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EP4650073A1 - Dreifach rotationssymmetrisches walzgerüst mit anstellungsanschluss - Google Patents

Dreifach rotationssymmetrisches walzgerüst mit anstellungsanschluss

Info

Publication number
EP4650073A1
EP4650073A1 EP24176226.9A EP24176226A EP4650073A1 EP 4650073 A1 EP4650073 A1 EP 4650073A1 EP 24176226 A EP24176226 A EP 24176226A EP 4650073 A1 EP4650073 A1 EP 4650073A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rolling
stand
axis
adjustment
side surfaces
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
EP24176226.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Schnug
Mustafa Gülcan
Sergey Generalov
Ralf Dedeken
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kocks Technik GmbH and Co KG
Original Assignee
Kocks Technik GmbH and Co KG
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 Kocks Technik GmbH and Co KG filed Critical Kocks Technik GmbH and Co KG
Priority to EP24176226.9A priority Critical patent/EP4650073A1/de
Priority to CN202410852077.5A priority patent/CN120961587A/zh
Priority to CN202421508265.8U priority patent/CN223043311U/zh
Priority to KR1020240100055A priority patent/KR20250164595A/ko
Priority to JP2024122292A priority patent/JP2025174789A/ja
Priority to US18/786,874 priority patent/US20250353058A1/en
Publication of EP4650073A1 publication Critical patent/EP4650073A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/02—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for continuously-operating mills

Definitions

  • the present invention relates to a rolling stand for rolling metallic bars, wires or tubes along a rolling axis, comprising three rollers mounted on a roller shaft and surrounding the rolling axis in a star shape, which together form a caliber and whose radial position relative to the rolling axis is adjustable for setting the caliber by means of an adjustment connection arranged on the outside for introducing an adjustment torque.
  • Rolling stands for rolling bar-shaped material with three or more rolls are commonly used in the production of metal tubes, bars, or wires.
  • the material can be rolled to the desired diameter by adjusting the die size accordingly.
  • To adjust the die size of a rolling stand it is common practice to change the distance of the rolls from the rolling axis.
  • One technical solution for adjusting the roll positions relative to the rolling axis is the eccentric adjustment.
  • a rolling mill stand of the above-mentioned technical field is known.
  • the known rolling mill stand allows for adjustment of the caliber by means of an eccentric mechanism, which is located on the outside.
  • the arranged adjustment connection can be actuated to apply an adjustment torque.
  • the rolls are radially adjustable with respect to the rolling axis, so that the caliber of the rolling stand can be continuously adjusted and rolled material of different diameters can be produced.
  • DE 100 15 340 A1 This enables synchronous adjustment of all roller shafts and thus all rollers by driving only one eccentric bushing, which is achieved via an adjustment connection provided on a side surface of the frame housing.
  • rolling stands are arranged sequentially within a rolling mill. This allows the material to be stretched and rolled to a smaller diameter, particularly through a difference in the rolling speeds of the individual stands.
  • the roundness of the rolled material after passing through a rolling stand is generally insufficient, as the cross-section assumes a polygon-like shape due to the star-shaped arrangement of the rolls and their relatively small number, with the number of sides of the polygon corresponding to the number of rolls in the rolling stand.
  • rolled material processed by a single three-roll rolling stand has a cross-sectional shape that is not ideally round, but approximately triangular.
  • the successive rolling stands are preferably arranged in such a way that the corners of the rolled material cross-section of the rolled material leaving one rolling stand are centrally contacted by the rollers of the following rolling stand, and the rolled material cross-section is thereby rounded.
  • the corners of the rolled material cross-section are rolled by a roller in the following rolling stand, thus rounding off the rolled material cross-section.
  • the lower roll is oriented so that its roll shaft is horizontal, meaning that the diameter of the lower roll extends vertically in the direction of the roll axis.
  • the upper roll in the anti-Y arrangement, it is the upper roll whose roll shaft is horizontal, meaning that the diameter of the upper roll extends vertically in the direction of the roll axis.
  • the roll shafts of the two other rolls are tilted by 120° relative to the horizontal roll shaft in both cases.
  • the arrangements relative to the horizontal are arbitrary overall, because for the effect described here, only the relative arrangement of the rolls with respect to adjacent rolling stands is relevant.
  • the arrangement of rolling stands in a row to form a roll block is usually achieved using stand supports into which the stands are inserted and held. This makes it possible to replace rolling stands within the roll block, for example, for regularly required maintenance.
  • the known rolling mill stand allows for switching between a Y-arrangement and an anti-Y-arrangement by rotating it 180° around a horizontal axis and for insertion into the stand mount in both orientations.
  • the upper and lower side surfaces of the rectangular stand housing serve as bearing surfaces in the stand mount.
  • the rolling stand positions for the Y-arrangement and the anti-Y-arrangement can be selected such that the adjustment connection for the eccentric adjustment, provided on one side face of the stand housing, remains on the same side if the side face is a horizontally bounding side of the stand, i.e., vertically oriented. On the opposite side face, there is then a coupling for transmitting torque to a drive train with a motor and, if required, a gearbox for driving the roll with a horizontally oriented roll shaft.
  • the positioning connection While the previously described arrangement of the positioning connection allows good accessibility for manual operation of the positioning connection from this side, the positioning connection cannot easily be operated and actuated automatically, i.e. by so-called remote positioning, because a motor required for this must not be provided on this side in order not to block access to the rolling stand.
  • one object of the present invention is to provide a rolling stand of the above technical field which enables a particularly favorable, uniform absorption of the rolling moments and is easily switchable between different orientations, so that it can be used modularly for different configurations and in different positions in a stand block.
  • the task is to further develop a rolling stand of the above technical field in such a way that it can be arranged modularly and as flexibly as possible in a rolling block, at different positions and in different orientations in a stand fixture, so that the radial distance of the rolls to the rolling axis, i.e. the Employment is adjustable in several different ways in various employment configurations.
  • the present rolling mill stand for rolling metallic bars, wires, or tubes along a rolling axis comprises a stand housing, the outer surface of which, viewed along the rolling axis, has at least six side surfaces arranged offset by a 60° rotation about the rolling axis, with each pair of side surfaces forming a parallel pair.
  • the rolling mill stand further comprises three rolls, each mounted on a roll shaft and arranged in a star shape around the rolling axis, which together form a caliber and whose radial position relative to the rolling axis is adjustable for setting the caliber.
  • the rolling mill stand also includes an adjustment connection arranged on the outer surface for applying an adjustment torque to set the caliber, the adjustment connection having a drive shaft that is parallel to a pair of the parallel side surfaces.
  • the side surfaces are those surfaces of the stand housing that laterally define the front surface and the rear surface through which the rolling axis passes. Together, viewed along the rolling axis, they form the lateral outer surface of the stand housing. Because the side surfaces are arranged parallel to each other in pairs, the projection of the stand housing along the rolling axis can define a polygon with at least six sides and vertices. The side surfaces can be of different lengths.
  • the side surfaces of the scaffold housing can serve as a base, have a base, or The side surfaces run parallel to a support surface or surfaces, for example formed by sliding rails, on which the rolling mill stand can stand stably, particularly in a stand support.
  • the side surfaces do not have to be flat, but can also have steps, projections, recesses, or openings, and can also be made up of multiple parts.
  • the fact that the side surfaces are arranged offset by a 60° rotation around the rolling axis means that the offset side surfaces also form angles of 60° and 120° with each other.
  • the side surfaces offset by a 60° rotation are preferably adjacent, but need not be. It is also possible that there are no sharp corners between adjacent side surfaces, but rather rounded edges, extended chamfers, or similar features.
  • each roll shaft also refers, for example, to a roll that is axially clamped between two sections of an axially divided roll shaft.
  • the roll is arranged on the roll shaft in a rotationally fixed manner, for example, by frictional engagement, i.e., it is not supported by a bearing on the roll shaft.
  • each roll shaft can have its own drive connection at an end projecting outside the rolling stand.
  • a suitable coupling allows a motor to then apply torque to each roll shaft and thus to the corresponding roll. It is also possible for several roll shafts to be coupled to each other via a gearbox outside the rolling stand and driven by a common motor.
  • the rolling motors Since the rolling forces acting in a rolling stand of the present technical field amount to several kilotons, the rolling motors must be powerful and therefore large. Rolling motors and their peripherals should not obstruct access to the rolling block and rolling stand, so as not to make regular replacement of the rolling stands for maintenance more difficult.
  • the star-shaped arrangement of the rolls around the rolling axis means that the rolls, or rather their planes of rotation, are each arranged at an angle of 120° to the two adjacent rolls, or rather their planes of rotation. This also applies to the roll shafts, whose axes, unlike the rolls' planes of rotation, do not intersect at the same diameter. However, each roll shaft is positioned at an angle of 120° to the other two roll shafts within the rolling stand.
  • the caliber refers to the opening between the three rolls through which the workpiece is fed and rolled. It extends across the cross-sectional area orthogonally to the rolling axis of the passage, which is formed within the rolling surfaces by the star-shaped arrangement of the three rolls.
  • the caliber is not identical to a nominal or production diameter of the workpiece because the rolling stand expands due to the workpiece and is elastically deformed during the rolling process.
  • the workpiece is subjected to elastic and plastic deformation not only by the rolls themselves, but also, for example, by forces between adjacent rolling stands. its diameter is affected.
  • the caliber significantly influences the manufacturing diameter.
  • the distances of the rolls to the rolling axis can be adjusted to set the caliber by means of an adjusting torque via the adjusting connection located on the outside.
  • the transmission shaft is parallel to a pair of the parallel side surfaces allows for optimal use of space within the stand housing for a roll adjustment mechanism via the adjustment connection located on the outside. This, in turn, enables particularly advantageous flexibility of the rolling stand in its mounting, especially compared to rectangular stand housings, in various arrangements and configurations.
  • the number and arrangement of the side surfaces of the present rolling stand offer an advantage over a rectangular stand housing with four side surfaces, as known from the prior art, in that the rolling stand can be used modularly in various positions within the roll block and in different configurations with regard to the adjustability of the radial distance of the rolls to the roll axis.
  • the invention achieves more flexible use within a roll block and, in particular, a more flexible selection of both a position within the roll block and a setup configuration, while simultaneously maintaining a compact roll block design.
  • the invention also enables the flexible attachment of additional components arranged on or in the frame housing.
  • additional components can include, for example, operating fluid connections, guides such as hopper guides or roller guides (as inlet or outlet guides), sliding elements, bearing elements, and fastening elements.
  • guides such as hopper guides or roller guides (as inlet or outlet guides), sliding elements, bearing elements, and fastening elements.
  • the present invention allows for a high degree of modularization of the rolling block.
  • Limiting the complexity of the roll arrangement is advantageous because it simplifies the arrangement of drive devices for the roll shafts within the rolling block.
  • three different roll stand arrangements result, each with three identical angles of rotation for the roll shafts when viewed along the rolling axis.
  • it is therefore only necessary to provide, for example, translational offsets for the drive devices or gear and coupling components that can compensate for the translational misalignment of the roll shafts. This reduces the complexity and design effort of the rolling block.
  • the distance of the drive shaft to the rolling axis, as viewed along the rolling axis, is no more than 10 percent of the distance between the rolling axis and a side face.
  • the drive shaft is located approximately in the center of the stand housing between the side faces parallel to it, more precisely within a region of 10 percent of the extent of the stand housing between the side faces around the center of the stand housing where the rolling axis is located.
  • This arrangement of the gearbox shaft makes the frame housing particularly flexible, because tilting the frame housing around a tilting axis, for example to switch between a Y-arrangement and an anti-Y-arrangement, parallel to the gearbox shaft and through the rolling axis, results in hardly any translational change in the position of the adjustment connection.
  • a high degree of symmetry and, consequently, a high degree of modularity can be achieved.
  • the three rollers and the three roller shafts are arranged rotationally symmetrically, each offset by a 120° rotation around the roller axis, with one roller shaft running parallel to the drive shaft.
  • Parallel in this context means that, viewed along the roller axis, i.e., its projection onto a plane perpendicular to the roller axis, runs parallel to one of the roller shafts or the projection of one of the roller shafts onto the plane perpendicular to the roller axis. Inclinations may also be present along the roller axis.
  • the drive shaft and the roller shafts lie in the same plane perpendicular to the roller axis, and in this plane, the drive shaft and one of the roller shafts are parallel to each other.
  • one of the roll shafts runs parallel to the drive shaft is a further advantageous design of the rolling stand, because it allows for a compact stand housing design, as the symmetry of the rolls and roll shafts corresponds to the shape of the stand housing, in particular the relative arrangement of the side surfaces to each other. This enables high strength, uniform load distribution, and high flexibility in the use of the rolling stand in the mill block.
  • the rolling stand has only one adjustment port for applying the adjustment torque to set the caliber.
  • only one drive unit for the adjustment connection is required in a remote adjustment configuration, simplifying the overall setup.
  • a single point is sufficient, allowing all rolls to be adjusted simultaneously and in a coordinated manner.
  • a simple design outside the rolling stand can be achieved, along with high flexibility and precise adjustment.
  • a particularly preferred adjustment connection is one with an eccentric mechanism operatively connected to eccentric bushings in which the roller shafts are mounted.
  • the eccentric bushings are rotatably mounted in the frame housing, and their rotational position can be adjusted via the gearbox.
  • This implementation of an adjustment mechanism known from the prior art, is particularly suitable, in conjunction with the geometry of the frame housing, for adjusting the rollers via a single adjustment connection.
  • the eccentric mechanism allows for the absorption of high forces and the achievement of high precision without requiring much installation space.
  • the outer surface of the stand housing has exactly six sides which, viewed along the rolling axis, form a regular hexagon.
  • This particularly advantageous design of the stand housing allows for exceptional flexibility in its use.
  • the symmetry of the stand housing resulting from the regular hexagonal shape is particularly well suited to the star-shaped arrangement of the three rolls and roll shafts. This allows the three rolls and roll shafts to be arranged very symmetrically within the stand housing, enabling the rolling stand to be used in several different orientations.
  • the stand mount fits, and the rolls can be coupled to the rolling block motors in each of these orientations.
  • the stand housing can also have a different shape. For example, a short outer side can be provided between each of the six long outer sides, so that the side surfaces, viewed in the direction of the rolling axis, form a dodecagon.
  • the adjustment connection is advantageously operable both manually and automatically by a motor.
  • “manually operable” means that the adjustment connection can be operated by hand using a suitable tool.
  • “Operated by an external motor,” on the other hand, means that the adjustment connection can be operated, i.e., rotated, without manual operation or the use of a tool, for example, by a suitable clutch.
  • the adjustment connection must be arranged and designed in such a way that it is compatible with both drive configurations for the roll adjustment.
  • the rolling stand can be used directly in both configurations without having to reconfigure the adjustment connection for either configuration—i.e., manual or automatic adjustment by a motor.
  • the scaffold housing is advantageously closed and undivided, and is preferably manufactured from a single monoblock.
  • the scaffold housing is preferably manufactured integrally and can therefore, for example, be divided by a Casting processes are used to manufacture the products, resulting in advantageous mechanical properties for absorbing the loads acting during the rolling process and enabling efficient production.
  • each of the three roller shafts or rollers can be driven separately by its own dedicated motor.
  • This allows, for example, the use of three relatively small motors, as they only need to provide one-third of the rolling torque. This makes it possible to design the motors smaller, which significantly reduces the overall size of the rolling block.
  • each of the three roller shafts has a drive-side end for separate drive, which projects outwards from one of the side surfaces of the frame housing.
  • the drive of the roller shafts can be ensured via the side surfaces, so that the corners of the frame housing are not occupied by the drive-side ends of the roller shafts.
  • FIG. 1A shows a view along a rolling axis 19 extending in the Z direction of a preferred rolling stand 1 for rolling metallic bars, wires, or tubes.
  • the rolling stand 1 comprises a stand housing 10, which, in the embodiment shown here, has the shape of a regular hexagon when viewed along the rolling axis 19.
  • An outer surface 12 of the stand housing 10 is provided with six side surfaces 14.1-14.6 of equal length, which are arranged rotationally symmetrically around the rolling axis 19. Adjacent side surfaces 14.1-14.6 merge into one another in a region designated as a corner 16.1-16.6.
  • the corners 16.1-16.6 may have different characteristics in detail.
  • Fig. 1A Inlet side 15, which is not visible but is in Fig. 1B is depicted, and one in Fig.
  • the outlet side 13 of the frame housing 10 shown in the illustration thus has, like the frame housing 10 of the present embodiment, a regular hexagonal shape, which is distinguished, among other things, by having three pairs of side surfaces 14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6, each of which lies parallel to the others.
  • the frame housing 10 is manufactured as a monoblock.
  • the preferred rolling stand 1 is designed such that the in Fig. 1A unshown inlet page 15 of the in Fig. 1A
  • the outlet side 13 shown is the same, so that all features described below for the outlet side 13 can be found on the opposite side of the frame housing 10 at the same or corresponding locations, as will also be shown below with reference to other figures.
  • the rolling stand 1 further comprises three rolls 20.1, 20.2, 20.3 arranged in a star shape around the rolling axis 19.
  • the rolls 20.1-20.3 each define a plane of rotation that is at an angle of 120° to each other and intersects at the rolling axis 19.
  • the planes of rotation of the rolls 20.1-20.3 are arranged orthogonally to each pair of side surfaces 14.1-14.6 of the stand housing 10. In the area of the rolling axis 19, the rolls 20.1-20.3 form a caliber 21 between them.
  • the caliber 21 is enclosed in particular by a rolling surface 22 of each of the rolls 20.1-20.3, wherein the rolling surfaces 22 of the rolls 20.1-20.3 are formed as a concave groove centrally along the circumference of the respective roll 20.1-20.3 in order to give the rolled material as round an outer contour as possible.
  • the rolling surface 22 can also be shaped differently, in particular as a flat surface or as a convex surface.
  • Fig. 1A It can be seen that the rollers 20.1-20.3 are arranged in an anti-Y arrangement because the upper roller 20.1 is vertical and the two remaining lower rollers 20.2, 20.3 are each at an angle of 120° to the vertical orientation of the upper roller 20.1.
  • the rollers 20.1-20.3 are each fixedly mounted on a roller shaft, via which the rollers 20.1-20.3 are driven.
  • the axes of rotation of the roller shafts run parallel to each pair of side surfaces 14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6.
  • the axes of rotation are also transverse to the roller axis 19 and arranged rotationally symmetrically or in a star shape around it.
  • the upper roller 20.1 is aligned in the X direction.
  • the axes of rotation of the two other roller shafts are aligned at angles of 120° and 240° respectively with respect to the axis of rotation of the upper roller shaft.
  • the roller shafts run inside the frame housing 10, which also contains an eccentric adjustment (not shown) for positioning the rollers 20.1-20.3 via their roller shafts.
  • the eccentric adjustment allows for the adjustment of the distance between the roller shafts, and thus the rollers 20.1-20.3, on the one hand, and the roller axis 19 on the other, in the XY plane.
  • Fig. 1A This allows for the adjustment of different sizes of caliber 21 and also prevents wear on the rollers for a constant caliber 21. 20.1-20.3 compensate.
  • the eccentric adjustment forms an adjustment mechanism for rollers 20.1-20.3.
  • the adjustment mechanism of the rollers 20.1-20.3 can be operated externally by rotating an adjustment port 30 protruding outwards near corner 16.1.
  • the adjustment port 30 is located in the Fig. 1A
  • the adjustment port 30 is designed to be both manually operable and automatically actuated by a motor.
  • the adjustment port 30 is preferably connected to a rotatably mounted gear shaft extending into the interior of the frame housing 10 and to a bevel gear that engages in a toothed segment of an eccentric bushing of the eccentric adjustment mechanism.
  • the eccentric bushing transmits a rotary motion transmitted to it via the bevel gear to the two other eccentric bushings, thus enabling synchronous adjustment of the rollers.
  • the adjustment mechanism extends beyond the adjustment port 30 into Fig. 1A not shown in detail.
  • the adjustment port 30 is located near corner 16.1 and the transmission shaft connected to the adjustment port 30 runs parallel to the one in Fig. 1A upper roll shafts, i.e., in the X direction, whose drive-side end 24.1 projects from the frame housing 10 on the opposite side.
  • the adjustment port 30 is thus located essentially opposite the drive-side end 24.1 of a roll shaft that runs parallel to the transmission shaft.
  • the employment connection 30 is in Fig. 1A near corner 16.1 and slightly offset upwards with respect to an imaginary horizontal center plane of the frame housing 10.
  • a distance between the adjustment connection 30 and the parallel to the transmission shaft, i.e. in Fig. 1A in the X-direction, running midplane along the Y-axis in Fig. 1A This is less than 10% of the extent of the scaffold housing 10 in the Y direction, i.e., between two opposite side surfaces 14.2, 14.5 of the scaffold housing 10.
  • FIG. 1A Three mounting elements 26.1, 26.2, 26.3 are for a Fig. 1A
  • the guide for the rolled material is not shown.
  • the guide can be mounted on the exit side 13 of the stand housing 10, which is located in Fig. 1A shown.
  • On inlet page 15, which is in Fig. 1A If it is not apparent, the mounting elements 26.1, 26.2, 26.3 can also be arranged so that a guide for the rolled material can be mounted there.
  • the guide for the rolled material can, for example, be a roller guide, in particular an inlet roller guide 60, as exemplified in Fig. 1B
  • the assembly elements 26.1, 26.2, 26.3 are arranged in a star shape around the rolling axis 19 and are each, with respect to the rolling axis 19, opposite one of the rolls 20.1, 20.2, 20.3.
  • the three assembly elements 26.1, 26.2, 26.3 are each arranged at an angular interval of 120° around the rolling axis 19.
  • FIG. 1A shown outlet side 13 of the scaffold housing 10 three coupling clamping areas 50.1, 50.2, 50.6 in adjacent corners 16.1, 16.2, 16.6 of the The coupling clamping areas 50.1, 50.2, 50.6 are each bounded by two clamping strips 52.
  • the three adjacent corners 16.1, 16.2, 16.6, in which the coupling clamping areas 50.1, 50.2, 50.6 are arranged, are corner 16.1, in which the adjusting connection 30 is also arranged, and the two corners 16.2, 16.6 adjacent to it.
  • the coupling clamping areas 50.1, 50.2, 50.6 serve to connect a roller guide adjusting connection 64, which is located in Fig. 1A not, but in Fig. 1B As shown, it is securely attached to the stand housing 10.
  • Fig. 1A The figure shows that the scaffold housing 10 has four slide rails 40.2, 40.3, 40.4, 40.5 on the outlet side 13, which are arranged parallel to four adjacent side surfaces 14.2, 14.3, 14.4, 14.5.
  • the slide rails 40.2-40.5 connect to one another and extend along the circumference of the hexagonal scaffold housing 10 from corner 16.2 with coupling clamping area 50.2 to corner 16.6 with coupling clamping area 50.6.
  • the slide rails 40.2-40.5 are shown in the figure. Fig. 1A not on the side surfaces 14.2-14.5, but offset inwards in the direction of the rolling axis 19.
  • the sliding strips 40.2-40.5 form sliding surfaces that extend circumferentially along the side surfaces 14.2-14.5 and outwards from the plane of the sheet parallel to the rolling axis 19 and the side surfaces 14.1-14.6, i.e. in Fig. 1A in the Z-direction.
  • the sliding strips 40.2-40.5 can serve as a contact surface in four orientations of the rolling stand 1 and are primarily intended to allow the rolling stand 1 to be mounted in a stand mount (not shown). This facilitates the process by allowing the rolling stand 1 to be slid into the stand receptacle on the sliding rails 40.2-40.5, which can also be used as sealing elements.
  • a stand mount not shown
  • the rolling stand 1 also has three water outlet openings 42.1, 42.2, 42.3 on the side shown in Fig. 1A shown outlet side 13. Cooling water, which is to be used, for example, for an inlet roller guide, can thus be discharged at one of the side surfaces 14.1, 14.3, 14.5 through in Fig. 1A Water is introduced into the scaffold housing 10 through the water inlet openings not shown, guided through the scaffold housing 10 and directed out through one of the water outlet openings 42.1, 42.2, 42.3 and from there fed to the roller guide.
  • Fig. 1B The rolling mill stand 1 shows Fig. 1A in a position opposite the orientation of Fig. 1A by tilting the rolling stand 1 about a horizontal axis K, i.e., running in the X-direction, by 180°.
  • a view of the rear of the rolling mill stand 1 according to Fig. 1A i.e., the inlet side 15, shown.
  • the rolls 20.1-20.3 are, in contrast to the position shown in Fig. 1A
  • the positions shown are arranged in a Y-arrangement.
  • the roller shafts are positioned relative to the position of the rolling stand 1.
  • Fig. 1A The drive-side ends 24.1-24.3 are shifted parallel to each other, and therefore protrude from the stand housing 10 in the same direction, but at a different position, namely mirrored at the respective corners 16.2, 16.4, 16.6.
  • the depicted rolling stand 1 thus allows, through the tilting described above, its use in the rolling block with both a Y-arrangement and an anti-Y-arrangement of the rolls 20.1-20.3 in the same stand mount, with the drive-side ends 24.1-24.3 of the roll shafts only shifting translationally. This enables a high degree of operational flexibility for the rolling stand 1 in a compact rolling block.
  • the rolling drives which are coupled to the drive-side ends 24.1-24.3 of the roll shafts in both positions of the rolling stand 1, can be arranged for each stand position with alternating Y-arrangement and anti-Y-arrangement on the same side of the rolling axis 19, which keeps the space requirement of the entire rolling block relatively small.
  • the adjustment port 30 Due to the tilting about axis K, the adjustment port 30 remains located near corner 16.1 of the stand housing 10. It is positioned slightly downwards with respect to the horizontal center plane of the stand housing 10, namely mirrored at corner 16.1. Nevertheless, even in this position of the rolling stand 1, i.e., the Y-arrangement, the adjustment port 30 is easily accessible from the same side and is therefore particularly suitable for efficient manual operation of the eccentric adjustment of adjacent rolling stands 1.
  • an inlet roller guide 60 is shown, which is attached to the frame housing 10 via the mounting elements 26.1-26.3, which are described above with reference to Fig. 1A were described and also on the in Fig. 1B
  • the inlet side 15 of the frame housing 10 is shown and is attached.
  • the inlet roller guide 60 is also adjustable by positioning the rollers of the inlet roller guide 60 closer or further away from the rolling axis 19 by means of a roller adjustment mechanism.
  • the inlet roller guide 60 is connected via a drive shaft 62 to a roller adjustment connection 64, through which a torque can be applied to the roller adjustment mechanism.
  • the roller positioning connection 64 is attached to the coupling clamping area 50.1 and the associated clamping strips 52 on the rolling stand 1.
  • the arrangement of the mounting elements 26.1-26.3 and the coupling clamping areas 50.1, 50.2, 50.6 on the stand housing 10 allows the roller guide 60 to be attached to the stand housing 10 securely, precisely, and quickly.
  • FIG. 1B A water line 66 of the inlet roller guide 60 can be seen.
  • the water line 66 is connected to the water outlet opening 42.3, through which cooling water for the guide rollers of the inlet roller guide 60 leaves the rolling stand 10, the cooling water passing through a Fig. 1B Water is supplied to the rolling stand 10 via the water inlet opening 43.3 (not shown) when it is received in the stand mount and connected to a water connection of the stand mount.
  • Fig. 1C shows the preferred rolling mill stand 1 made of Fig. 1A in a position from Fig. 1A rotated 120° clockwise around the rolling axis 19. Due to the geometry of the rolling stand 1, the rolls 20.1-20-3 are in the same anti-Y arrangement as in the Fig. 1A oriented in the position shown, and the three drive-side ends 24.1-24.3 also run in the same directions and are located in the same positions, so that they are in can be coupled to the external motors for applying the rolling torque in the same way as in the off position Fig. 1A However, the employment connection 30 is, in comparison to Fig. 1A arranged rotated 120° clockwise.
  • This arrangement preferably serves to implement remote adjustment of the adjustment mechanism of the rollers 20.1-20.3 by an external motor.
  • the position of the adjustment port 30 in the Fig. 1C The position of the rolling stand 1 shown allows, on the one hand, an external actuating clutch of an external actuating motor in the stand mount (not shown) to engage with the actuating connection 30 and actuate it in order to actuate the rolls 20.1-20.3. This differs from the position shown in Fig. 1A and 1B Positions shown.
  • the rolling stand 1 must be able to be inserted into and removed from a stand mount transversely to the rolling axis 19 in order to allow for quick maintenance. This requirement in turn means that the rolling stand must be in Fig. 1A-1D It must be inserted to the right into the frame mount so that the vertically standing roller 20.1 is in Fig. 1A and 1B or 20.2 in Fig. 1C and 1D
  • the driving roller motor can engage with the respective drive-side end 24.1 or 24.2 because the roller motor for the roller 20.1 is located to the right of the roller axis 19.
  • Fig. 1A and 1B or 20.2 in Fig. 1C and 1D is arranged to the right of the rolling axis 19 in order to be coupled to the drive-side end 24.1 or 24.2.
  • Fig. 1A-1D No external adjusting motor may be located to the left of the rolling axis 19 and thus also to the rolling stand 1, i.e., in the insertion direction in front of the rolling axis 19.
  • the positions from Fig. 1A and 1B are therefore configured for manual engagement, i.e., operation of the engagement port 30 by a person, and the engagement port 30 cannot be engaged in this configuration or only with disproportionate effort. The effort is carried out through an automatic remote hiring process.
  • the positions from Fig. 1C and 1D in which the adjustment port is located behind the rolling axis 19 in the insertion direction, are configured for remote adjustment, i.e., actuation of the adjustment port 30 by an external motor.
  • Fig. 1D shows the preferred rolling mill in the configuration from Fig. 1C , i.e., the configuration for remote positioning with positioning port 30 to the upper right.
  • the position of the rolling stand 1 in Fig. 1D can be compared to those in Fig. 1C by tilting the rolling stand 1 about the axis K, which is inclined by 120° and thus also by 60° to the horizontal X-direction and runs through corners 16.1 and 16.4, by 180°.
  • Analogous to the transition between the position of the rolling stand 1 from Fig. 1A and those from Fig. 1B This also occurs during the transition between the position of the rolling stand 1.
  • Fig. 1D tilted 180° about axis K, which runs essentially parallel to the gear shaft of the adjustment connection 30. This tilting action does not change the orientation of the adjustment connection 30, and the rollers 20.1-20.3 exit the position described above.
  • Fig. 1C shown anti-Y arrangement in the Fig. 1D The Y-arrangement shown and vice versa.
  • Fig. 1D is like in Fig. 1B
  • the inlet side 15 of the rolling stand 1 is shown.
  • an inlet roller guide 60 together with drive shaft 62 and roller adjustment connection 64 attached to the frame housing 10 via the mounting elements 26.1, 26.2, 26.3 and the coupling clamping area 50.2 with clamping strips 52.
  • the rolling stand 1 can be positioned in the four in the Fig. 1A-1D
  • the positions shown are all compatible with similar arrangements of the rolling motors in the rolling block with stand mounts.
  • This allows for both Y-arrangements and anti-Y-arrangements of the rolls, and equally in two different configurations in terms of different orientations and arrangements of the adjustment connection 30: one for manual adjustment and one for remote adjustment.
  • This flexibility is not achieved with the known rectangular stand housings because these can only be securely positioned and moved on or along one of the side surfaces of the stand housing, which dictates the orientation of the adjustment connection while maintaining the same orientation of the rolling motors.
  • FIG. 2A shows a perspective view of the entry side 15 of the preferred rolling stand 1, in which the three rolls 20.1, 20.2, 20.3 are arranged in the anti-Y arrangement and the adjustment port 30 of the eccentric adjustment is aligned horizontally to the side.
  • Fig. 2B shows how Fig. 2A the inlet side 15 of the rolling stand 1 from a different perspective than Fig. 2A , in which the drive-side end 24.1 of the roller shaft of the roller 20.1 can be seen.
  • FIG. 3A shows a side view of the rolling mill stand, in which the three rolls are arranged in an anti-Y configuration.
  • Fig. 3A shows the corner 16.1 and the side surfaces 14.1 and 14.6 as well as the adjustment connection 30 and the drive-side ends 24.2 and 24.3 of the roller shafts of the rollers 20.2 and 20.3.
  • FIG. 3A Figure 1 further shows two water inlet openings 43.2, which can be connected to a water connection in the scaffold housing to receive water into the scaffold housing 10 and to discharge it through the water outlet opening 42.2, for example to supply it to a water pipe 66 or an inlet roller guide 60.
  • Fig. 3A Furthermore, an air connection 41.2 can be seen next to the drive-side end 24.2, through which compressed air can be supplied to the frame housing 10 in order to protect the interior of the frame housing 10, in particular the gear parts located therein, for example the eccentric adjustment, from water ingress by means of overpressure.
  • Fig. 3B shows the corner 16.1 from Fig. 3A opposite corner 16.4 and the side faces 14.1 and 14.6 opposite side surfaces 14.3 and 14.4. Furthermore, the sliding strips 40.3 and 40.4 can be seen on both the inlet side 15 and the outlet side 13.
  • the drive-side end 42.1 of the roller shaft of the roller 20.1 can be seen at the front, where an air connection 41.1 and two water inlet openings 43.3 are also shown.

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Abstract

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein Walzgerüst (1) zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren entlang einer Walzachse, das ein Gerüstgehäuse (10) umfasst, dessen Außenseite (12) aus Sicht entlang der Walzachse mindestens sechs um je eine 60° Drehung um die Walzachse versetzt angeordnete Seitenflächen (14.1-14.6) aufweist, wobei jeweils zwei Seitenflächen (14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6) ein Paar parallel zueinander liegender Seitenflächen (14.1-14.6) bilden. Es umfasst ferner drei auf je einer Walzenwelle sitzende, die Walzachse sternförmig umgebende Walzen (20.1-20.3), die zusammen ein Kaliber (21) bilden und deren radiale Position bezogen auf die Walzachse zur Einstellung des Kalibers (21) einstellbar ist, und einen an der Außenseite (12) angeordneten Anstellungsanschluss (30) zum Einbringen eines Anstellmoments zur Einstellung des Kalibers (21). Dabei weist der Anstellungsanschluss (30) eine Getriebewelle auf, die zu einem Paar der parallel zueinander liegenden Seitenflächen parallel ist.

Description

    TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren entlang einer Walzachse mit drei auf je einer Walzenwelle sitzenden, die Walzachse sternförmig umgebenden Walzen, die zusammen ein Kaliber bilden und deren radiale Position bezogen auf die Walzachse zur Einstellung des Kalibers mittels eines an der Außenseite angeordneten Anstellungsanschlusses zum Einbringen eines Anstellmoments einstellbar ist.
    • HINTERGRUND
  • Walzgerüste für das Walzen von stabförmigem Walzgut mit drei oder mehr Walzen sind grundsätzlich bei der Herstellung von metallischen Rohren, Stäben oder Drähten bekannt. Walzgut kann dabei auf gewünschte Durchmesser gewalzt werden, indem das Kaliber dementsprechend eingestellt wird. Zur Einstellung des Kalibers eines Walzgerüsts ist es üblich, den Abstand der Walzen zur Walzachse zu verändern. Eine technische Lösung zur Einstellung der Walzenpositionen in Bezug auf die Walzachse ist die Exzenteranstellung.
  • Beispielsweise aus DE 100 15 340 A1 ist ein Walzgerüst des obigen technischen Gebiets bekannt. Das bekannte Walzgerüst erlaubt eine Einstellung des Kalibers durch einen Exzentermechanismus, der durch einen an der Außenseite angeordneten Anstellungsanschluss zum Einbringen eines Anstellmoments betätigt werden kann. Durch Drehung der Exzenterbuchsen sind die Walzen radial in Bezug auf die Walzachse verstellbar, sodass das Kaliber des Walzgerüsts stufenlos eingestellt werden kann und Walzgut unterschiedlicher Durchmesser gefertigt werden kann. In DE 100 15 340 A1 ist ein synchrones Verstellen aller Walzenwellen und damit aller Walzen durch das Antreiben nur einer Exzenterbuchse ermöglicht, das über einen an einer Seitenfläche des Gerüstgehäuses vorgesehenen Anstellungsanschluss erfolgt.
  • In der Regel werden mehrere Walzgerüste aufeinander folgend in einem Walzblock angeordnet. Dadurch kann das Walzgut insbesondere durch eine Differenz zwischen den Walzendrehzahlen der einzelnen Walzgerüste gestreckt und auf einen kleineren Durchmesser gewalzt werden.
  • Darüber hinaus ist die Rundheit des Walzguts nach Durchlauf eines Walzgerüsts in der Regel nicht ausreichend, da der Querschnitt aufgrund der sternförmigen Anordnung der Walzen und ihrer relativ kleinen Anzahl eine polygon-ähnliche Form annimmt, wobei die Seitenzahl des Polygons der Anzahl Walzen des Walzgerüsts entspricht. Beispielsweise weist ein durch ein einzelnes Drei-Walzen-Walzgerüst gewalztes Walzgut eine Querschnittsform auf, die nicht ideal rund, sondern annähernd dreieckig ausgebildet ist.
  • Die aufeinander folgenden Walzgerüste werden für die Verbesserung der Rundheit des Walzguts vorzugsweise so angeordnet, dass jeweils die Ecken des Walzgut-Querschnitts des ein Walzgerüst verlassenden Walzguts durch die Walzen des nachfolgenden Walzgerüsts zentral kontaktiert werden und der Walzgut-Querschnitt dadurch abgerundet wird.
  • Üblicherweise befinden sich deshalb die jeweils drei Walzen beispielsweise des ersten und des dritten Walzgerüsts eines Walzblocks mit vier Walzgerüsten in einer so genannten "Y-Anordnung" und die Walzen des jeweils dahinter angeordneten, beispielsweise zweiten und vierten Walzgerüsts, in einer so genannten "Anti-Y-Anordnung" ( ). Durch die abwechselnde Anordnung der Walzen und Walzgerüste in Y-Anordnung und Anti-Y-Anordnung werden jeweils die Ecken des Walzgut-Querschnitts durch das nachfolgende Walzgerüst von einer Walze gewalzt und der Walzgut-Querschnitt dadurch abgerundet.
  • In der Y-Anordnung ist die untere Walze so ausgerichtet, dass ihre Walzenwelle horizontal liegt, d.h. dass sich der Durchmesser der unteren Walze in Blickrichtung der Walzachse vertikal erstreckt. Dagegen ist es in der Anti-Y-Anordnung die obere Walze, deren Walzenwelle horizontal liegt, d.h. dass sich der Durchmesser der oberen Walze in Blickrichtung der Walzachse vertikal erstreckt. Die Walzenwellen der beiden weiteren Walzen liegen in beiden Fällen gegenüber der horizontalen Walzenwelle um jeweils 120° gekippt. Natürlich sind die Anordnungen relativ zur Horizontalen insgesamt beliebig, weil es für den hier beschriebenen Effekt nur auf die relative Anordnung der Walzen bezüglich benachbarter Walzgerüste ankommt.
  • Die Anordnung der Walzgerüste hintereinander zu einem Walzblock erfolgt üblicherweise durch Gerüstaufnahmen, in welche die Walzgerüste eingebracht und von diesen gehalten werden. Dies ermöglicht es, Walzgerüste aus dem Walzblock beispielsweise für die regelmäßig erforderliche Wartung auszutauschen.
  • Das aus DE 100 15 340 A1 bekannte Walzgerüst erlaubt es, zwischen der Y-Anordnung und Anti-Y-Anordnung durch Drehen um eine horizontale Achse um 180° umgestellt und in beiden Ausrichtungen in die Gerüstaufnahme eingesetzt zu werden. Die obere und untere Seitenfläche des rechteckigen Gerüstgehäuses dienen als Aufstandsflächen in der Gerüstaufnahme.
  • Die Walzgerüststellungen für die Y-Anordnung und die Anti-Y-Anordnung können so gewählt sein, dass der an einer Seitenfläche des Gerüstgehäuses vorgesehene Anstellungsanschluss der Exzenteranstellung auf derselben Seite bleibt, wenn die Seitenfläche eine das Gerüst horizontal begrenzende Seitenfläche, d.h. vertikal ausgerichtet, ist. Auf der gegenüberliegenden Seitenfläche befindet sich dann eine Kupplung zur Momenteinleitung eines Antriebsstranges mit Motor und bei Bedarf Getriebes zum Antreiben der Walze mit horizontal ausgerichteter Walzenwelle.
  • Während die zuvor beschriebene Anordnung des Anstellungsanschlusses eine gute Zugänglichkeit für die manuelle Bedienung des Anstellungsanschlusses von dieser Seite aus ermöglicht, kann der Anstellungsanschluss nicht ohne weiteres automatisch, d.h. durch eine so genannte Fernanstellung, bedient und betätigt werden, weil ein hierfür erforderlicher Motor nicht an dieser Seite vorgesehen sein darf, um den Zugang zum Walzgerüst nicht zu versperren.
    • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Walzgerüst des obigen technischen Gebiets bereitzustellen, das eine besonders günstige, gleichmäßige Aufnahme der Walzmomente ermöglicht und dabei leicht zwischen verschiedenen Ausrichtungen umstellbar ist, so dass es modular für verschiedene Konfigurationen und auf verschiedene Positionen in einem Gerüstblock einsetzbar ist.
  • Mit anderen Worten besteht die Aufgabe darin, ein Walzgerüst des obigen technischen Gebiets so weiterzuentwickeln, dass es modular möglichst vielseitig in einem Walzblock, an verschiedenen Positionen und in verschiedenen Stellungen in einer Gerüstaufnahme angeordnet werden kann, sodass der radiale Abstand der Walzen zur Walzachse, also die Anstellung, über mehrere verschiedene Weisen in verschiedenen Anstellungskonfigurationen verstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Walzgerüst nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Das vorliegende Walzgerüst zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren entlang einer Walzachse, umfasst ein Gerüstgehäuse, dessen Außenseite aus Sicht entlang der Walzachse mindestens sechs um je eine 60° Drehung um die Walzachse versetzt angeordnete Seitenflächen aufweist, wobei jeweils zwei Seitenflächen ein Paar parallel zueinander liegender Seitenflächen bilden. Ferner umfasst das Walzgerüst drei auf je einer Walzenwelle sitzende, die Walzachse sternförmig umgebende Walzen, die zusammen ein Kaliber bilden und deren radiale Position bezogen auf die Walzachse zur Einstellung des Kalibers einstellbar ist. Zudem umfasst das Walzgerüst einen an der Außenseite angeordneten Anstellungsanschluss zum Einbringen eines Anstellmoments zur Einstellung des Kalibers, wobei der Anstellungsanschluss eine Getriebewelle aufweist, die zu einem Paar der parallel zueinander liegenden Seitenflächen parallel ist.
  • Die Seitenflächen sind im vorliegenden Zusammenhang diejenigen Flächen des Gerüstgehäuses, welche die Vorderfläche und die Rückfläche, durch welche die Walzachse verläuft, seitlich begrenzen. Sie bilden zusammen, gesehen entlang der Walzachse, die seitliche Außenfläche des Gerüstgehäuses. Dadurch, dass die Seitenflächen paarweise zueinander parallel angeordnet sind, kann die Projektion des Gerüstgehäuses entlang der Walzachse ein Vieleck mit mindestens sechs Seiten und Ecken definieren. Die Seitenflächen können unterschiedlich lang sein.
  • Die Seitenflächen des Gerüstgehäuses können als Aufstandsfläche dienen, eine Aufstandsfläche aufweisen oder parallel zu einer Aufstandsfläche oder mehreren, beispielsweise durch Gleitleisten gebildeten, Aufstandsflächen verlaufen, auf der oder auf denen das Walzgerüst insbesondere in einer Gerüstaufnahme stabil stehen kann. Die Seitenflächen müssen nicht eben sein, sondern können auch Stufen, Vorsprünge oder Rücksprünge sowie Öffnungen aufweisen und können auch mehrteilig ausgebildet sein.
  • Im vorliegenden Zusammenhang ist damit, dass die Seitenflächen um je eine 60° Drehung um die Walzachse versetzt angeordnet sind, gemeint, dass die so versetzt angeordneten Seitenflächen auch einen Winkel von 60° und 120° zueinander einschließen. Die um eine 60° Drehung versetzten Seitenflächen sind bevorzugt benachbart, müssen aber nicht benachbart sein. Es ist auch möglich, dass zwischen benachbarten Seitenflächen keine spitzen Ecken, sondern Rundungen, ausgedehnte Fasen oder ähnliches vorgesehen sind.
  • Dass die Walzen je auf einer Walzenwelle sitzen, meint beispielsweise auch eine Walze, die zwischen zwei Teilwellen einer axial unterteilten Walzenwelle axial eingespannt ist. Insbesondere ist die Walze drehfest, beispielsweise kraftschlüssig, auf der Walzenwelle angeordnet, also nicht durch ein Lager auf der Walzenwelle gelagert. Damit geht auch einher, dass die Walzen über ihre Walzenwelle angetrieben werden können. Hierfür kann jede der Walzenwellen einen eigenen Antriebsanschluss an einem nach außerhalb des Walzgerüsts herausstehenden Ende aufweisen. Durch eine geeignete Kupplung kann dann jeweils ein Motor ein Drehmoment auf jede der Walzenwellen und damit die dazugehörige Walze aufbringen. Es ist auch möglich, dass mehrere Walzenwellen über ein Getriebe außerhalb des Walzgerüsts miteinander gekoppelt und durch einen gemeinsamen Motor angetrieben sind. Da die in einem Walzgerüst des vorliegenden technischen Gebiets wirkenden Walzkräfte einige Kilotonnen betragen, müssen die Walzmotoren stark und damit groß sein. Die Walzmotoren und deren Peripherie sollen den Zugang zum Walzblock und Walzgerüst nicht behindern, um ein regelmäßiges Austauschen der Walzgerüste aus Wartungsgründen nicht zu erschweren.
  • Es ist deshalb für den gesamten Walzblock wichtig, dass die Antriebsanschlüsse der Walzenwellen an einer bestimmten Position im Walzblock an derselben Stelle und in derselben Ausrichtung liegen, damit ein ausgetauschtes Walzgerüst möglichst schnell und sicher mit dem Antrieb der Walzen verbunden werden kann, und dass diese Stellen und Ausrichtungen den Zugang zum Walzblock, insbesondere zu den Walzgerüsten, möglichst nicht behindern.
  • Die sternförmige Anordnung der Walzen um die Walzachse herum bedeutet, dass die Walzen bzw. deren Rotationsebenen jeweils in einem Winkel von 120° zu den beiden benachbarten Walzen bzw. deren Rotationsebenen angeordnet sind. Dies gilt auch für die Walzenwellen, deren Achsen sich anders als die Rotationsebenen der Walzen jedoch nicht im Kaliber schneiden. Jede Walzenwelle steht aber innerhalb des Walzgerüsts in einem Winkel von jeweils 120° zu den beiden anderen Walzenwellen.
  • Das Kaliber meint im vorliegenden Zusammenhang die Öffnung zwischen den drei Walzen, durch die das Walzgut hindurchgeführt und dabei gewalzt wird. Es erstreckt sich über die Querschnittsfläche orthogonal zur Walzachse des Durchgangs, der innerhalb der Walzflächen durch die sternförmige Anordnung der drei Walzen ausgebildet ist. Das Kaliber ist nicht identisch mit einem Soll- oder einem Fertigungsdurchmesser des Walzguts, weil sich das Walzgerüst durch das Walzgut aufweitet und während des Walzvorgangs elastisch verformt wird und weil das Walzgut nicht nur durch die Walzen selbst, sondern beispielsweise auch durch Kräfte zwischen benachbarten Walzgerüsten elastisch und plastisch in seinem Durchmesser beeinflusst wird. Das Kaliber beeinflusst den Fertigungsdurchmesser aber maßgeblich.
  • Beim vorliegenden Walzgerüst können die Abstände der Walzen zur Walzachse zur Einstellung des Kalibers durch ein Anstellmoment über den an der Außenseite angeordneten Anstellungsanschluss eingestellt werden.
  • Dass die Getriebewelle zu einem Paar der parallel zueinander liegenden Seitenflächen parallel ist, ermöglicht eine optimale Raumausnutzung des Gerüstgehäuses für einen Anstellungsmechanismus der Walzen über den an der Außenseite angeordneten Anstellungsanschluss. Dies wiederum ermöglicht eine besonders vorteilhafte, insbesondere gegenüber viereckigen Gerüstgehäusen überlegene, Flexibilität des Walzgerüsts in der Gerüstaufnahme in verschiedenen Anordnungen und auch in verschiedenen Konfigurationen.
  • Durch die Anzahl und die Anordnung der Seitenflächen des vorliegenden Walzgerüsts ergibt sich im Vergleich zu einem rechteckigen Gerüstgehäuse mit vier Seitenflächen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, der Vorteil, dass das Walzgerüst modular in verschiedenen Stellungen an verschiedenen Positionen im Walzblock und in verschiedenen Konfigurationen hinsichtlich der Verstellbarkeit des radialen Abstands der Walzen zur Walzachse eingesetzt werden kann. Damit reduziert sich die Anzahl der vorzuhaltenden Walzgerüste für einen Betreiber eines Walzblocks, weil dasselbe Walzgerüst universal im gesamten Walzblock, auch nach einer Umrüstung des Walzblocks hinsichtlich der Verstellbarkeit des radialen Abstands der Walzen zur Walzachse, einsetzbar ist. Somit wird durch die Erfindung ein flexiblerer Einsatz innerhalb eines Walzblocks und insbesondere eine flexiblere Auswahl sowohl einer Position im Walzblock als auch einer Anstellungskonfiguration bei gleichzeitig kompakter Bauweise des Walzblocks erreicht.
  • Die Erfindung ermöglicht auch eine flexible Anbringung zusätzlicher an oder in dem Gerüstgehäuse angeordneter Komponenten. Solche Komponenten können neben einem Anschluss einer Anstellung beispielsweise Betriebsstoffanschlüsse, Führungen, wie Trichterführung oder Rollenführung, als Einlaufführung oder Auslaufführung, Gleitelemente, Lagerungselemente und Befestigungselemente sein. Die vorliegende Erfindung ermöglicht auch in dieser Hinsicht eine stark ausgeprägte Modularisierung des Walzblocks.
  • Die Beschränkung der Komplexität der Walzenanordnung ist insofern vorteilhaft, als dass die Anordnung von Antriebsvorrichtungen für die Walzenwellen innerhalb des Walzblocks dadurch vereinfacht wird. Insbesondere ergeben sich drei verschiedene Anordnungen des Walzgerüsts, bei denen sich entlang der Walzachse betrachtet immer drei gleiche Winkel der Rotationsachsen der Walzenwellen. Bei der Verwendung im Wesentlichen baugleicher Walzen und Walzenwellen, die durch eine beliebige der vorgesehenen Antriebsvorrichtungen angetrieben werden können, ist es somit lediglich nötig, beispielsweise translatorische Verlagerungen der Antriebsvorrichtungen oder Getriebe- und Kupplungskomponenten vorzusehen, die den translatorischen Versatz der Walzenwellen ausgleichen können. Das reduziert die Komplexität und den Konstruktionsaufwand des Walzblocks.
  • Bevorzugt beträgt ein aus Sicht entlang der Walzachse senkrechter Abstand der Getriebewelle zur Walzachse nicht mehr als 10 Prozent von einem senkrechten Abstand der Walzachse zu einer Seitenfläche. Mit anderen Worten befindet sich die Getriebewelle in etwa in der Mitte des Gerüstgehäuses zwischen den zu ihr parallelen Seitenflächen, genauer gesagt innerhalb eines Bereichs von 10 Prozent der Ausdehnung des Gerüstgehäuses zwischen den Seitenflächen um die Mitte des Gerüstgehäuses herum, in der sich die Walzachse befindet.
  • Durch diese Anordnung der Getriebewelle ist das Gerüstgehäuse besonders flexibel einsetzbar, weil ein Kippen des Gerüstgehäuses um eine Kippachse, beispielsweise zum Umstellen zwischen einer Y-Anordnung und einer Anti-Y-Anordnung, parallel zur Getriebewelle und durch die Walzachse kaum eine translatorische Umstellung der Position des Anstellungsanschlusses zur Folge hat. Somit kann ein hoher Symmetriegrad und damit verbunden eine hohe Modularität erreicht werden.
  • Bevorzugt sind die drei Walzen und die drei Walzenwellen rotationssymmetrisch um je eine 120° Drehung versetzt um die Walzachse angeordnet und verläuft eine Walzenwelle parallel zur Getriebewelle. Mit "parallel" ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass die Getriebewelle in einer Ansicht entlang der Walzachse gesehen, d.h. ihre Projektion auf eine senkrecht zur Walzachse liegende Ebene, parallel zu einer der Walzenwellen oder deren Projektion auf die senkrecht zur Walzachse liegende Ebene verläuft. Entlang der Walzachse können auch Neigungen vorhanden sein. Besonders bevorzugt liegen die Getriebewelle und die Walzenwellen in derselben Ebene senkrecht zur Walzachse und sind in dieser Ebene die Getriebewelle und eine der Walzenwellen parallel zueinander.
  • Dass eine der Walzenwellen parallel zur Getriebewelle verläuft, ist eine weiter vorteilhafte Ausgestaltung des Walzgerüsts, weil hiermit eine kompakte Bauform des Gerüstgehäuses möglich ist, indem die Symmetrie der Walzen und Walzenwellen mit der Form des Gerüstgehäuses, insbesondere der relativen Anordnung der Seitenflächen zueinander zusammenpasst. Damit ist eine hohe Festigkeit, gleichmäßige Lastverteilung und hohe Flexibilität des Einsatzes des Walzgerüsts im Walzblock möglich.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Walzgerüst nur den einen Anstellungsanschluss zum Einbringen des Anstellmoments zur Einstellung des Kalibers auf. Dies hat den Vorteil einer höheren Flexibilität des Einsatzes des Walzgerüsts. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist in einer Konfiguration mit Fernanstellung nur ein Antrieb des Anstellungsanschlusses erforderlich, was die Gesamtkonfiguration vereinfacht. In einer Konfiguration mit manueller Anstellung genügt eine einzige Stelle, an der alle Walzen gleichzeitig und aufeinander abgestimmt angestellt werden können. Somit kann in beiden Konfigurationen eine einfache Konstruktion außerhalb des Walzgerüsts bei hoher Flexibilität und eine hohe Präzision des Anstellens erzielt werden.
  • Besonders bevorzugt ist der Anstellungsanschluss mit einem Exzentermechanismus mit Exzenterbuchsen wirkverbunden, in denen die Walzenwellen gelagert sind, wobei die Exzenterbuchsen drehbar in dem Gerüstgehäuse gelagert sind und eine Drehposition der Exzenterbuchsen mittels des Getriebes einstellbar ist. Diese aus dem Stand der Technik bekannte Umsetzung eines Anstellungsmechanismus ist im Zusammenhang mit der Geometrie des Gerüstgehäuses besonders geeignet, die Anstellung der Walzen über einen einzigen Anstellungsanschluss zu realisieren. Durch den Exzentermechanismus können große Kräfte aufgenommen und eine hohe Präzision erreicht werden, ohne dabei viel Bauraum in Anspruch zu nehmen.
  • Mit Vorteil weist die Außenseite des Gerüstgehäuses genau sechs Seitenflächen auf, die, gesehen in Richtung der Walzachse, ein regelmäßiges Sechseck bilden. Durch diese besonders bevorzugte Ausgestaltung des Gerüstgehäuses kann das Gerüstgehäuse besonders flexibel eingesetzt werden. Die mit der regelmäßigen Sechseck-Form einhergehende Symmetrie des Gerüstgehäuses passt besonders gut zu der sternförmigen Anordnung der drei Walzen und Walzenwellen. So können die drei Walzen und Walzenwellen innerhalb des Gerüstgehäuses besonders symmetrisch im Gerüstgehäuse angeordnet sein, womit das Walzgerüst in mehreren verschiedenen Ausrichtungen in die Gerüstaufnahme passt und die Walzen in jeder dieser Ausrichtungen an die Motoren des Walzblocks kuppelbar sind. Alternativ kann das Gerüstgehäuse aber auch eine andere Form haben. Beispielsweise kann zwischen sechs langen Außenseiten jeweils eine kurze Außenseite vorgesehen sein, so dass sich aus den Seitenflächen, gesehen in Richtung der Walzachse, ein Zwölfeck bildet.
  • Mit Vorteil ist der Anstellungsanschluss sowohl manuell als auch automatisch durch einen Motor betätigbar. Dabei meint "manuell betätigbar" in diesem Zusammenhang, dass der Anstellungsanschluss durch einen Bediener mit einem geeigneten Werkzeug per Hand betätigt werden kann. "Über einen externen Motor betätigbar" meint dagegen, dass der Anstellungsanschluss ohne manuelle Bedienung und Zuhilfenahme eines Werkzeugs, sondern beispielsweise durch eine geeignete Kupplung betätigt, d.h. gedreht, werden kann. Dies bedeutet, dass der Anstellungsanschluss so angeordnet und ausgestaltet sein muss, dass er mit beiden Konfigurationen eines Antriebs der Walzenanstellung kompatibel ist. Somit kann das Walzgerüst direkt in beiden Konfigurationen eingesetzt werden, ohne dass der Anstellungsanschluss für die eine oder die andere Konfiguration, d.h. die manuelle Anstellung oder die automatische Anstellung durch einen Motor, umgerüstet werden muss. Es ist aber auch möglich, dass der Anstellungsanschluss nur für eine automatische Anstellung oder nur für eine manuelle Anstellung ausgebildet ist. In dem Fall müsste dieser Anstellungsanschluss für ein Ändern der Konfiguration der Anstellung noch umgerüstet werden, was zwar einen gegenüber der bevorzugten Ausführungsform erhöhten Aufwand bedeutet, aber die hohe Flexibilität des Walzgerüsts insgesamt nicht wesentlich beeinträchtigt.
  • Mit Vorteil ist das Gerüstgehäuse geschlossen und ungeteilt und ist insbesondere aus einem Monoblock gefertigt. Mit anderen Worten ist das Gerüstgehäuse bevorzugt integral gefertigt und kann somit beispielsweise durch ein Gussverfahren hergestellt werden, wodurch vorteilhafte mechanische Eigenschaften für die Aufnahme der im Walzprozess wirkenden Lasten und eine effiziente Fertigung möglich sind.
  • Bevorzugt ist jede der drei Walzenwellen oder Walzen gesondert durch einen eigenen ihr zugeordneten Motor antreibbar. Somit können beispielsweise drei Motoren relativ kleiner Größe verwendet werden, weil sie nur ein Drittel des Walzmoments aufbringen müssen. Hierdurch ist es möglich, die Motoren kleiner auszuführen, was die Gesamtgröße des Walzblocks erheblich reduziert.
  • Bevorzugt weisen dabei die drei Walzenwellen je ein antriebseitiges Ende zum gesonderten Antrieb auf, das an einer der Seitenflächen des Gerüstgehäuses nach außen herausragt. Auf diese Weise kann der Antrieb der Walzenwellen über die Seitenflächen sichergestellt werden, so dass die Ecken des Gerüstgehäuses nicht von den antriebsseitigen Enden der Walzenwellen belegt sind.
  • Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung und der Gesamtheit der Ansprüche.
    • KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
    • Fig. 1A ist eine Ansicht entlang einer Walzachse eines bevorzugten Walzgerüsts in einer Anti-Y-Anordnung in einer ersten Anstellungskonfiguration.
    • Fig. 1B ist eine Ansicht entlang der Walzachse des Walzgerüsts aus Fig. 1A in einer Y-Anordnung in der ersten Anstellungskonfiguration.
    • Fig. 1C ist eine Ansicht entlang der Walzachse des Walzgerüsts aus Fig. 1A, in der Anti-Y-Anordnung in einer zweiten Anstellungskonfiguration.
    • Fig. 1D ist eine Ansicht entlang der Walzachse des Walzgerüsts aus Fig. 1A, in der Y-Anordnung in der zweiten Anstellungskonfiguration.
    • Fig. 2A ist eine perspektivische Ansicht des Walzgerüsts aus Fig. 1A aus einer ersten Perspektive.
    • Fig. 2B ist eine andere perspektivische Ansicht des Walzgerüsts aus Fig. 1A aus einer zweiten Perspektive.
    • Fig. 3A ist eine seitliche Ansicht des Walzgerüsts aus Fig. 1A, die einen Anstellungsanschluss zeigt.
    • Fig. 3B ist eine andere seitliche Ansicht des Walzgerüsts aus Fig. 1A, die eine dem Anstellungsanschluss gegenüberliegende Seite zeigt.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • In der nachfolgenden Figurenbeschreibung erhalten gleiche oder entsprechende Elemente dieselben Bezugszeichen, und eine wiederholende Beschreibung wird weitgehend vermieden.
  • Fig. 1A zeigt eine Ansicht entlang einer in Z-Richtung verlaufenden Walzachse 19 eines bevorzugten Walzgerüsts 1 zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren. Das Walzgerüst 1 umfasst ein Gerüstgehäuse 10, das in der hier dargestellten Ausführungsform entlang der Walzachse 19 gesehen die Form eines regelmäßigen Sechsecks hat. Eine Außenseite 12 des Gerüstgehäuses 10 ist mit sechs gleich langen Seitenflächen 14.1-14.6 versehen, die rotationssymmetrisch um die Walzachse 19 herum angeordnet sind. Benachbarte der Seitenflächen 14.1-14.6 gehen in einem als Ecke 16.1-16.6 bezeichneten Bereich ineinander über. Die Ecken 16.1-16.6 können dabei im Detail unterschiedlich ausgeprägt sein. Sie weisen eine Stoßkante zwischen den benachbarten, in der Ecke 16.1-16.6 ineinander übergehenden Seitenflächen 14.1-14.6 auf, die scharfkantig sein kann, bevorzugt aber abgefast oder abgerundet ist. Auch eine kleine Zwischenfläche zwischen benachbarten Seitenflächen 14.1-14.6 im Sinne einer ausgeprägten, relativ breiten Fase ist möglich und wird im vorliegenden Zusammenhang noch als Ecke 16.1-16.6 verstanden. Eine in Fig. 1A nicht zu sehende Einlaufseite 15, die aber in Fig. 1B abgebildet ist, und eine in Fig. 1A gezeigte Auslaufseite 13 des Gerüstgehäuses 10 haben damit wie das Gerüstgehäuse 10 der vorliegenden Ausführungsform insgesamt eine regelmäßige sechseckige Gestalt, die unter anderem dadurch ausgezeichnet ist, dass sie drei Paare von Seitenflächen 14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6 hat, die jeweils zueinander parallel liegen. Das Gerüstgehäuse 10 ist als Monoblock gefertigt.
  • Das bevorzugte Walzgerüst 1 ist so ausgeführt, dass die in Fig. 1A nicht gezeigte Einlaufseite 15 der in Fig. 1A gezeigten Auslaufseite 13 gleicht, so dass alle nachfolgend für die Auslaufseite 13 beschriebenen Merkmale sich auf der gegenüberliegenden Seite des Gerüstgehäuses 10 an denselben bzw. entsprechenden Stellen finden, wie auch nachfolgend noch mit Bezug auf andere Figuren dargestellt wird.
  • Das Walzgerüst 1 umfasst ferner drei die Walzachse 19 sternförmig umgebende Walzen 20.1, 20.2, 20.3. Die Walzen 20.1-20.3 definieren jeweils eine Rotationsebene, die in einem Winkel von 120° zueinander stehen und sich in der Walzachse 19 schneiden. Die Rotationsebenen der Walzen 20.1-20.3 sind orthogonal zu je einem Paar Seitenflächen 14.1-14.6 des Gerüstgehäuses 10 angeordnet. Im Bereich der Walzachse 19 bilden die Walzen 20.1-20.3 zwischen sich ein Kaliber 21. Das Kaliber 21 wird insbesondere durch eine Walzfläche 22 jeder der Walzen 20.1-20.3 umschlossen, wobei die Walzflächen 22 der Walzen 20.1-20.3 als konkave Rille mittig entlang des Umfangs der jeweiligen Walze 20.1-20.3 ausgebildet sind, um dem Walzgut eine möglichst runde Außenkontur zu verleihen. Je nach Walzgut kann die Walzfläche 22 aber auch anders ausgebildet sein, insbesondere als ebene Fläche oder als konvexe Fläche. In Fig. 1A ist zu erkennen, dass die Walzen 20.1-20.3 in einer Anti-Y-Anordnung angeordnet sind, weil die obere Walze 20.1 vertikal und die beiden verbleibenden unteren Walzen 20.2, 20.3 jeweils in einem Winkel von 120° zur vertikalen Ausrichtung der oberen Walze 20.1 stehen.
  • Die Walzen 20.1-20.3 sitzen jeweils fest auf einer Walzenwelle, über welche die Walzen 20.1-20.3 angetrieben werden. Rotationsachsen der Walzenwellen verlaufen parallel zu je einem Paar Seitenflächen 14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6. Die Rotationsachsen sind ferner quer zur Walzachse 19 und rotationssymmetrisch bzw. sternförmig um diese herum angeordnet. Die Rotationsachse der Walzenwelle der in Fig. 1A oberen Walze 20.1 ist in X-Richtung ausgerichtet. Die Rotationsachsen der beiden anderen Walzenwellen sind entsprechend in einem Winkel von 120° bzw. 240° in Bezug auf die Rotationsachse der oberen Walzenwelle ausgerichtet. Von den Walzenwellen ist in Fig. 1A nur jeweils ein antriebsseitiges Ende 24.1, 24.2, 24.3 abgebildet, das an einer der Seitenflächen 14.2, 14.4, 14.6 des Gerüstgehäuses 10 nach außen herausragt. Dadurch lassen sich die Walzenwellen jeweils an einen externen Antrieb anschließen, der so sein Walzmoment über eine Kupplung an die Walzenwellen und damit die Walzen 20.1-20.3 übertragen kann.
  • Die Walzenwellen verlaufen im Inneren des Gerüstgehäuses 10, in dem sich auch eine nicht gezeigte Exzenterverstellung zum Anstellen der Walzen 20.1-20.3 über ihre Walzenwellen befindet. Durch die Exzenterverstellung kann ein Abstand zwischen den Walzenwellen und damit den Walzen 20.1-20.3 einerseits und der Walzachse 19 andererseits in der X-Y-Ebene der Fig. 1A verändert werden. Dadurch lassen sich unterschiedliche Größen des Kalibers 21 einstellen und auch für ein gleichbleibendes Kaliber 21 eine Abnutzung der Walzen 20.1-20.3 kompensieren. Die Exzenterverstellung bildet einen Anstellungsmechanismus der Walzen 20.1-20.3.
  • Der Anstellungsmechanismus der Walzen 20.1-20.3 kann von außen betätigt werden, indem ein in der Nähe der Ecke 16.1 nach außen hervortretender Anstellungsanschluss 30 gedreht wird. Der Anstellungsanschluss 30 ist in der in Fig. 1A gezeigten Ausführungsform so ausgebildet, dass er sowohl manuell betätigbar ist als auch automatisch durch einen Motor betätigt werden kann. Der Anstellungsanschluss 30 ist vorzugsweise mit einer drehbar gelagerten, sich in das Innere des Gerüstgehäuses 10 erstreckenden Getriebewelle und einem Kegelrad verbunden, das in ein Zahnsegment einer Exzenterbuchse der Exzenterverstellung eingreift, wobei die Exzenterbuchse eine über das Kegelrad auf sie übertragene Drehbewegung ihrerseits auf die beiden anderen Exzenterbuchsen übertragen und somit ein synchrones Anstellen der Walzen ermöglichen kann. Der Anstellmechanismus ist über den Anstellungsanschluss 30 hinaus in Fig. 1A nicht im Detail dargestellt.
  • Der Anstellungsanschluss 30 befindet sich in der Nähe der Ecke 16.1 und die mit dem Anstellungsanschluss 30 verbundene Getriebewelle verläuft parallel zu der in Fig. 1A oberen Walzenwellen, d.h. in X-Richtung, deren antriebsseitiges Ende 24.1 auf der gegenüberliegenden Seite aus dem Gerüstgehäuse 10 herausragt. Der Anstellungsanschluss 30 befindet sich also im Wesentlichen gegenüber dem antriebsseitigen Ende 24.1 einer Walzenwelle, die parallel zur Getriebewelle verläuft. Diese relative Anordnung impliziert, dass der Anstellungsanschluss 30 nicht von einem mit dem antriebsseitigen Ende 24.1 einer der Walzenwellen fluchtend angeordneten Walzmotor verdeckt wird, weil die dem Anstellungsanschluss 30 benachbarten antriebsseitigen Enden 24.2, 24.3 der Walzenwellen in Bezug auf den Anstellungsanschluss 30 und seine Getriebewelle unter jeweils etwa 60° nach oben und unten ausgerichtet sind, so dass die hieran angekuppelten Motoren zwischen sich einen großen Freiraum bilden, der den Anstellungsanschluss 30 frei zugänglich lässt.
  • Der Anstellungsanschluss 30 ist in Fig. 1A nahe der Ecke 16.1 und in Bezug auf eine gedachte waagerechte Mittelebene des Gerüstgehäuses 10 leicht nach oben versetzt angeordnet. Ein Abstand zwischen dem Anstellungsanschluss 30 und der parallel zur Getriebewelle, d.h. in Fig. 1A in X-Richtung, verlaufenden Mittelebene entlang der Y-Achse in Fig. 1A beträgt hierbei weniger als 10% der Ausdehnung des Gerüstgehäuses 10 in Y-Richtung, also zwischen zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 14.2, 14.5 des Gerüstgehäuses 10.
  • In Fig. 1A sind drei Montageelemente 26.1, 26.2, 26.3 für eine in Fig. 1A nicht abgebildete Führung für das Walzgut gezeigt. Die Führung kann an der Auslaufseite 13 des Gerüstgehäuses 10 montiert werden, die in Fig. 1A gezeigt ist. Auf der Einlaufseite 15, die in Fig. 1A nicht zu erkennen ist, können die Montageelemente 26.1, 26.2, 26.3 ebenso angeordnet sein, so dass dort eine Führung für das Walzgut montiert werden kann.
  • Bei der Führung für das Walzgut kann es sich beispielsweise um eine Rollenführung, insbesondere eine Einlaufrollenführung 60, wie sie beispielhaft in Fig. 1B gezeigt ist, oder eine Trichterführung handeln. Die Montageelemente 26.1, 26.2, 26.3 liegen sternförmig um die Walzachse 19 und jeweils, bezogen auf die Walzachse 19, gegenüber einer der Walzen 20.1, 20.2, 20.3. Die drei Montageelemente 26.1, 26.2, 26.3 sind jeweils in einem Winkelabstand von 120° um die Walzachse 19 herum angeordnet.
  • Ferner sind auf der in Fig. 1A gezeigten Auslaufseite 13 des Gerüstgehäuses 10 drei Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 in benachbarten Ecken 16.1, 16.2, 16.6 des Gerüstgehäuses 10 angeordnet. Die Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 werden jeweils von zwei Klemmleisten 52 begrenzt. Die drei benachbarten Ecken 16.1, 16.2, 16.6, in denen die Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 angeordnet sind, sind die Ecke 16.1, in der auch der Anstellungsanschluss 30 angeordnet ist, und die beiden zu dieser benachbarten Ecken 16.2, 16.6. Die Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 dienen dazu, einen Rollenführungs-Anstellungsanschluss 64, der in Fig. 1A nicht, aber in Fig. 1B gezeigt ist, sicher am Gerüstgehäuse 10 zu befestigen. Durch diese relative Anordnung der Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 in der Ecke 16.1 des Anstellungsanschlusses 30 und den beiden diese umgebenden Ecken 16.2, 16.6 kann die besondere Flexibilität der Anordnung und Konfiguration des Walzgerüsts 1 mit einer Rollenführung kombiniert und somit auf das Gesamtsystem aus Walzgerüst 1 und Rollenführung übertragen werden.
  • In Fig. 1A ist dargestellt, dass das Gerüstgehäuse 10 auf der Auslaufseite 13 vier Gleitleisten 40.2, 40.3, 40.4, 40.5 aufweist, die parallel zu vier benachbarten der Seitenflächen 14.2, 14.3, 14.4, 14.5 angeordnet sind. Die Gleitleisten 40.2-40.5 schließen aneinander an und verlaufen entlang des Umfangs des sechseckigen Gerüstgehäuses 10 von der Ecke 16.2 mit Kupplungsklemmbereich 50.2 bis zu der Ecke 16.6 mit Kupplungsklemmbereich 50.6. Die Gleitleisten 40.2-40.5 sind in der Darstellung der Fig. 1A nicht auf den Seitenflächen 14.2-14.5, sondern in Richtung der Walzachse 19 nach innen versetzt angeordnet. Die Gleitleisten 40.2-40.5 bilden Gleitflächen, die sich einerseits in Umfangsrichtung entlang der Seitenflächen 14.2-14.5 und andererseits aus der Blattebene heraus parallel zur Walzachse 19 und den Seitenflächen 14.1-14.6, also in Fig. 1A in Z-Richtung, erstrecken. Somit können die Gleitleisten 40.2-40.5 in vier Ausrichtungen des Walzgerüsts 1 als Aufstandsfläche dienen und sind vor allem dazu gedacht, eine Aufnahme des Walzgerüsts 1 in einer nicht gezeigten Gerüstaufnahme zu erleichtern, indem das Walzgerüst 1 auf den Gleitleisten 40.2-40.5 in die Gerüstaufnahme hineingeschoben werden kann und die Gleitleisten 40.2-40.5 dabei auch als Dichtungselemente genutzt werden können. Auf der in Fig. 1A nicht gezeigten, gegenüberliegenden Einlaufseite 15 befinden sich gegenüber den gezeigten Gleitleisten 40.2-40.5 ebenfalls vier Gleitleisten 40.2-40.5, so dass jeweils ein Paar der Gleitleisten 40.2-40.5 auf gegenüberliegenden Seiten für eine stabile Lagerung des Walzgerüsts 1 in einer Gerüstaufnahme genutzt werden können.
  • Das Walzgerüst 1 weist ferner drei Wasserauslassöffnungen 42.1, 42.2, 42.3 auf der in Fig. 1A gezeigten Auslaufseite 13 auf. Kühlwasser, das beispielsweise für eine Einlaufrollenführung verwendet werden soll, kann somit an einer der Seitenflächen 14.1, 14.3, 14.5 durch in Fig. 1A nicht gezeigte Wasserzulauföffnungen in das Gerüstgehäuse 10 eingeleitet, durch das Gerüstgehäuse 10 hindurchgeleitet und durch eine der Wasserauslassöffnungen 42.1, 42.2, 42.3 herausgeleitet und von dort der Rollenführung zugeführt werden.
  • In den die Seitenflächen 14, entlang derer die Gleitleisten 40.2, 40.3, 40.4, 40.5 angeordnet sind, begrenzenden Ecken 16.2, 16.3, 16.4, 16.5, 16.6 befinden sich ferner insgesamt fünf Klemmpunkte 44.2, 44.3, 44.4, 44.5, 44.6 auf der in Fig. 1A gezeigten Auslaufseite 13 sowie der in dieser Figur nicht gezeigten Einlaufseite 15, durch die eine Klemmkraft aus der Gerüstaufnahme zur Fixierung des Walzgerüsts 1 aufgenommen werden kann.
  • Fig. 1B zeigt das Walzgerüst 1 aus Fig. 1A in einer Stellung, die gegenüber der Ausrichtung der Fig. 1A durch eine Verkippung des Walzgerüsts 1 um eine waagerechte, d.h. in X-Richtung verlaufende, Achse K um 180° eingenommen werden kann. Somit ist in Fig. 1B eine Ansicht der Rückseite des Walzgerüsts 1 gemäß Fig. 1A, d.h. der Einlaufseite 15, dargestellt. In dieser Stellung des Walzgerüsts 1 sind die Walzen 20.1-20.3 im Gegensatz zur in Fig. 1A abgebildeten Stellung in einer Y-Anordnung angeordnet.
  • Die Walzenwellen sind gegenüber der Stellung des Walzgerüsts 1 aus Fig. 1A parallelverschoben, ihre antriebsseitigen Enden 24.1-24.3 ragen daher in dieselbe Richtung aus dem Gerüstgehäuse 10 heraus, aber an einer anderen, nämlich an der jeweiligen Ecke 16.2, 16.4, 16.6 gespiegelten, Position. Das dargestellte Walzgerüst 1 ermöglicht also durch die oben beschriebene Verkippung den Einsatz im Walzblock mit sowohl einer Y-Anordnung als auch einer Anti-Y-Anordnung der Walzen 20.1-20.3 in derselben Gerüstaufnahme, wobei sich die antriebsseitigen Enden 24.1-24.3 der Walzenwellen lediglich translatorisch verschieben. Dies ermöglicht eine hohe Einsatzflexibilität des Walzgerüsts 1 in einem kompakten Walzblock. Die Walzantriebe, die an die antriebsseitigen Enden 24.1-24.3 der Walzenwellen in beiden Stellungen des Walzgerüsts 1 gekuppelt werden, können für jeden Gerüstplatz mit abwechselnder Y-Anordnung und Anti-Y-Anordnung auf derselben Seite der Walzachse 19 angeordnet werden, was den Raumbedarf des gesamten Walzblocks relativ klein hält.
  • Durch die Verkippung um die Achse K ist der Anstellungsanschluss 30 weiterhin in der Nähe der Ecke 16.1 des Gerüstgehäuses 10 angeordnet. Er ist in Bezug auf die waagerechte Mittelebene des Gerüstgehäuses 10 leicht versetzt nach unten, nämlich an der Ecke 16.1 gespiegelt, angeordnet. Trotzdem ist auch in dieser Stellung des Walzgerüsts 1, also der Y-Anordnung, der Anstellungsanschluss 30 von derselben Seite leicht erreichbar und damit insbesondere für eine effiziente manuelle Bedienung der Exzenteranstellung benachbarter Walzgerüste 1 geeignet.
  • In Fig. 1B ist ferner eine Einlaufrollenführung 60 dargestellt, die an dem Gerüstgehäuse 10 über die Montageelemente 26.1-26.3, die oben mit Bezug auf Fig. 1A beschrieben wurden und auch auf der in Fig. 1B gezeigten Einlaufseite 15 des Gerüstgehäuses 10 vorliegen, befestigt ist. Auch die Einlaufrollenführung 60 ist anstellbar, indem Rollen der Einlaufrollenführung 60 durch einen Rollenanstellmechanismus mehr oder weniger nah an der Walzachse 19 positionierbar sind. Für den Rollenanstellmechanismus ist die Einlaufrollenführung 60 über eine Gelenkwelle 62 mit einem Rollenanstellungsanschluss 64 verbunden, über den ein Drehmoment auf den Rollenanstellmechanismus aufgebracht werden kann.
  • Der Rollenanstellungsanschluss 64 ist den Kupplungsklemmbereich 50.1 und die diesem zugeordneten Klemmleisten 52 am Walzgerüst 1 angebracht. Durch die Anordnung der Montageelemente 26.1-26.3 und der Kupplungsklemmbereiche 50.1, 50.2, 50.6 am Gerüstgehäuse 10 kann die Rollenführung 60 sicher, präzise und schnell am Gerüstgehäuse 10 angebracht werden.
  • Ferner ist in Fig. 1B eine Wasserleitung 66 der Einlaufrollenführung 60 zu erkennen. Die Wasserleitung 66 ist an die Wasserauslassöffnung 42.3 angeschlossen, durch die Kühlwasser für die Führungsrollen der Einlaufrollenführung 60 das Walzgerüst 10 verlässt, wobei das Kühlwasser durch eine in Fig. 1B nicht gezeigte Wasserzulauföffnung 43.3 dem Walzgerüst 10 zugeführt wird, wenn es in der Gerüstaufnahme aufgenommen und an einen Wasseranschluss der Gerüstaufnahme angeschlossen ist.
  • Fig. 1C zeigt das bevorzugte Walzgerüst 1 aus Fig. 1A in einer in Bezug auf die Stellung aus Fig. 1A um 120° im Uhrzeigersinn um die Walzachse 19 gedrehten Stellung. Die Walzen 20.1-20-3 sind wegen der Geometrie des Walzgerüsts 1 in derselben Anti-Y-Anordnung wie in der in Fig. 1A dargestellten Stellung orientiert und auch die drei antriebsseitigen Enden 24.1-24.3 verlaufen in denselben Richtungen und liegen an denselben Positionen, so dass sie in derselben Weise an die externen Motoren zum Aufbringen des Walzmoments angekuppelt werden können wie in der Stellung aus Fig. 1A. Der Anstellungsanschluss 30 ist jedoch im Vergleich zu Fig. 1A um 120° im Uhrzeigersinn gedreht angeordnet.
  • Diese Anordnung dient vorzugsweise dazu, eine Fernanstellung des Anstellungsmechanismus der Walzen 20.1-20.3 durch einen externen Motor umzusetzen. Die Position des Anstellungsanschlusses 30 in der in Fig. 1C gezeigten Stellung des Walzgerüsts 1 ermöglicht es einerseits, dass eine externe Anstellungskupplung eines externen Anstellmotors in der nicht gezeigten Gerüstaufnahme mit dem Anstellungsanschluss 30 in Eingriff kommt und diesen betätigt, um die Walzen 20.1-20.3 anzustellen. Dies ist anders als in den in Fig. 1A und 1B gezeigten Stellungen.
  • Das Walzgerüst 1 muss quer zur Walzachse 19 in eine Gerüstaufnahme eingeschoben und herausgezogen werden können, um schnell gewartet werden zu können. Dieses Erfordernis bedeutet wiederum, dass das Walzgerüst in Fig. 1A-1D nach rechts in die Gerüstaufnahme eingeschoben werden muss, damit der die vertikal stehende Walze 20.1 in Fig. 1A und 1B bzw. 20.2 in Fig. 1C und 1D antreibende Walzmotor mit dem jeweiligen antriebsseitigen Ende 24.1 bzw. 24.2 in Eingriff kommen kann, weil rechts neben der Walzachse 19 der Walzmotor für die Walze 20.1 in Fig. 1A und 1B bzw. 20.2 in Fig. 1C und 1D rechts neben der Walzachse 19 angeordnet ist, um an das antriebsseitige Ende 24.1 bzw. 24.2 gekuppelt zu werden.
  • Dies wiederum bedeutet, dass sich in Fig. 1A-1D links neben der Walzachse 19 und damit auch dem Walzgerüst 1, also in Einschubrichtung vor der Walzachse 19, kein externer Anstellmotor befinden darf. Die Stellungen aus Fig. 1A und 1B sind daher für eine manuelle Anstellung, d.h. das Betätigen des Anstellungsanschlusses 30 durch einen Menschen, konfiguriert und der Anstellungsanschluss 30 kann in dieser Konfiguration nicht oder nur mit unverhältnismäßig großem Aufwand durch eine automatische Fernanstellung betätigt werden. Die Stellungen aus Fig. 1C und 1D, in denen der Anstellungsanschluss in Einschubrichtung hinter der Walzachse 19 liegt, sind für eine Fernanstellung, d.h. das Betätigen des Anstellungsanschlusses 30 durch einen externen Motor, konfiguriert.
  • In der in Fig. 1C gezeigten Stellung des Walzgerüsts 1 steht dieses auf den Gleitleisten 40.4, während die Walze 20.2 die Walze mit vertikaler Rotationsebene ist, und der Kupplungsklemmbereich 50.6 in horizontaler Richtung neben der Walzachse 19 liegt.
  • Fig. 1D zeigt das bevorzugte Walzgerüst in der Konfiguration aus Fig. 1C, d.h. der Konfiguration für eine Fernanstellung mit Anstellungsanschluss 30 nach oben rechts. Die Stellung des Walzgerüsts 1 in Fig. 1D kann gegenüber derjenigen in Fig. 1C durch eine Verkippung des Walzgerüsts 1 um die um 120°, und damit auch 60°, zur Waagerechten X-Richtung geneigte Achse K, die durch die Ecken 16.1 und 16.4 verläuft, um 180° eingenommen werden. Analog zum Übergang zwischen der Stellung des Walzgerüsts 1 aus Fig. 1A und derjenigen aus Fig. 1B wird auch beim Übergang zwischen der Stellung des Walzgerüsts 1 aus Fig. 1C und derjenigen aus Fig. 1D um die Achse K um 180° gekippt, die im Wesentlichen parallel zur Getriebewelle des Anstellungsanschlusses 30 verläuft. Dadurch wird bei dieser Verkippung die Ausrichtung des Anstellungsanschlusses 30 nicht verändert und die Walzen 20.1-20.3 gehen aus der in Fig. 1C gezeigten Anti-Y-Anordnung in die in Fig. 1D gezeigte Y-Anordnung und andersherum über.
  • In Fig. 1D ist wie in Fig. 1B die Einlaufseite 15 des Walzgerüsts 1 abgebildet. Wie auch in Fig. 1B ist eine Einlaufrollenführung 60 samt Gelenkwelle 62 und Rollenanstellungsanschluss 64 über die Montageelemente 26.1, 26.2, 26.3 und den Kupplungsklemmbereich 50.2 mit Klemmleisten 52 am Gerüstgehäuse 10 angebracht.
  • In der in Fig. 1D gezeigten Stellung des Walzgerüsts 1 steht dieses auf den Gleitleisten 40.3, während die Walze 20.3 die Walze mit vertikaler Rotationsebene ist, und der Kupplungsklemmbereich 50.2 in horizontaler Richtung neben der Walzachse 19 liegt.
  • Aufgrund der sechseckigen Form des Gerüstgehäuses 10 kann das Walzgerüst 1 in den vier in den Fig. 1A-1D dargestellten Stellungen angeordnet werden, die alle mit ähnlichen Anordnungen der Walzmotoren im Walzblock mit Gerüstaufnahmen kompatibel sind. Dadurch können sowohl Y-Anordnungen als auch Anti-Y-Anordnungen der Walzen eingenommen werden und dies gleichermaßen in zwei unterschiedliche Konfigurationen im Sinne verschiedener Ausrichtungen und Anordnungen des Anstellungsanschlusses 30, einmal für eine manuelle Anstellung und einmal für eine Fernanstellung. Diese Flexibilität wird bei den bekannten viereckigen Gerüstgehäusen nicht erreicht, weil diese nur sicher auf bzw. entlang einer der Seitenflächen des Gerüstgehäuses stehen und verschoben werden können, was die Ausrichtung des Anstellungsanschlusses bei gleichbleibender Ausrichtung der Walzmotoren festlegt.
  • Fig. 2A zeigt eine perspektivische Ansicht auf die Einlaufseite 15 des bevorzugten Walzgerüsts 1, bei dem die drei Walzen 20.1, 20.2, 20.3 in der Anti-Y-Anordnung angeordnet sind und der Anstellungsanschluss 30 der Exzenteranstellung waagerecht zur Seite ausgerichtet ist.
  • Entlang der Außenseite 12 des Gerüstgehäuses 10 sind Aussparungen und Bohrungen erkennbar, die für die Aufnahme der Walzenwellen, wobei in Fig. 2A nur das antriebsseitige Ende 24.2 der zur Walze 20.2 gehörigen Walzenwelle direkt zu erkennen ist, und des Anstellungsanschlusses 30 vorgesehen sind. Ferner ist zu erkennen, dass der Klemmpunkt 44.6 auf der dem Betrachter zugewandten Einlaufseite 15 durch einen Bolzen mit dem auf der Auslaufseite 13 gegenüberliegenden Klemmpunkt 44.6 verbunden ist, so dass eine auf die Klemmpunkte 44.6 aufgebrachte Klemmkraft direkt und stabil zwischen diesen Klemmpunkten 44.6 geleitet werden kann, um das Walzgerüst 1 in seiner Gerüstaufnahme zu fixieren, ohne empfindliche Teile des Gerüstgehäuses 10 durch eine zu große lokale Krafteinleitung kritisch zu deformieren oder gar zu beschädigen. Die Klemmpunkte 44.2-44.5 sind gleichartig ausgebildet und miteinander verbunden.
  • Fig. 2B zeigt wie Fig. 2A die Einlaufseite 15 des Walzgerüsts 1 aus einer anderen Perspektive als Fig. 2A, in der das antriebsseitige Ende 24.1 der Walzenwelle der Walze 20.1 zu sehen ist.
  • Die Figuren 3A und 3B zeigen jeweils seitliche Ansichten des Walzgerüsts, bei dem die drei Walzen in der Anti-Y-Anordnung ausgerichtet sind. Fig. 3A zeigt die Ecke 16.1 und die Seitenflächen 14.1 und 14.6 sowie den Anstellungsanschluss 30 und die antriebsseitigen Enden 24.2 und 24.3 der Walzenwellen der Walzen 20.2 und 20.3.
  • Fig. 3A zeigt ferner zwei Wasserzulauföffnungen 43.2, die mit einem Wasseranschluss in der Gerüstaufnahme verbunden werden können, um Wasser in das Gerüstgehäuse 10 aufzunehmen und durch die Wasserauslauföffnung 42.2 herauszuführen, um es beispielsweise einer Wasserleitung 66 einer Einlaufrollenführung 60 zuzuführen. In Fig. 3A ist außerdem ein Luftanschluss 41.2 neben dem antriebsseitigen Ende 24.2 zu erkennen, durch den Druckluft dem Gerüstgehäuse 10 zugeführt werden kann, um das Innenleben des Gerüstgehäuses 10, insbesondere die darin befindlichen Getriebeteile beispielsweise der Exzenterverstellung, durch Überdruck vor eindringendem Wasser zu schützen.
  • Fig. 3B zeigt die der Ecke 16.1 aus Fig. 3A gegenüberliegende Ecke 16.4 und die den Seitenflächen 14.1 und 14.6 gegenüberliegenden Seitenflächen 14.3 und 14.4. Ferner sind die Gleitleisten 40.3 und 40.4 sowohl auf der Einlaufseite 15 als auch der Auslaufseite 13 zu erkennen. In der Perspektive der Fig. 3B ist das antriebsseitige Ende 42.1 der Walzenwelle der Walze 20.1 stirnseitig zu erkennen, wobei auch ein Luftanschluss 41.1 und zwei Wasserzulauföffnungen 43.3 abgebildet sind.
    • BEZUGSZEICHENLISTE
    • 1 Walzgerüst
    • 10 Gerüstgehäuse
    • 12 Außenseite
    • 13 Auslaufseite
    • 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6 Seitenfläche
    • 15 Einlaufseite
    • 16.1, 16.2, 16.3, 16.4, 16.5, 16.6 Ecke
    • 19 Walzachse
    • 20.1, 20.2, 20.3 Walze
    • 21 Kaliber
    • 22 Walzfläche
    • 24.1, 24.2, 24.3 Antriebsseitiges Ende
    • 26.1, 26.2, 26.3 Montageelement
    • 30 Anstellungsanschluss
    • 40.2, 40.3, 40.4, 40.5 Gleitleiste
    • 41.1, 41.2, 41.3 Luftanschluss
    • 42.1, 42.2, 42.3 Wasserauslauföffnung
    • 43.1, 43.2, 43.3 Wasserzulauföffnung
    • 44.2, 44.3, 44.4, 44.5, 44.6 Klemmpunkt
    • 50.1, 50.2, 50.6 Kupplungsklemmbereich
    • 52 Klemmleiste
    • 60 Einlaufrollenführung
    • 62 Gelenkwelle
    • 64 Rollenanstellungsanschluss
    • 66 Wasserleitung
    • K Kippachse zum Umstellen zwischen Y-Anordnung und Anti-Y-Anordnung

Claims (10)

  1. Walzgerüst (1) zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren entlang einer Walzachse (19), umfassend:
    ein Gerüstgehäuse (10), dessen Außenseite (12) aus Sicht entlang der Walzachse (19) mindestens sechs um je eine 60° Drehung um die Walzachse versetzt angeordnete Seitenflächen (14.1-14.6) aufweist, wobei jeweils zwei Seitenflächen (14.1, 14.4, 14.2, 14.5, 14.3, 14.6) ein Paar parallel zueinander liegender Seitenflächen (14.1-14.6) bilden;
    drei auf je einer Walzenwelle sitzende, die Walzachse (19) sternförmig umgebende Walzen (20.1-20.3), die zusammen ein Kaliber (21) bilden und deren radiale Position bezogen auf die Walzachse (19) zur Einstellung des Kalibers (21) einstellbar ist; und
    einen an der Außenseite (12) angeordneten Anstellungsanschluss (30) zum Einbringen eines Anstellmoments zur Einstellung des Kalibers (21),
    wobei der Anstellungsanschluss (30) eine Getriebewelle aufweist, die zu einem Paar der parallel zueinander liegenden Seitenflächen parallel ist.
  2. Walzgerüst (1) nach Anspruch 1, wobei ein aus Sicht entlang der Walzachse (19) senkrechter Abstand der Getriebewelle zur Walzachse (19) nicht mehr als 10 Prozent von einem senkrechten Abstand der Walzachse (19) zu einer Seitenfläche (14.1-14.6) beträgt.
  3. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die drei Walzen (20.1-20.3) und die drei Walzenwellen rotationssymmetrisch um je eine 120° Drehung versetzt um die Walzachse (19) angeordnet sind und eine Walzenwelle parallel zur Getriebewelle verläuft.
  4. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Walzgerüst (10) nur den einen Anstellungsanschluss (30) zum Einbringen des Anstellmoments zur Einstellung des Kalibers (21) aufweist.
  5. Walzgerüst (1) nach Anspruch 4, wobei der Anstellungsanschluss (30) mit einem Exzentermechanismus mit Exzenterbuchsen wirkverbunden ist, in denen die Walzenwellen gelagert sind, wobei die Exzenterbuchsen drehbar in dem Gerüstgehäuse (10) gelagert sind und eine Drehposition der Exzenterbuchsen mittels des Getriebes einstellbar ist.
  6. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Außenseite (12) des Gerüstgehäuses (10) genau sechs Seitenflächen (14.1-14.6) aufweist, die ein regelmäßiges Sechseck bilden.
  7. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Anstellungsanschluss (30) manuell und automatisch durch einen Motor betätigbar ist.
  8. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Gerüstgehäuse (10) geschlossen und ungeteilt ist, und insbesondere aus einem Monoblock gefertigt ist.
  9. Walzgerüst (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem jede der drei Walzenwellen oder Walzen (20.1-20.3) gesondert, insbesondere durch einen eigenen ihr zugeordneten Motor, antreibbar ist.
  10. Walzgerüst (1) nach Anspruch 9, bei dem die drei Walzenwellen je ein antriebseitiges Ende (24.1-24.3) zum gesonderten Antrieb aufweisen, das zur Außenseite (12) des Gerüstgehäuses (10) an einer der Seitenflächen (14.2, 14.4, 14.6) des regelmäßigen Sechsecks herausragt.
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