DE102006032813A1

DE102006032813A1 - Vorrichtung zur Drehverriegelung der Stützwalzenbalancierung von Walzgerüsten

Info

Publication number: DE102006032813A1
Application number: DE102006032813A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Saupe; Bernd Zieser
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2008-01-24
Also published as: EP1907143A1; US20090199611A1; UA90913C2; CN101346195A; EP1907143B1; JP4937275B2; US8042371B2; ATE451979T1; WO2008006571A1; DE502007002321D1; RU2008110586A; JP2009522107A; CN101346195B; RU2372161C1

Abstract

Bei einem Walzgerüst (1), insbesondere ein Grobblech-Walzgerüst, mit einem rechten Gerüstständer (2), einem linken Gerüstständer (3), einer diese verbindenden oberen Ständertraverse (4) mindestens einem Arbeitswalzenpaar und einem Stützwalzenpaar sowie dazugehörenden Einbaustücken sowie einer Ausbalancierungsvorrichtung mit Haltearmen (5, 6) und einer durch die Ständertraverse (4) nach oben ragenden Kolbenstange (7), die über die obere Fläche (8) der Ständertraverse (4) hinausragt, weist die Kolbenstange (7) an ihrem äußeren Ende (9) ein Joch (10) auf, das in Walzrichtung ausgerichtet ist und in die Haltearme (5, 6) der Ausbalancierungsvorrichtung eingreift, sowie eine die Kolbenstange (7) umschließende Drehhülse (11), die zwischen der Oberkante (12) des Balancierzylinders (22) und der Unterkante (13) des Jochs (10) angeordnet ist und sich dabei auf der Ständertraverse (4) abstützt und mindestens einen durchgängigen Schlitz (14) aufweist, in den das Joch (10) eintauchen kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst, insbesondere ein Grobblech-Walzgerüst, mit einem rechten Gerüstständer, einem linken Gerüstständer, einer diese verbindenden obere Ständertraverse, mindestens einem Arbeitswalzenpaar und einem Stützwalzenpaar sowie dazugehörenden Einbaustücken, sowie einer Ausbalancierungsvorrichtung mit Haltearmen sowie einer durch die Ständertraverse nach oben ragenden Kolbenstange, die über die obere Kante der Ständertraverse hinausragt.
Ein derartiges, bekanntes Walzgerüst ist beispielsweise in 1 dargestellt. Die Kolbenstange bewegt sich bei der Stützwalzenausbalancierung nach oben oder nach unten und bildet somit eine Anzeigevorrichtung, die die Position der Stützwalzenausbalancierung darstellt.
Aus DE 101 16 988 A1 ist ein Walzgerüst mit Mitteln zum Anheben bzw. Absenken der Zwischenwalzen- bzw. Arbeitswalzenschienen beim Walzenwechsel bekannt. Dabei sind die mit Hilfe der Stützwalzen-Ausbalancierungszylinder den oberen Stützwalzensatz gegen die Hilfsanstellung ziehenden Stützwalzen-Ausbalancierungs-Traversen mit den jeweils oberen Walzenschienen durch Verbindungsstangen gekoppelt, derart, dass beim Anheben/Absenken der Stützwalzen- Ausbalancierungs-Traversen die Walzenschienen angehoben/abgesenkt werden.
Aus DE 296 03 117 U1 ist ein Mehrwalzengerüst, insbesondere Sextowalzgerüst, bekannt, mit einer oberen und einer unteren Stützwalze, einer oberen und einer unteren Arbeitswalze und gegebenenfalls einer oberen und einer unteren Zwischenwalze, einer Einrichtung zum Ausbalancieren der Stützwalzen, Walzenbiegeeinrichtungen für die Arbeitswalzen und die Zwischenwalzen, Einrichtung zur gegenseitigen axialen Verschiebung der Arbeits- und/oder Zwischenwalzen sowie mit Einrichtungen für eine horizontale Parallelverschiebung der Arbeitswalzen oder Zwischenwalzen. Das Mehrwalzengerüst ist gekennzeichnet durch zwei in die Fenster der beiden Walzenständer des Walzengerüstes integrierte Funktionseinheiten mit je zwei symmetrisch und parallel zur Walzenachsenebene angeordneten, hydraulischen Stellzylinderpaaren, wobei jedes Stellzylinderpaar aus einem oberen Stellzylinder mit einem oberen, auf das Einbaustück der oberen Stützwalze wirkenden Stellkolben zum Ausbalancieren der oberen Stützwalze und einem unteren Stellzylinder mit einem unteren, auf das Einbaustück der unteren Stützwalze wirkenden Stellkolben zum Ausbalancieren der unteren Stützwalze besteht und die beiden Stellzylinder jedes Stellzylinderpaares koaxial in einem gemeinsamen Zylindergehäuse eingebaut sind. Das Zylindergehäuse ist durch einen Boden in zwei Zylinderkammern aufgeteilt, sowie auf den Stellzylindern der Stellzylinderpaare hydraulisch verschiebbare, doppeltwirkende, eine Biegung der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen bewirkende Stellhülsen, die mittels Nasen oder dergleichen an den Einbaustücken der Zwischenwalzen und der Arbeitswalzen angreifen.
Beim Auswechseln der Arbeits- und/oder Stützwalzen werden die jeweiligen Einbaustücke beispielsweise mittels Bolzen von einander weg bewegt, um einen Kontakt der jeweiligen Walzenoberflächen zu vermeiden. D.h. das Walzgerüst wird aufgefahren. Die dabei zu berücksichtigen Wege sind unterschiedlich, so dass die entsprechenden Einbaustücke und die Stützwalzenausbalancierung unterschiedliche Positionen im Ständerfenster bzw. im Walzgerüst einnehmen. Um diese Position einzuhalten, werden die Einrichtungen in dem Walzgerüst verriegelt.
Die Verriegelungssysteme von Stützwalzen-Balancierungen sind zum Einen erforderlich, um bei Inspektionsarbeiten im Walzgerüst die obere Stützwalze bzw. die Stützwalzenbalancierungsarme mechanisch zu verriegeln. Somit wird eine Sicherheit für das Instandhaltungspersonal gegeben, welches sich bei aus dem Walzgerüst herausgefahrenen Arbeitswalzen im Walzgerüst befindet. Zum Anderen dient die Verriegelung dazu, bei einem Abfall des Hydraulikdrucks während des Arbeitswalzen- bzw. Stützwalzen-Wechsel und einem damit verbundenen Absinken der Balancierung eine definierte Position für das Wiedereinfahren der Walzen zu erhalten.
Bei Grobblechgerüsten wird in einer Walzenwechselstellung die Stützwalzen-Balancierung mechanisch verriegelt. Dieses geschieht mittels vier Hydraulikzylindern, die Riegel unter den an oberen Haltearmen angebrachten Nasen schieben, auf denen sich die Haltearme ablegen können. Eine Sichtkontrolle der einwandfreien Funktion dieser Riegel ist nicht möglich, da sie von den Haltearmen verdeckt werden und nicht zugänglich sind. Die Belastbarkeit ist durch die Anbringung der Konsolen an der oberen Ständertraverse, in denen die Riegel verschoben werden, eingeschränkt.
Bei Gerüsten mit hohem Aufgang unterscheiden sich aufgrund der fliegenden Biegung und den damit größeren Stützwalzen-Einbaustücken die Wechsel-Niveaus beim Arbeitswalzen- und beim Stützwalzenwechsel. Bei Gerüsten dieser Bauart wurde bisher nur eine der beiden Wechselniveaus mechanisch abgesichert. Dies bedeutet, in den anderen beiden Fällen eine erhebliche Sicherheitslücke, sollten die in den Wartungshandbüchern angegebene Vorschriften nicht eingehalten werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Stützwalzen-Verriegelung anzugeben, die unabhängig von dem Walzenaufgang ist und in beiden Wechsel stellungen die Stützwalzen-Balancierung mechanisch verriegelt. Die Verriegelung sollte jederzeit gut zugänglich, optisch überwachbar und leicht zu warten sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 die Kolbenstange an ihrem äußeren Ende ein Joch aufweist, das in Walzrichtung ausgerichtet ist und in die Haltearme der Ausbalancierungsvorrichtung eingreift, sowie eine die Kolbenstange umschließende Drehhülse, die zwischen der Oberkante der Ständertraverse und der Unterkante des Jochs angeordnet ist und sich dabei auf der Ständertraverse abstützt und mindestens einen Schlitz aufweist, in den das Joch eintauchen kann.
Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den diesbezüglichen Unteransprüchen.
Walzbetrieb
Ist der Verriegelungszylinder in Ausgangsstellung, taucht das die Haltearme tragende Joch in den tiefsten Schlitz der Drehhülse ein. Die Balancierung kann wie gewohnt alle möglichen Positionen anfahren, ohne jeglichen mechanischen Kontakt. Selbst die Position, bei der der Stützwalzen-Zylinder auf Block fährt, kann ohne Probleme eingestellt werden.
Verriegelung der Stützwalzen-Balancierung beim Arbeitswalzenwechsel.
Zu Beginn des Arbeitswalzenwechsels wird das Gerüst aufgefahren, d.h. die oberen Walzen werden angehoben und dadurch die Stützwalzen-Balancierung hochgefahren. Der Verriegelungszylinder dreht die Drehhülse in Stufe 1 Anschließend fährt die mechanische Anstellung auf das Arbeitswalzen-Wechselniveau. Die Stützwalzen-Balancierung folgt und legt das Joch auf der Drehhülse ab. Somit ist diese Position gesichert.
Verriegelung der Stützwalzen-Balancierung beim Stützwalzenwechsel.
Zu Beginn des Stützwalzenwechsels wird das Gerüst aufgefahren, d.h. die oberen Walzen werden angehoben und dadurch die Stützwalzen-Balancierung hochgefahren. Der Verriegelungszylinder dreht die Drehhülse in Stufe 2. Anschließend fährt die mechanische Anstellung auf das Stützwalzen-Wechselniveau. Die Stützwalzen-Balancierung folgt und legt das Joch auf der Drehhülse ab. Somit ist diese Position gesichert.
Das erfindungsgemäße Verriegelungssystem ist sowohl für neue Gerüste als auch für die Nachrüstung von Altanlagen geeignet. Durch die individuelle Gestaltungsmöglichkeit der Drehhülse ist dieses System für alle Gerüste, unabhängig vom Walzenaufgang, einsetzbar.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verriegelungssystems sind: Hohe Sicherheit für Betreiberpersonal, da Absicherung des Gerüstbereichs bei den Walzenwechseln.
Hohe Funktionssicherheit durch formschlüssige Kraftübertragung. Geringer Wartungsaufwand, da nur ein Verriegelungszylinder.
Gute Wartungsbedingungen, da sehr gute Zugänglichkeit.
Sicher verriegelter Zustand optisch sofort erkennbar.
Elektrische Überwachung der jeweiligen Position.
Universell einsetzbar für Vor- und Fertiggerüste.
Nachrüstbar an vorhandene Anlagen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand sehr schematischer Zeichnungen näher beschrieben, wobei
1 in teilweise geschnittener Seitenansicht ein zum Stand der Technik gehörendes Walzgerüst;
2 in räumlicher Darstellung ein erfindungsgemäßes Walzgerüst;
3 in räumlicher Darstellung eine Drehhülse als Einzelteil;
4 in Draufsicht die Positionen der Drehhülse bei Walzbetrieb, Arbeitswalzenwechsel und Stützwalzenwechsel; und
5 einen Längsschnitt durch das Walzgerüst mit der erfindungsgemäßen Ausbalanciervorrichtung
zeigt.
In allen Figuren sind gleiche technische Merkmale mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in teilweise geschnittener Seitenansicht ein zum Stand der Technik gehörendes Walzgerüst 1 mit Walzenständern 2, 3 und eine diese verbindende Ständertraverse 4. In der Ständertraverse 4 befindet sich eine Stützwalzenausbalancierung, deren Kolbenstange nach oben aus der Ständertraverse 4 herausragt.
2 zeigt in räumlicher Darstellung ein erfindungsgemäßes Walzgerüst 1 mit einem linken Walzenständer 2 und einem rechten Walzenständer 3. Diese sind an ihren oberen Enden durch eine Ständertraverse 4 miteinander verbunden. Eine nach oben aus der Ständertraverse 4 herausragende Kolbenstange 7 ist an ihrem äußeren Ende 9 geschlitzt und nimmt ein Joch 10 auf. Dieses, beispielsweise mit einem Bolzen an der Kolbenstange 7 befestigte Joch 10 ist in Walzrichtung ausgerichtet und greift mit seinen Enden in die Haltearme 5, 6 einer Ausbalancierungsvorrichtung ein. Um die Kolbenstange 7 ist eine Drehhülse angeordnet, die sich auf der Oberfläche 12 eines Balancierzylinders 22 (siehe 5) der Ausbalan cierungsvorrichtung abstützt. Das Joch 10 befindet sich mit seiner Unterkante 13 oberhalb der Drehhülse. Beim Walzbetrieb, wie in 2 dargestellt, bewegt sich das Joch 10 in einem Schlitz 14 der Drehhülse 11. Der Schlitz 14 ist in 3 näher beschrieben. Die Drehhülse 11 ist mit einem Hydraulikzylinder 19 gekoppelt, der die gezeigte Position beim Walzbetrieb einhält.
Beim Arbeitswalzenwechsel wird das Gerüst aufgefahren und das Joch 10 und die darauf sich abstützenden Haltearme 5, 6 werden vertikal nach oben verfahren. Zur Verriegelung dieser Position wird die Drehhülse 11 mittels des Hydraulikzylinders 19 um die vertikale Achse verdreht bis eine Position erreicht wird, in der die Unterkante 13 des Jochs 10 auf der Ablagefläche 18 (siehe 3) aufliegt.
Beim Arbeitswalzen-Wechsel wird das Joch nicht auf der Drehhülse abgelegt (Fläche 18), sondern in einem Abstand von ca. 10 mm darüber gehalten. Die Position wird von der mechanischen Anstellung angefahren und die Stützwalzen-Balancierung balanciert die Stützwalze gegen die Anstellung. Die Drehhülse sichert nur ab, um bei einem Ausfall des Hydrauliksystems ein Herabstürzen der Stützwalzen und der Tragarme im Gerüst zu verhindern (Gefahr für Wartungspersonal bei ausgebauten Arbeitswalzen). Es kann aber auch, z.B. bei Instandhaltungs-/Reparaturarbeiten zur Ablage auf der Fläche 18 kommen. Die Drehhülse dient also nicht nur zur sicheren Ablage des Jochs (Stützwalzen-Wechsel), sondern sichert auch mit gewissen Abstand die angefahrene Position beim Arbeitswalzen-Wechsel. Das Joch 10 kann nicht weiter nach unten gelangen, die Öffnungsposition zum Wechseln der Arbeitswalzen ist gesichert.
Werden in einem weiteren Schritt die Stützwalzen gewechselt, so wird das Gerüst weiter aufgefahren, die Drehhülse 11 mittels des Hydraulikzylinders weiter verdreht, bis die Unterkante 13 des Jochs 10 auf der oberen Ringfläche 21 der Drehhülse 11 aufliegt und diese Position gesichert ist.
Nach dem Wechsel der Arbeits- und/oder Stützwalzen wird die Drehhülse 11 wieder in ihre Ausgangsposition verdreht, in der das Joch 10 in den Schlitz 14 eintauchen kann.
3 zeigt als Einzelteil in räumlicher Darstellung die Drehhülse 11. Diese weist axial einen Schlitz 14 auf, in die das Joch 10 (nicht dargestellt) eintaucht. Zum Walzbetrieb des Walzgerüstes 1 bewegt sich das Joch 10 vertikal bis zur Ablagefläche 16. Beim Arbeitswalzenwechsel wird die Drehhülse verdreht und das Joch 10 legt sich auf die Ablagefläche 18 ab. Beim Stützwalzenwechsel wird die Drehhülse 11 weiter verdreht und das Joch 10 legt sich auf der oberen Ringfläche 21 der Drehhülse 11 ab.
In 4 ist in Draufsicht die jeweilige Verdrehposition der Drehhülse 11 dargestellt.
Die Position bei Walzbetrieb zeigt 4a. Die Drehhülse 11 ist in Walzrichtung so ausgerichtet, dass das Joch 10 in den Schlitz 14 eintauchen kann. D.h. das Joch 10 bewegt sich frei im Schlitz 14. In dieser Ansicht ist Auflagefläche 18 (siehe 3) zu sehen.
Werden die Arbeitswalzen gewechselt, wie in 4b zu sehen, so wird die Drehhülse 11 mittels des Hydraulikzylinders 19 verdreht. Das zuvor ganz nach oben gefahrene Joch 10 wird zum Verriegeln auf die Auflagefläche 18 (siehe 3) abgesenkt. Jetzt ist von oben die Auflagefläche 16 (siehe 3) zu sehen. Bei einem Stützwalzenwechsel wird die Drehhülse in eine dritte Schaltstellung verdreht. Dieser in 4c dargestellte Arbeitsschritt sieht vor, dass die Unterkante 13 des Jochs 10 auf der oberen Ringfläche 21 der Drehhülse 11 zur Auflage kommt. Jetzt sind von oben sowohl die Auflagefläche 16 als auch die Auflagefläche 18 zu sehen.
Durch den Einbau des Hydraulikzylinders 19 wird die Drehhülse 11 in der jeweils angefahrenen Stellung gehalten. Es ist aber auch denkbar, einen anderen Antrieb zum Verdrehen der Drehhülse 11 zu verwenden. Weiterhin ist denkbar, weitere Auflageflächen zur Ablage der Unterkante 13 des Jochs 10 vorzusehen, um weiterer Verriegelungspositionen zu erhalten. Eine andere Ausführung der Drehhülse 11 besteht darin, einen Schlitz 14 ohne Ablagefläche 18 auszubilden.
5 zeigt einen Längsschnitt durch das erfindungsgemäße Walzgerüst. Es ist gezeigt, wie der Balancierzylinder 22 in eine Öffnung der Ständertraverse 4 eingehangen ist.

1: Walzgerüst
2: linker Walzenständer
3: rechter Walzenständer
4: Ständertraverse
5: Haltearm
6: Haltearm
7: Kolbenstange
8: obere Fläche
9: äußeres Ende
10: Joch
11: Drehhülse
12: Oberkante
13: Unterkante
14: Schlitz
15: Absatz
16: Auflagefläche
17: Absatz
18: Auflagefläche
19: Hydraulikzylinder
20: Einführschrägen
21: obere Ringfläche
22: Balancierzylinder

Claims

Walzgerüst (1), insbesondere ein Grobblech-Walzgerüst, mit einem rechten Gerüstständer (2), einem linken Gerüstständer (3), einer diese verbindenden obere Ständertraverse (4), mindestens einem Arbeitswalzenpaar und einem Stützwalzenpaar sowie dazugehörenden Einbaustücken, sowie einer Ausbalancierungsvorrichtung, welche Haltearme (5, 6) und einen Balancierzylinder (22) aufweist, der mit seiner Oberkante (12) in Form eines Kragens in eine Öffnung in der Ständertraverse (4) eingehangen ist, und mit einer durch die Ständertraverse (4) nach oben ragenden Kolbenstange (7), die über die obere Fläche (8) der Ständertraverse (4) hinausragt. dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (7) an ihrem äußeren Ende (9) ein Joch (10) aufweist, das in Walzrichtung ausgerichtet ist und in die Haltearme (5, 6) der Ausbalancierungsvorrichtung eingreift, sowie eine die Kolbenstange (7) umschließende Drehhülse (11), die zwischen der Oberkante (12) des Balancierzylinders (22) und der Unterkante (13) des Jochs (10) angeordnet ist und sich dabei auf der Ständertraverse (4) abstützt und mindestens einen durchgängigen Schlitz (14) aufweist, in den das Joch (10) eintauchen kann.
Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (14) einen ersten Absatz (15) mit einer Auflagefläche (16) aufweist.
Walzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (14) einen zweiten Absatz (17) mit einer zweiten Auflagefläche (18) aufweist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhülse (11) mit einem Hydraulikzylinder (19) verbunden ausgebildet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehhülse (11) mit einem Elektromotor verbunden ausgebildet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Drehhülse (11) und der Oberkante (12) des Balancierzylinders ein Drucklager angeordnet ist.
Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitz (14) mit Einführschrägen (20) ausgebildet sind.