pivot bearings 12 and 13 are arranged side by side on the carrier 10 via a respective bearing block 11 and 14.
  • the two pivot bearings 22 and 23 are mounted side by side on the next carrier 20 via a respective bearing block 21 and 24 respectively.
  • the bearing blocks 11, 14, 21 and 24 are mounted or mounted on the respective carrier 10 and 20 and the bearings 12 and 13 and 22 and 23 are on the respective bearing blocks 11, 14, 21 and 24 via screws or screw 46 and 45 or 41 and 44 releasably connected.
  • the pivot bearings 12, 22, 13 and 23 each have rolling bearings for rotatably supporting the rotary shaft 15 or 16.
  • the rolling bearings are indicated in FIG 4 at the pivot bearing 22 and designated 64.
  • an inner ring of the pivot bearing non-positively or positively, in particular thermally shrunk the axial to the respective roller 2 or 3 out abuts a stop surface in the pivot bearing, so that the roller 2 or 3 is axially fixed between the two mounted pivot bearings 12 and 22 or 13 and 23 is positioned.
  • the rotary drive for the roller 2 further comprises a drive motor 8 and a gear 6, via which the drive motor 8 is rotationally coupled to the clutch 4.
  • a dre- Hung of the drive motor 8 thus causes via the torque transmitted parts, namely the gear 6 and the clutch 4 and the rotary shaft 15, a rotation of the roller 2 about the associated axis of rotation A.
  • the second roller 3 is analogous to the rotary drive by a drive motor 9 and an associated gear 7 and the clutch 5 is formed and the
  • Rotary drive rotates by rotation of the drive motor 9, the roller 3 about the associated axis of rotation B.
  • the rotary shaft 15 is mounted on the coupling 4 via a coupling connection part 32, which is releasably secured by screws 42 to a coupling projection 34 of the coupling 4.
  • a non-rotatable coupling of the rotary shaft 15 with the coupling projection 34 is in this case by a positive fit of a projection 35 formed, for example, as a key and on the rotary shaft 15 in particular releasably secured projection 35 (see FIG 3) in a corresponding, preferably parallel to the axis of rotation
  • a coupling connection part 33 is provided, which is also releasably connected via corresponding screws 43 with a not shown coupling projection of the coupling 5, wherein in an analogous manner, the rotary shaft 16 is rotatably fixed to the coupling approach of the coupling 5.
  • Each coupling connection part 32 and 33 and the associated coupling projections 34 are in particular formed semi-cylindrical or as cylinder segments and form a closed cylindrical arrangement around the rotary shaft 15 in the connected state.
  • tops of the rotary bearing for the rollers eyelets are also arranged with which the roller bearing units 62 and 63 can be lifted upwards.
  • the eyelets on the pivot bearing 12 are denoted by 47, the eyelets on the pivot bearing 13 with 57, the eyelets on the pivot bearing 22 with 48 and the eyelets on the pivot bearing 23 with 58. 10
  • the roller bearing unit 62 which here now next to the roller 2 and the two pivot bearings 12 and 22, the rotary shaft 15 includes, complete and as a structural unit of the rest of the rolling machine be loosened and then raised, for example, by means of chains or ropes, which engage in the eyelets 47 and 48, upwards.
  • roller bearing unit 62 Such disassembly of the roller bearing unit 62 is expedient for example when changing the roller 2 or its tool (s) 72 or even a whole roller bearing unit and indicated in FIG. Only screw connections have to be tightened or loosened, so that no sensitive or special parts have to be removed and reinserted within bearings.
  • roller-bearing unit 62 can again in reverse order by lowering over the eyelets 47 and 48 located down the chains or ropes and screwing and tightening the screws 42, 46 and 41st to be assembled.
  • the new roller-bearing unit is then mounted instead of the previous roller-bearing unit 62 accordingly.
  • the second, the roller 3, rotating shaft 16 and the two pivot bearings 13 and 23 comprehensive roller bearing unit 63 by loosening the screws 43, 44 and 45 and then lifting the entire roller bearing unit 63 via the eyelets 57 and 58 are disassembled at the pivot bearings 13 and 23 and in the reverse order, for example, after a tool change of the tools 73, are mounted again.
  • roller-bearing units 62 and 63 each form structural units that can be disassembled and assembled as a whole. 11
  • pivot bearings 12 and 22, and 13 and 23 remain on the respective rotary shaft 15 or 16 and roller 2 or 3 during roll or tool change, standard machine bearings can be used.
  • the axes of rotation A and B are arranged parallel to each other in the illustrated embodiment and lie substantially in a horizontal plane.
  • the roller-bearing units 62 and 63 are arranged side by side horizontally and also each provided with associated also juxtaposed drives.
  • the workpieces are introduced during forging or rolling via a workpiece conveyor 51 in the space between the tools 72 and 73 of the rollers 2 and 3 and there centered by a workpiece centering device 52 ("ruler") during rolling in the forming position or and then ejected downwardly again through a recess in the tool 72 or 73.
  • the workpiece centering device 52 is interposed between a support 53 which is secured via an intermediate piece on the cross member 10 in the middle between the two bearing blocks 11 and 14 and one second bracket 54, over 12
  • the holder 53 has an opening 55, through which a workpiece can be transported by the workpiece transport device 51.

Abstract

Die Walzmaschine zum Umformen, insbesondere Warmumformen, von Werkstücken, insbesondere metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken, umfasst a) ein Maschinengestell (60), b) wenigstens zwei Walze-Lager-Einheiten (62, 63), die jeweils eine Walze (2, 3), an der wenigstens ein Werkzeug (72, 73) vorgesehen ist, und zwei an gegenüberliegenden Seiten der Walze angeordnete Drehlager (12, 13; 23, 24), in denen die Walze (2, 3) um eine zugehörige Drehachse (A, B) drehbar gelagert ist, umfassen, c) wobei zwischen Werkzeugen (72, 73) von wenigstens zwei Walzen (2, 3) ein Werkstück umformbar ist, d) wobei die beiden Drehlager (12, 13; 23, 24) jeder Walze-Lager-Einheit (62, 63) mit dem Maschinengestell (60) mittels einer lösbaren Verbindung (41 bis 46) verbunden sind, e) und wobei jede Walze-Lager-Einheit (62, 63) nach Lösen der lösbaren Verbindungen (41 bis 46) zwischen ihren beiden Drehlagern (12, 13; 23, 24) und dem Maschinengestell (60) von dem Maschinengestell (60) abnehmbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Wechseln der Werkzeuge wenigstens einer Walze oder wenigstens einer Walze-Lager-Einheit einer Walzmaschine.

Description

WALZMASCHINE ZUM UMFORMEN VON METALLISCHEN UND/ODER EISENHALTIGEN WERKSTÜCKEN UND VERFAHREN ZUM WECHSELN DER WALZEN ODER DER WALZENWERKZEUGE DER WALZMASCHINE
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Walzmaschine zum Umformen von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken und ein Verfahren zum Wechseln der Walzen oder der Walzenwerkzeuge der Walzmaschine.
Zum Umformen von von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken aus einer Ausgangsform in eine gewünschte Zwischenform (Halbzeug, Vor- formen) oder Endform (Fertigprodukt, Fertigformen) sind neben vielen anderen Verfahren auch Walzverfahren bekannt, die zu den Druckumformverfahren gezählt werden. Beim Walzen wird das Werkstück (Walzgut) zwischen zwei rotierenden Walzen angeordnet und durch Ausüben eines Umformdrucks durch die rotierenden Walzen in seiner Form verändert. Beim Profil- walzverfahren sind Werkzeugprofile am Umfang der Walzen angeordnet, die die Erzeugung entsprechender Profile im Werkstück ermöglichen. Beim Flachwalzen wirken zylindrischen oder kegelige Werkzeuge der Walzen auf das Werkstück.
Beim sogenannten Längswalzen wird das Werkstück senkrecht zu den Drehachsen der Walzen und meist ohne Drehung durch den Zwischenraum zwischen den Walzen (Walzenspalt) bewegt. Beim Querwalzen dreht sich das Werkstück nur um seine eigene Achse. Bei Kombination beider Bewegungsarten beim Längswalzen und beim Querwalzen spricht man von Schrägwal- zen.
Profilquerwalzmaschinen, bei denen zwei Walzen mit am Außenumfang angeordneten keilförmigen Profilwerkzeugen um zueinander parallele Drehach- sen gleichsinnig rotieren, bezeichnet man mitunter auch als Querkeilwalzen. Die Werkzeuge weisen dabei eine keilförmige oder im Querschnitt dreieck- förmige Geometrie auf und können entlang des Umfangs in ihrer axialen Abmessung in einer Richtung zunehmen und/oder schräg zur Drehachse der Walzen verlaufen. Diese Querkeilwalzen erlauben ein vielfältiges Umformen von Werkstücken in hoher Präzision oder Maßgenauigkeit. Die keilförmigen Werkzeuge können umlaufende Nuten und andere Verjüngungen in dem rotierenden Werkstück erzeugen. Durch eine schräge Anordnung der Werkzeugkeile können beispielsweise axial zur Drehachse sich ändernde Struktu- ren und Verjüngungen im Werkstück erzeugt werden.
Zum Wechseln oder Rüsten der Werkzeuge an den Walzen kann man die Werkzeuge durch Segmentierung so ausführen, dass die einzelnen Werkzeugsegmente unter schrittweiser Drehung der Walze abgenommen werden kön- nen und die neuen Werkzeugsegmente entsprechend angebracht werden können. Dies hat den Vorteil, dass die Walze nicht demontiert werden muss, allerdings den Nachteil, dass die Werkzeuge speziell ausgestaltet sein müssen und an der Walzmaschine häufig nur wenig Platz für die Werkzeugwechselarbeiten zur Verfügung steht und die Werkzeuge an der Walze nicht immer leicht zugänglich sind. Aus DE 1 477 088 C ist eine Querkeilwalzmaschine bekannt mit Verformungssegmente ausgebildeten Keilwerkzeugen.
Häufiger werden zum Rüsten oder Wechseln der Werkzeuge die Walzen mit den Werkzeugen aus ihren Haltelagern demontiert und dann die Werkzeuge an der demontierten Walze an einem von der Walzmaschine entfernten
Werkzeugwechselplatz gewechselt und dann die Walze mit den neuen Werkzeugen wieder in den Haltelagern montiert. Dies hat den Vorteil, dass die Werkzeuge und die Walze an dem Werkzeugswechselplatz mit ausreichend Raum gut zugänglich sind und keine speziellen segmentierten Werkzeuge er- forderlich sind. Solche Walzmaschinen mit demontierbaren Walzen sind beispielsweise aus DE 39 26 356 C2 oder DE 891 642 C oder auch DE 103 17 312 Al bekannt. Gemeinsam ist diesen bekannten Walzenmontiersystemen, dass die Stirnseiten der Walzen durch lösbare Kupplungen oder Verbin- dungselemente mit den Haltelagern an dem Maschinengestell verbunden sind und durch Lösen der Kupplungen oder Verbindungen die Walzen von den Haltelagern abnehmbar sind und separat zu dem Werkzeugwechselplatz transportiert werden können. Die Haltelager verbleiben bei oder nach der Demontage der Walzen also an dem Maschinengestell.
Die Erfindung beruht nun auf der neuen Überlegung, Walze-Lager-Einheiten aus jeweils einer Walze und zwei Drehlagern an gegenüberliegenden Seiten der Walze als bauliche Einheiten zu bilden, so dass diese Walze-Lager- Einheiten vom Maschinengestell demontierbar oder montierbar sind. Mit anderen Worten, zum Demontieren einer Walze wird die Walze zusammen mit den zugehörigen beiden Drehlagern vom Maschinengestell abgenommen oder demontiert. Bei der Demontage einer Walze-Lager-Einheit werden also lösbare Verbindungen der beiden Drehlager mit dem Maschinengestell ge- löst, die Drehlager bleiben jedoch fest mit der Walze verbunden und werden gemeinsam mit der Walze vom Maschinengestell abgenommen.
Eine Walzmaschine gemäß der Erfindung ist zum Umformen, insbesondere Warmumformen, von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken ge- eignet und bestimmt und umfasst a) ein Maschinengestell b) wenigstens zwei Walze-Lager-Einheiten, die jeweils eine Walze mit jeweils wenigstens einem Werkzeug und zwei an gegenüberliegenden Seiten (Stirnseiten) der Walze angeordnete Drehlager, in denen die Walze drehbar gelagert ist, umfassen, c) wobei zwischen Werkzeugen von wenigstens zwei der Walzen ein Werkstück umformbar ist, d) wobei die beiden Drehlager mit dem Maschinengestell mittels einer lösbaren Verbindung verbunden sind, e) und wobei jede Walze-Lager-Einheit nach Lösen der lösbaren Verbindungen zwischen ihren beiden Drehlagern und dem Maschinengestell von dem Maschinengestell abnehmbar ist. Unter dem Merkmal der Abnehmbarkeit der Walze-Drehlager-Einheit „nach" Lösen der lösbaren Verbindung zwischen ihren Drehlagern und dem Maschinengestell ist zu verstehen, dass das Lösen dieser lösbaren Verbindung zwischen den Drehlagern und dem Maschinengestell notwendig ist oder zu- vor erfolgen muss, bevor die Einheit abgenommen werden kann, jedoch unter Umständen nicht hinreichend ist, weil gegebenenfalls noch wenigstens eine weitere lösbare Verbindung der Walze-Drehlager-Einheit zuvor gelöst werden muss, bevor die Einheit endgültig vom Maschinengestell abnehmbar ist.
Hier kommt als weitere lösbare Verbindung in erster Linie eine lösbare Verbindung zwischen der Walze (oder einer Drehwelle der Walze) und einem am Maschinengestell befestigten Drehantrieb zum Drehen der Walze in Betracht, wenn der Drehantrieb bei der Demontage der Walze-Lager-Einheit an dem Maschinengestell verbleiben soll. Wenn aber der Drehantrieb mit der Walze-Lager-Einheit mit vom Maschinengestell abgenommen werden soll, muss keine lösbare Verbindung zwischen dem Drehantrieb und der Walze vorgesehen sein, jedoch eine lösbare Verbindung zwischen dem Drehantrieb und dem Maschinengestell, die dann gelöst werden muss, damit die Walze- Lager-Einheit zusammen mit dem Drehantrieb abgenommen werden kann. Das Gleiche gilt, wenn nur ein Teil des Drehantriebs, zum Beispiel eine Kupplung, mit der Walze-Lager-Einheit mit abgenommen werden soll. Dann ist vorzugsweise eine lösbare Verbindung zwischen diesem mitzunehmenden Teil und den am Maschinengestell verbleibenden Teilen des Drehantriebs vorgesehen. Es kann also die lösbare Schnittstelle oder Verbindung im über den Antrieb verlaufenden Verbindungs- oder Kraftflussweg zwischen der Walze-Lager-Einheit und dem Maschinengestell an verschiedenen Positionen gewählt werden.
Insbesondere kann jede Walze-Lager-Einheit wenigstens eine Drehwelle der Walze umfassen, wobei die Drehwelle mit dem Drehantrieb über eine lösbare Verbindung verbunden ist. Wenn jeder Walze ein Drehantrieb zugeordnet ist, der einen Antriebsmotor und eine Kupplung und insbesondere auch ein zwischen Antriebsmotot und Kupplung angeordnetes Getriebe umfasst, kann die Drehwelle der Walze insbesondere mit der Kupplung des zugehörigen Drehantriebs über eine lösbare Verbindung verbunden sein.
In einer zweckmäßigen Aus führungs form weist die oder jede Kupplung einen Kupplungsansatz und ein Kupplungsanschlussteil, das an dem Kupplungsansatz lösbar befestigt ist, auf. Die Drehwelle ist nun zwischen dem Kupplungsansatz und dem Kupplungsanschlussteil drehgekoppelt mit diesen oder drehfest festlegbar oder festgelegt ist. Dabei ist bevorzugt die Drehwel- Ie im festgelegten Zustand an der äußeren Mantelfläche von dem Kupplungsansatz und dem Kupplungsanschlussteil umschlossen oder formschlüssig begrenzt, wobei insbesondere die Innenflächen von dem Kupplungsansatz und dem Kupplungsanschlussteil eine an eine zylindrische Mantelfläche der Drehwelle angepasste zylindrische Form aufweisen und/oder in Form von zylindrischen Halbschalen ausgebildet sind. Ferner ist vorzugsweise die Drehwelle an dem Kupplungsansatz oder auch dem Kupplungsanschlussteil mittels einer formschlüssigen Verbindung drehgekoppelt oder drehfest festlegbar oder festgelegt. Als formschlüssige Verbindung kann insbesondere ein an der Drehwelle, insbesondere lösbar befestigter, Vorsprung und eine kor- respondierende, vorzugsweise parallel zur Drehachse verlaufende Nut in dem Kupplungsansatz oder dem Kupplungsanschlussteil zum Eingriff des Vorsprungs vorgesehen sein.
In einer Aus führungs form der Walzmaschine sind die beiden Walze-Lager- Einheiten auf der Oberseite des Maschinengestells und/oder horizontal nebeneinander oder mit im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegenden Drehachsen montiert, was eine gute Zugänglichkeit gewährleistet.
Das Maschinengestell umfasst in einer Aus führungs form zwei parallel zuein- ander verlaufende Längsträger und drei quer zu den Längsträgern verlaufende Querträger, wobei auf einem ersten und einem benachbarten zweiten Querträger jeweils zwei Lagerböcke (oder Träger für die Lager) angeordnet sind, auf denen jeweils eines der Drehlager lösbar befestigt ist und/oder wo- bei auf dem dritten Querträger wenigstens eine Komponente des oder der Drehantriebe angeordnet und/oder befestigt ist, insbesondere jeweils das oder ein Getriebe und/oder der oder ein Antriebsmotor und/oder die oder eine Kupplung.
Ferner kann zwischen den Walze-Lager-Einheiten im montierten Zustand eine Werkstück-Zentriereinrichtung angeordnet sein, die insbesondere über zwei, insbesondere zwischen zwei Lagerböcken angeordneten Halterungen auf dem ersten und dem zweiten Querträger befestigt ist.
Wenigstens eine lösbare Verbindung umfasst vorzugsweise Schrauben oder Schraubverbindungen oder hydraulische, pneumatische oder auch elektromagnetisch betätigte Verbindungsmittel.
Ein Verfahren zum Wechseln der Werkzeuge wenigstens einer Walze oder wenigstens einer Walze-Lager-Einheit einer Walzmaschine gemäß der Erfindung umfasst die Verfahrensschritte: a) Lösen der die lösbaren Verbindung(en) wenigstens einer Walze-Lager-
Einheit, b) Abnehmen oder Demontieren der Walze-Lager-Einheit von dem Maschinengestell und Wechseln des wenigstens einen Walzenwerkzeugs, c) Aufbringen oder Montieren der Walze-Lager-Einheit mit gewechseltem Walzenwerkzeug oder einer neuen oder anderen Walze-Lager- Einheit auf oder in das Maschinengestell und Wiederherstellen der lösbaren Verbindung(en) der wenigstens einen Walze-Lager-Einheit
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in deren
FIG 1 eine Walzmaschine mit zwei montierten Walze-Lager-Einheiten in einer perspektivischen Darstellung,
FIG 2 die Walzmaschine gemäß FIG 1 in einer Draufsicht von oben FIG 3 die Walzmaschine gemäß FIG 1 mit einer demontierten
Walze-Lager-Einheit in einer perspektivischen Ansicht und
FIG 4 ein Längsschnitt durch die vordere Walze-Lager-Einheit und die zugehörigen Antriebskomponenten,
jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den FIG 1 bis 4 mit denselben Bezugszeichen versehen.
Auf zwei parallel zueinander verlaufenden Längsträgern 40 und 50 sind drei quer zu den Längsträgern 40 und 50 und zueinander parallel verlaufende Querträger 10, 20 und 30 befestigt, beispielsweise verschweißt. Die Träger 10, 20, 30, 40 und 50 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel in Form von Doppel-T- oder H-Trägern aus Stahl ausgebildet.
Auf den beiden vorderen Querträgern 10 und 20 sind zwei Walze-Lager- Einheiten 62 und 63 montiert. Die vorne dargestellte erste Walze-Lager- Einheit 62 umfasst eine Walze 2, die über eine durchgehende mit der Walze 2 drehfest verbundene Drehwelle 15 in zwei an ihren beiden Stirnseiten angeordneten Drehlagern 12 und 22 um eine Drehachse A drehbar gelagert ist. Die zweite Walze-Lager-Einheit 63 ist baugleich aufgebaut zur Walze-Lager- Einheit 62 und umfasst ebenfalls eine zentral zwischen zwei Drehlagern 13 und 23 angeordnete und in den Drehlagern 13 und 23 um eine Drehachse B drehbar gelagerte Walze 3.
Anstelle einer durchgehenden Drehwelle 15 oder 16 können in allen Ausführungsformen auch an beiden Seiten der Walze 2 oder 3 jeweils Drehwellenstümpfe vorgesehen sein. Die Walzen 2 und 3 können mit den zugehörigen Drehwellen 15 oder 16 oder Drehwellenstümpfen einstückig oder aus einem Material ausgebildet sein oder auch als getrennte Teile miteinander drehfest gekoppelt, insbesondere durch eine formschlüssige Verbindung miteinander verbunden sein. Die auf den jeweiligen Walzen befindlichen Werkzeuge sind mit 72 bei der Walze 2 und 73 bei der Walze 3 bezeichnet.
Die Drehlager 12 und 13 sind nebeneinander auf dem Träger 10 über jeweils einen Lagerbock 11 und 14 angeordnet. Die beiden Drehlager 22 und 23 sind nebeneinander auf dem nächsten Träger 20 über jeweils einen Lagerbock 21 bzw. 24 befestigt. Dabei sind die Lagerböcke 11 , 14, 21 und 24 auf dem jeweiligen Träger 10 und 20 befestigt oder gelagert und die Lager 12 und 13 sowie 22 und 23 sind auf den jeweiligen Lagerböcken 11, 14, 21 und 24 über Schrauben oder Schraubverbindungen 46 bzw. 45 bzw. 41 bzw. 44 lösbar verbunden.
Die Drehlager 12, 22, 13 und 23 weisen jeweils Wälzlager auf, zur drehbaren Lagerung der Drehwelle 15 oder 16. Die Wälzlager sind in FIG 4 beim Drehlager 22 angedeutet und mit 64 bezeichnet. Zur Befestigung der Drehwelle 15 oder 16 in den zugehörigen Drehlagern 12 und 22 bzw. 13 und 23 kann auf die Drehwelle 15 oder 16 ein Innenring des Drehlagers kraftschlüssig oder formschlüssig aufgebracht, insbesondere thermisch aufgeschrumpft, sein, der axial zur jeweiligen Walze 2 oder 3 hin an einer Anschlagsfläche im Drehlager anschlägt, so dass die Walze 2 oder 3 axial fest zwischen den beiden montierten Drehlagern 12 und 22 oder 13 und 23 positioniert ist.
Die Längsträger 40 und 50 und die Querträger 10, 20 und 30 sowie die La- gerböcke 11 , 14, 21 und 24 bilden gemeinsam ein Maschinengestell 60 der Walzmaschine.
Im Anschluss an die auf dem Querträger 20 befindlichen Drehlager 22 und 24 ist die Drehwelle 15 bzw. 16 der zugehörigen Walze 2 oder 3 in eine zu- gehörige Kupplung 4 bzw. 5 geführt oder eingekoppelt, die Bestandteil eines zugehörigen Drehantriebs für die Walze 2 oder 3 ist. Der Drehantrieb für die Walze 2 umfasst ferner einen Antriebsmotor 8 und ein Getriebe 6, über das der Antriebsmotor 8 mit der Kupplung 4 drehgekoppelt ist. Eine Dre- hung des Antriebsmotors 8 bewirkt somit über die das Drehmoment übertragenen Teile, nämlich das Getriebe 6 und die Kupplung 4 sowie die Drehwelle 15 eine Drehung der Walze 2 um die zugehörige Drehachse A. Bei der zweiten Walze 3 ist analog der Drehantrieb durch einen Antriebsmotor 9 und ein zugehöriges Getriebe 7 sowie die Kupplung 5 gebildet und der
Drehantrieb dreht durch Drehung des Antriebsmotors 9 die Walze 3 um die zugehörige Drehachse B.
Die Drehwelle 15 ist über ein Kupplungsanschlussteil 32, das mittels Schrauben 42 an einem Kupplungsansatz 34 der Kupplung 4 lösbar befestigt ist, an der Kupplung 4 gelagert. Eine drehfeste Kopplung der Drehwelle 15 mit dem Kupplungsansatz 34 wird dabei durch einen Formschluss eines beispielsweise als Passfeder ausgebildeten und an der Drehwelle 15 insbesondere lösbar befestigten Vorsprungs 35 (siehe FIG 3) in einer korrespondieren- den, vorzugsweise parallel zur Drehachse A verlaufenden Passnut oder Nut 36 in dem Kupplungsansatz 34 erreicht. FIG 1 zeigt den montierten Zustand, FIG 3 den demontierten Zustand. Ebenso ist bei der Walze-Lager- Einheit 63 ein Kupplungsanschlussteil 33 vorgesehen, das ebenfalls über zugehörige Schrauben 43 mit einem nicht dargestellten Kupplungsansatz der Kupplung 5 lösbar verbunden ist, wobei in analoger Weise die Drehwelle 16 an dem Kupplungsansatz der Kupplung 5 drehfest festgelegt ist. Jedes Kupplungsanschlussteil 32 und 33 und die zugehörigen Kupplungsansätze 34 sind insbesondere halbzylindrisch oder als Zylindersegmente ausgebildet und bilden im verbundenen Zustand eine geschlossene zylindrische Anordnung um die Drehwelle 15.
An den von den Querträgern 10 und 20 abgewandten Oberseiten der Drehlager für die Walzen sind ferner Ösen angeordnet, mit denen die Walze- Lager-Einheiten 62 und 63 nach oben abgehoben werden können. Die Ösen am Drehlager 12 sind mit 47, die Ösen am Drehlager 13 mit 57, die Ösen am Drehlager 22 mit 48 und die Ösen am Drehlager 23 mit 58 bezeichnet. 10
Durch Lösen der Schrauben 42 am Kupplungsanschlussteil 32, mit denen das Kupplungsanschlussteil 32 mit dem Kupplungsansatz 34 der Kupplung 4 verbunden ist, und durch Lösen der Schrauben 48, mit denen das Drehlager 22 mit dem zugehörigen Lagerbock 21 verbunden ist, und der Schrauben 46, mit denen das Drehlager 12 mit dem zugehörigen Lagerbock 11 verbunden ist, kann die Walze-Lager-Einheit 62, die hier nun neben der Walze 2 und den beiden Drehlagern 12 und 22 die Drehwelle 15 umfasst, komplett und als bauliche Einheit von dem Rest der Walzmaschine gelöst werden und dann beispielsweise mit Hilfe von Ketten oder Seilen, die in die Ösen 47 und 48 eingreifen, nach oben angehoben werden. Eine solche Demontage der Walze-Lager-Einheit 62 ist zum Beispiel beim Wechsel der Walze 2 oder deren Werkzeug(en) 72 oder auch einer ganzen Walze-Lager-Einheit zweckmäßig und in FIG 2 angedeutet. Es müssen nur Schraubverbindungen angezogen oder gelöst werden, so dass keine empfindlichen oder speziellen Teile innerhalb von Lagern entfernt und wieder eingesetzt werden müssen.
Sobald neue Werkzeuge 72 auf der Walze 2 montiert sind, kann die Walze- Lager-Einheit 62 wieder in umgekehrter Reihenfolge durch Absenken über die an den Ösen 47 und 48 befindlichen Ketten oder Seile nach unten und Einschrauben und Festziehen der Schrauben 42, 46 und 41 montiert werden. Bei einem Austausch oder Wechsel der ganzen Walze-Lager-Einheit wird dann die neue Walze-Lager-Einheit anstelle der bisherigen Walze-Lager- Einheit 62 entsprechend montiert.
Ganz analog kann auch die zweite, die Walze 3, Drehwelle 16 und die beiden Drehlager 13 und 23 umfassende Walze-Lager-Einheit 63 durch Lösen der Schrauben 43, 44 und 45 und anschließendes Anheben der gesamten Walze- Lager-Einheit 63 über die Ösen 57 und 58 an den Drehlagern 13 und 23 demontiert werden und in umgekehrter Reihenfolge, beispielsweise nach einem Werkzeugwechsel der Werkzeuge 73, wieder montiert werden.
Die Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 bilden jeweils bauliche Einheiten, die als Ganzes demontiert und montiert werden können. 11
Da die Drehlager 12 und 22 sowie 13 und 23 beim Walzen- oder Werkzeugwechsel an der jeweiligen Drehwelle 15 oder 16 und Walze 2 oder 3 verbleiben, können Standardmaschinenlager verwendet werden.
Die Drehachsen A und B sind im dargestellten Ausführungsbeispiel parallel zueinander angeordnet und liegen im Wesentlichen in einer horizontalen E- bene. Mit anderen Worten, die Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 sind nebeneinander horizontal angeordnet und außerdem jeweils mit zugehörigen ebenfalls nebeneinander angeordneten Antrieben ausgestattet.
Im montierten Zustand beider Walze-Lager-Einheiten 62 und 63 und im Betrieb der Walzmaschine wird zwischen den Werkzeugen 72 und 73 der Walzen 2 und 3 durch Drehung der Walzen 2 und 3 um ihre jeweiligen Drehach- sen A und B ein, nicht dargestelltes, Werkstück gewalzt und umgeformt. Typischerweise handelt es sich hierbei um einen Schmiedeprozess mit einer Warmumformung eines metallischen, insbesondere eisenhaltigen, Werkstücks. Beispielsweise werden als Werkstücke stabförmige Rohlinge mit einem Profil versehen durch entsprechende profilförmige Werkzeuge 72 und 73. Die Drehung der Walzen 2 und 3 erfolgt typischerweise in derselben
Drehrichtung um die Drehachsen A und B, so dass am Werkstück ein gegenläufiger Drehsinn der beiden Walzen 2 und 3 erreicht wird und damit das Werkstück in einem sogenannten Querwalzprozess umgeformt wird.
Die Werkstücke werden während des Schmiedens oder Walzens über eine Werkstück-Transporteinrichtung 51 in den Zwischenraum zwischen den Werkzeugen 72 und 73 der Walzen 2 und 3 eingebracht und dort von einer Werkstück-Zentriereinrichtung 52 („Lineal") während des Walzens in der Umformposition zentriert oder gehalten und im Anschluss wieder durch eine Aussparung im Werkzeug 72 oder 73 nach unten ausgeworfen. Die Werkstück-Zentriereinrichtung 52 ist zwischen einer Halterung 53, die über ein Zwischenstück auf dem Querträger 10 in der Mitte zwischen den beiden Lagerböcken 11 und 14 befestigt ist und einer zweiten Halterung 54, die über 12
ein entsprechendes Zwischenstück zwischen den Lagerböcken 21 und 24 auf dem zweiten Querträger 20 befestigt ist, gehalten. Die Halterung 53 weist eine Öffnung 55 auf, durch die ein Werkstück von der Werkstück- Transporteinrichtung 51 hindurch transportiert werden kann.
13
Bezugszeichenliste
2, 3 Walze
4, 5 Kupplung
6, 7 Getriebe
8, 9 Antriebsmotor
10 Querträger
1 1 Lagerbock
12, 13 Drehlager
14 Lagerbock
15, 16 Drehwelle
20 Querträger
21 Lagerbock
22, 23 Drehlager
24 Lagerbock
30 Querträger
32, 33 Kupplungsanschlussteil
34 Kupplungsansatz
35 Vorsprung
36 Nut
40 Längs träger
41 bis 46 Schrauben
47, 48 Ösen
50 Längs träger
51 Werkstück-Transporteinrichtung
52 Werkstück-Zentriereinrichtung
53, 54 Halterung
55 Öffnung
57, 58 Ösen 14
60 Maschinengestell
62, 63 Walze-Lager-Einheit
64 Wälzlager
72, 73 Werkzeug
A, B Drehachse

Claims

15Patentansprüche
1. Walzmaschine zum Umformen, insbesondere Warmumformen, von metallischen und/oder eisenhaltigen Werkstücken, umfassend a) ein Maschinengestell (60), b) wenigstens zwei Walze-Lager-Einheiten (62, 63), die jeweils eine Walze (2, 3), an der vorzugsweise wenigstens ein Werkzeug (72, 73) vorgesehen ist, und zwei an gegenüberliegenden Seiten der Walze angeordnete Drehlager (12, 13; 22, 23), in denen die Walze (2, 3) um eine zugehörige Drehachse (A, B) drehbar gelagert ist, umfassen, c) wobei zwischen den wenigstens zwei Walzen oder den Werkzeugen (72, 73) von wenigstens zwei Walzen (2, 3) ein Werkstück umformbar ist, d) wobei die beiden Drehlager (12, 13; 22, 23) jeder Walze-Lager-Einheit (62, 63) mit dem Maschinengestell (60) mittels einer lösbaren Verbindung (41 bis 46) verbunden sind, e) und wobei jede Walze-Lager-Einheit (62, 63) nach Lösen der lösbaren Verbindungen (41 bis 46) zwischen ihren beiden Drehlagern (12, 13; 22, 23) und dem Maschinengestell (60) von dem Maschinengestell (60) abnehmbar ist.
2. Walzmaschine nach Anspruch 1 mit wenigstens einem, insbesondere jeweils einem, Drehantrieb (4, 6, 8; 5, 7, 9) für die Walzen (2, 3) der Walze-Lager-Einheiten (62, 63).
3. Walzmaschine nach Anspruch 2, bei der jede Walze-Lager-Einheit (62, 63) eine Drehwelle (15, 16) der Walze (2, 3) umfasst, wobei die Drehwelle (15, 16) mit dem Drehantrieb über eine lösbare Verbindung (32, 33, 42, 43) verbunden ist.
4. Walzmaschine nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, bei der jeder Walze (2, 3) ein Drehantrieb zugeordnet ist, der einen Antriebsmotor (8, 9) 16
und eine Kupplung (4, 5) und insbesondere auch ein zwischen Antriebsmotor und Kupplung angeordnetes Getriebe (6, 7) umfasst.
5. Walzmaschine nach Anspruch 4, wobei eine Drehwelle (15, 16) der Walze (2, 3) mit der Kupplung (4, 5) des zugehörigen Drehantriebs über eine lösbare Verbindung (32, 33, 42, 43) verbunden ist.
6. Walzmaschine nach Anspruch 5, bei der die oder jede Kupplung (4, 5) einen Kupplungsansatz (34) und ein Kupplungsanschlussteil (32, 33) umfasst, das an dem Kupplungsansatz (34), insbesondere mittels
Schrauben (42), lösbar befestigt ist, wobei die Drehwelle (15, 16) zwischen dem Kupplungsansatz (34) und dem Kupplungsanschlussteil (32, 33) drehgekoppelt oder drehfest festlegbar oder festgelegt ist.
7. Walzmaschine nach Anspruch 6, bei der die Drehwelle (15, 16) im festgelegten Zustand an der äußeren Mantelfläche von dem Kupplungsansatz (34) und dem Kupplungsanschlussteil (32, 33) umschlossen ist oder formschlüssig begrenzt ist, wobei insbesondere die Innenflächen von dem Kupplungsansatz (34) und dem Kupplungsan- schlussteil (32, 33) eine an eine zylindrische Mantelfläche der Drehwelle angepasste zylindrische Form aufweisen und/oder in Form von zylindrischen Halbschalen ausgebildet sind.
8. Walzmaschine nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei der die Dreh- welle (15, 16) an dem Kupplungsansatz (34) oder dem Kupplungsanschlussteil (32, 33) mittels einer formschlüssigen Verbindung drehgekoppelt oder drehfest festlegbar oder festgelegt ist, insbesondere mittels eines an der Drehwelle (15), insbesondere lösbar befestigten, Vorsprungs (35), der in eine korrespondierenden, vorzugsweise paral- IeI zur Drehachse (A) verlaufende Nut (36) in dem Kupplungsansatz
(34) oder dem Kupplungsanschlussteil (32, 33) eingreift. 17
9. Walzmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, bei der jede Walze- Lager-Einheit (62, 63) von dem Maschinengestell (60) nach Lösen der lösbaren Verbindungen (41 bis 46) zwischen ihren beiden Drehlagern (12, 13; 22, 23) und dem Maschinengestell (60) einerseits und nach Lösen der lösbaren Verbindung (32, 33, 42, 43) zwischen der Drehwelle (15, 16) und dem Drehantrieb oder der Kupplung (4, 5) des Drehantriebs andererseits abnehmbar ist.
10. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die beiden Walze-Lager-Einheiten (62, 63) auf der Oberseite des Maschinengestells (60) und/oder horizontal nebeneinander oder mit im Wesentlichen in einer horizontalen Ebene liegenden Drehachsen (A, B) montiert sind.
11. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Maschinengestell (60) zwei parallel zueinander verlaufende Längsträger (40, 50) und drei quer zu den Längsträgern (40, 50) verlaufende Querträger (10, 20, 30) umfasst, wobei vorzugsweise auf einem ersten und einem benachbarten zweiten Querträger (10, 20) jeweils zwei La- gerböcke (11 , 14, 21 und 24) angeordnet sind, auf denen jeweils eines der Drehlager (12, 13, 22 und 23) lösbar befestigt ist.
12. Walzmaschine nach Anspruch 11 , bei der auf dem dritten Querträger (30) wenigstens eine Komponente des oder der Drehantriebe ange- ordnet und/oder befestigt ist, insbesondere jeweils das oder ein Getriebe (6, 7) und/oder der oder ein Antriebsmotor (8, 9) und/oder die oder eine Kupplung (4, 5).
13. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zwischen den Walze-Lager-Einheiten (62, 63) im montierten Zustand eine Werkstück-Zentriereinrichtung (52) angeordnet ist. 18
14. Walzmaschine nach Anspruch 13 und Anspruch 11 oder Anspruch 12, bei der die Werkstück-Zentriereinrichtung (52) über zwei, insbesondere zwischen zwei Lagerböcken angeordneten Halterungen (53, 54) auf dem ersten und dem zweiten Querträger (10, 20) befestigt ist.
15. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für wenigstens eine lösbare Verbindung Schrauben (41 bis 46) oder Schraubverbindungen vorgesehen sind.
16. Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der für wenigstens eine lösbare Verbindung hydraulische oder pneumatische oder elektromagnetische Verbindungsmittel vorgesehen sind.
17. Verfahren zum Wechseln der Werkzeuge wenigstens einer Walze oder wenigstens einer Walze-Lager-Einheit einer Walzmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den folgenden Verfahrensschritten: a) die lösbare Verbindung(en) (41 bis 46) wenigstens einer Walze-Lager-
Einheit (62, 63) wird/werden gelöst, b) die Walze-Lager-Einheit (62, 63) wird anschließend von dem Maschinengestell (60) abgenommen und das wenigstens eine Walzenwerkzeug (72, 73) wird gewechselt, c) die Walze-Lager-Einheit (62, 63) mit gewechseltem Werkzeug oder eine andere Walze-Lager-Einheit wird anschließend wieder auf oder in das Maschinengestell (60) montiert und die lösbare Verbindung(en)
(41 bis 46) der wenigstens einen Walze-Lager-Einheit (62, 63) wird/werden wieder hergestellt.
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