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Dokumentenidentifikation DE69836565T2 04.10.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001060803
Titel VORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM AUSWECHSELN EINER SCHEIBENWALZE EINES SENKRECHTLOCHWALZWERKES
Anmelder Sumitomo Metal Industries, Ltd., Osaka, JP
Erfinder GOTO, Hisao, Wakayama640-8555, JP;
NAKAMURA, Masaomi, Wakayama 640-8555, JP
Vertreter TER MEER STEINMEISTER & Partner GbR Patentanwälte, 33617 Bielefeld
DE-Aktenzeichen 69836565
Vertragsstaaten DE
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 14.10.1998
EP-Aktenzeichen 989478565
WO-Anmeldetag 14.10.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/JP98/04627
WO-Veröffentlichungsnummer 1999019091
WO-Veröffentlichungsdatum 22.04.1999
EP-Offenlegungsdatum 20.12.2000
EP date of grant 29.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.10.2007
IPC-Hauptklasse B21B 19/04(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse B21B 31/08(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen zur Verwendung in einem Senkrechtlochwalzwerk für die Herstellung von nahtlosen Stahlrohren sowie ein mit dieser Vorrichtung auszuführendes Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen, und insbesondere eine derartige Wechselvorrichtung, die ein automatisches Auswechseln von Scheibenwalzen nach einem Walzenwechselplan ermöglicht, um so die Wechselzeit zu verkürzen, und die zum Einsatz in einem für die Herstellung einer Vielzahl von kleinen Mengen nahtloser Stahlrohre in verschiedenen Abmessungen geeigneten Senkrechtlochwalzwerk vorgesehen ist, und ein Verfahren zur Anwendung in dieser Vorrichtung.

Eine Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der JP 59 001 008 A bekannt. Die in dieser Schrift offenbarte Vorrichtung ist für den Wechsel einer Scheibenwalzenführung in einem Lochwalzwerk mit oberen und unteren Lochwalzen und Scheibenführungen konzipiert. Zunächst wird ein Achslager der Scheibenwalzenführung unter Einwirkung eines Gewindeschafts und eines Ausgleichzylinders nach außen gezogen, um die Scheibenwalzenführung auf den Hauptköper einer Scheibenwalzen-Aufnahme abzulegen, und wird das Lager durch Absenken der Aufnahme zum horizontalen Drehen derselben nach Herausziehen eines Keils des Schafts durch einen Hydraulikzylinder über ein Verbindungselement herausgenommen. Eine auf einer anderen Führung bereitgestellte neue Scheibenwalzenführung wird über einen Arbeitsgang mit dem Schaft der Scheibenwalzenführung verbunden, der dem vorbeschriebenen Ablauf entgegengesetzt ist.

Weiter beschreibt die JP 5200412 A eine Senkrecht-Schrägbohrmaschine mit einem Bohrwerkgehäuse mit einer zur Durchlauflinie des zu bearbeitenden Materials offenen Seitenfläche, einem Paar Schwingtüren in einer offenen Seitenfläche des Gehäuses, die in Richtung seitlich zu dieser Durchlauflinie geöffnet werden können, einen auf den Innenflächen der Schwingtüren gelagerten Scheibenwalzen-Führungsschuh und einen dazugehörigen Antriebsmechanismus. Der Scheibenwalzen-Führungsschuh wird nach dem Öffnen der Schwingtüren vom Bohrwerksgehäuse nach außen freigesetzt. Gleichzeitig können Stühle zur Aufnahme der Walze von der Seitenfläche des Gehäuses horizontal nach außen gezogen werden.

STAND DER TECHNIK

Zur Herstellung von nahtlosen Stahlrohren durch Warmwalzen findet des Mannesmann-Rohr-Herstellungsverfahren weitgehend Anwendung. Bei diesem Rohr-Herstellungsverfahren wird ein auf hohe Temperatur erhitzter Rundblock als Walzgut einem Lochwalzwerk zugeführt, das den axialen Mittenabschnitt des Rundblocks zu einem dickwandigen Rohr locht. Das so erhaltene dickwandige Rohr wird je nach Bedarf direkt oder nach Durchführung einer Aufweit- oder Wanddicken-Reduzierbehandlung in einer Reckvorrichtung der gleichen Konstruktion wie das Lochwalzwerk zum Längen in ein nachgeschaltetes Streckwalzwerk wie ein Stopfen- oder Dornwalzwerk gegeben. Anschließend wird das so gestreckte Rohr in eine Streckreduzierwalzwerk zur Formkorrektur, einem Friemel-Walzwerk zum Glätten und einem Maßwalzwerk zur Maßkorrektur zu einem nahtlosen Strahlrohrprodukt fertigbearbeitet.

1 zeigt das in der Lochbearbeitung befindliche Material sowie eine Anordnung aus Loch- und Scheibenwalzen in einem Lochwalzwerk. Die Lochwalzen 2, 2 sind achssymmetrisch so angeordnet, dass jede dieser Walzen 2, 2 einen vorbestimmten Quer- bzw. Neigungswinkel zur Durchlauf- oder Walzlinie X-X bildet, entlang derer ein als Walzgut eingesetzter Rundblock 1 verwalzt wird. Scheibenwalzen 3 sind nahe den Lochwalzen 2 und diese senkrecht schneidend so angeordnet, dass die Scheibenwalzen 3 den Rundblock zwischen sich einschließend einander gegenüberliegen und um entsprechende Wellen 4 unabhängig voneinander drehen. Wird in dem Lochwalzwerk mit wie vorstehend angeordneten Lochwalzen 2, 2 der Rundblock 1 entlang der Durchlauf- oder Walzlinie X-X in der durch den weißen Pfeil bezeichneten Richtung zugeführt, so wird dieser Rundblock 1 von den Lochwalzen 2 erfasst und unter Drehung die Walzlinie entlang geführt, wobei der Rundblock 1 durch einen nicht dargestellten Stopfen zu einem dickwandigen Rohr in seinem axialen Mittenabschnitt gelocht wird. Während dieses Lochvorgangs folgen die Scheibenwalzen 3 der Bewegung des Rundblocks in Richtung der Walzlinie X-X, um ein Durchbiegen desselben zu verhindern und ein problemloses Lochen zu gewährleisten.

Allgemein wird ein Lochwalzwerk mit einer Walzenanordnung wie in 1 dargestellt, nämlich mit einem Paar senkrecht gegenüberliegend angeordneter Lochwalzen und einer dazwischen liegenden Walzlinie sowie einem Paar horizontal gegenüberliegend angeordneter Scheibenwalzen als "Senkrechtlochwalzwerk" bezeichnet. In den letzten Jahren finden Senkrechtlochwalzwerke in Prozessen zur Herstellung nahtloser Stahlrohre weitgehend Anwendung.

Da wie vorbeschrieben in einem Lochwalzwerk hohe Temperatur führendes Walzgut zwischen Lochwalzen eingebracht wird, erfahren die Arbeitsflächen dieser Lochwalzen mit fortschreitender Walzdauer einen immer größer werdenden Verschleiß. Da weiterhin die Scheibenwalzen während des Walzens mit dem Walzgut in Kontakt stehen, sind auch deren Oberflächen unvermeidlich dem Verschleiß unterworfen. Somit müssen die Loch- und die Scheibenwalzen von Zeit zu Zeit ausgetauscht werden. Im Einzelnen muss für das Wechseln der Scheibenwalzen das Walzengehäuse geöffnet und müssen mittels eines Laufkrans die Scheibenwalzen nacheinander gehoben werden. Da ein Wechsel eines Scheibenwalzenpaars mit Hilfe eines Laufkrans ziemlich zeitaufwändig ist, kauf auf eine Verkürzung im Sinne der Produktivität des Lochwalzwerks nicht verzichtet werden.

Zur Ausschaltung des vorgeschilderten Problems beim Wechseln von Scheibenwalzen sind bereits verschiedene Verbesserungen empfohlen worden. So beschreibt die Japanische Offenlegungsschrift (kokoku) Nr. 63-64248 eine konstruktive Gestaltung eines Lochwalzwerks, bei der die Scheibenwalzen ohne Zuhilfenahme eines Laufkrans gewechselt werden können. Die dort vorgeschlagene Konstruktion ist jedoch nur in dem Falle anwendbar, wo eine Scheibenwalze auf der Antriebswellenseite fliegend gelagert ist. Diese fliegende Lagerung einer Scheibenwalze hat aber den Nachteil, dass die Scheibenwalze nicht die für den Betrieb erforderliche ausreichende Starrheit aufweist. Da die fliegende Anordnung der Scheibenwalze also mit einer Verringerung der Lagersteifigkeit verbunden ist, besteht die Möglichkeit, dass sich die Scheibenrolle beim Lochen vom Walzgut wegbiegt mit dem Ergebnis, dass Kratzer auf dem Material verursacht werden.

Wird dagegen eine Scheibenwalze an beiden Wellenenden gelagert, um eine ausreichende Lagersteifheit für die Walze sicherzustellen, so ergibt sich eine komplexe Konstruktion der Lagervorrichtung für die Scheibenwalze. Damit vergrößern sich die Baumasse einer im Falle einer solchen komplexen Lagerung einsetzbaren Scheibenwalzen-Wechselvorrichtung, was zu einer einschneidenden Erschwerung des Arbeitsablaufs bei einem Scheibenwalzenwechsel führt. Diese Erschwerung beeinträchtigt nicht nur die Leistungsfähigkeit des Lochwalzwerks, sondern auch den Gesamtwirkungsgrad bei der Herstellung nahtloser Stahlrohre, und dies besonders dann, wenn nach dem kontinuierlichen Mannesmann-Rohr-Herstellungsverfahren für die Hochleistungsproduktion von nahtlosen Stahlrohren wie in den letzten Jahren üblich gearbeitet wird.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Angesichts der vorstehend geschilderten Probleme beim Wechseln von Scheibenwalzen in einem Senkrechtlochwalzwerk zum Einsatz für die Herstellung von nahtlosen Stahlrohren besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen, die aufgrund einfacher konstruktiver Gestaltung und ohne Erschwerung des Arbeitsablaufs den automatischen Wechsel von Scheibenwalzen selbst dann ermöglicht, wenn die Walzen an beiden Wellenenden gelagert sind, und die in einem für die Herstellung einer Vielzahl von kleinen Mengen nahtloser Stahlrohre in verschiedenen Abmessungen geeigneten Senkrechtlochwalzwerk eingesetzt werden kann, sowie ein Verfahren zur Anwendung in dieser Vorrichtung.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen in einem Senkrechtlochwalzwerk gemäß Anspruch 1 sowie ein Scheibenwalzen-Wechselverfahren gemäß Anspruch 4 wie anhand von Ausführungsbeispielen in 3 und 4 dargestellt und nachfolgend beschrieben bereitgestellt.

Eine Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen zum Einsatz in einem Senkrechtlochwalzwerk mit einem Paar Lochwalzen und einem Paar Scheibenwalzen 3 in einem Walzwerkgehäuse, wobei die Lochwalzen einander gegenüberliegend senkrecht zu einer Durchlauf- oder Walzlinie mit dazwischen liegendem Walzgut und die Scheibenwalzen 3 die Lochwalzen senkrecht schneidend einander gegenüberliegend angeordnet sind, umfasst ein Paar Scheibenrahmen 6, von denen jeder der Lagerung einer der Scheibenwalzen 3 dient und die seitlich am Walzwerkgehäuse angeordnet und durch eine rotierende Welle derart gelagert sind, dass sie vom Walzwerkgehäuse wegschwenken können, eine Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 zum Einbau der Scheibenwalzen 3 in den geöffneten Rahmen 6 bzw. zum Ausbau der Walzen aus diesem, und eine horizontale Bewegungsvorrichtung 18 zum Tragen und zum horizontalen Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12.

Die Scheibenwalze 3 ist einteilig mit der Welle 4 ausgeformt und die Welle 4 ist an beiden Enden über Spannrahmen 10 und 11 gelagert. Die Walzen-Hebevorrichtung 12 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass die Spannrahmen 10 und 11 an beiden Wellenenden und die Scheibenwalze positioniert werden können, wenn die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 die Scheibenwalze 3 abstützt. Auch ist die Offenstellung des Scheibenrahmens durch die Positionierungsmittel vorzugsweise auf eine konstante Öffnungsweite festgelegt.

Ein Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen zur Anwendung in einem Senkrechtlochwalzwerk mit einem Paar Lochwalzen und einem Paar Scheibenwalzen 3 in einem Walzwerkgehäuse, wobei die Lochwalzen einander gegenüberliegend senkrecht zu einer Durchlauf- oder Walzlinie mit dazwischen liegendem Walzgut und die Scheibenwalzen 3 die Lochwalzen senkrecht schneidend einander gegenüberliegend angeordnet sind, umfasst die folgenden Schritte: Aufschwenken eines Paars von Scheibenrahmen 6, von denen jeder eine der Scheibenwalzen 3 aufnimmt und lagert, Fixieren eines jeden der geöffneten Scheibenrahmen 6, Bewegen einer Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12, die von einer horizontalen Bewegungsvorrichtung 18 getragen wird, in eine Scheibenwalzen-Wechselposition, Absenken der Scheibenwalze 3, Lösen der Scheibenwalze 3 von den Scheibenrahmen 6, wobei die Scheibenwalze 3 fest auf der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 gelagert ist, und Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 aus der Scheibenwalzen-Wechselposition heraus.

Die Scheibenwalze 3 ist einteilig mit der Welle 4 ausgebildet und es ist die Welle 4 an beiden Enden in Spannrahmen 10, 11 gelagert. Beim Wechsel einer Scheibenwalze 3 werden die Spannrahmen 10 und 11 sowie die Scheibenwalze 3 vorzugsweise von der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 abgestützt. Die Scheibenrahmen-Wechselposition ist vorzugsweise konstant festgelegt.

Die Vorrichtung und das Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen gemäß der vorliegenden Erfindung finden Anwendung für das Wechseln von Scheibenwalzen, die entweder fliegend oder an beiden Enden ihrer Welle gelagert sind. Insbesondere im Falle einer auf beiden Enden der Welle gelagerten Scheibenwalze gestattet die vorliegende Erfindung den automatischen Wechsel von Scheibenwalzen aufgrund einer raumsparenden und einfachen Konstruktion der Vorrichtung, wodurch der Zeitaufwand für das Wechseln der Scheibenwalzen wirksam reduziert werden kann.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Es zeigen:

1 eine Ansicht des in der Lochung begriffenen Walzguts sowie der Anordnung von Loch- und Scheibenwalzen in einem Lochwalzwerk;

2 eine Ansicht, aus welcher der konstruktive Gesamtaufbau eines Senkrechtlochwalzwerks nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ersichtlich ist;

3 eine Perspektivansicht, welche den konstruktiven Gesamtaufbau des Walzwerkgehäuses nach dem Aufschwenken eines Scheibenrahmens in eine Position zum Wechseln der Scheibenwalze zeigt;

4 eine Perspektivansicht, aus welcher der konstruktive Aufbau eines Hauptabschnitts der Vorrichtung bei der Übergabe einer mit ihrer Welle integrierten Scheibenwalze vom Scheibenrahmen an die Scheibenrahmen-Hebevorrichtung zum Wechseln der Scheibenwalze ersichtlich ist;

5 eine Ansicht eines Beispiels für die konstruktiven Gestaltung von Mitteln zur Positionierung und Festlegung eines geöffneten Scheibenrahmens in der Scheibenwalzen-Wechselposition;

6 eine Senkrecht-Schnittansicht, welche die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung nach dem horizontalen Bewegen in eine Scheibenwalzen-Wechselposition zeigt; und

7 eine Seiten-Schnittansicht der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung zur festen Aufnahme und Lagerung einer Scheibenwalze.

BESTE VERFAHRENSWEISE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen umfasst ein Paar Scheibenrahmen, die jeweils der Lagerung einer Scheibenwalze dienen und seitlich am Walzwerkgehäuse angeordnet und über eine rotierende Welle derart gelagert sind, dass sie von einer Durchlauflinie frei wegschwenken können, eine Scheibenwalzen-Hebevorrichtung zum Montieren der Scheibenwalze 3 und zu deren Demontage von dem geöffneten Scheibenrahmen 6, und eine horizontale Bewegungseinrichtung zum Tragen und zur horizontalen Bewegung der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung derart, dass die Scheibenwalze montiert und von dem geöffneten Scheibenrahmen demontiert werden kann.

Das erfindungsgemäße Scheibenwalzen-Wechselverfahren findet Anwendung in der vorbeschriebenen Vorrichtung für das Auswechseln von Scheibenwalzen zur Verwendung in einem Senkrechtlochwalzwerk und weist die folgenden Schritte auf: Aufschwenken eines Paars von Scheibenrahmen, von denen jeder eine der Scheibenwalzen aufnimmt und lagert, Fixieren eines jeden der geöffneten Scheibenrahmen, Festlegen eines jeden der geöffneten Scheibenrahmen, Bewegen einer Scheibenwalzen-Hebevorrichtung, die von einer horizontalen Bewegungsvorrichtung getragen wird, in eine Scheibenwalzen-Wechselposition, Absenken der Scheibenwalze, Lösen der Scheibenwalze vom Scheibenrahmen, feste Verlagerung der Scheibenwalze auf die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung, und Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung aus der Scheibenwalzen-Wechselposition heraus, um so einen automatischen Wechsel der Scheibenwalzen vornehmen zu können. Beim Wechsel der Scheibenwalze ist der Scheibenrahmen vorzugsweise in der Walzenwechselposition fixiert.

Bei der Vorrichtung und dem Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein eine Scheibenwalze aufnehmender und lagernder Scheibenrahmen aufgeschwenkt dergestalt, dass die Scheibenwalze mit integrierter Welle zur Außenseite des Walzwerkgehäuses hin freigesetzt werden kann. Hierdurch lässt sich die Durchführung eines Scheibenwalzenwechsels vereinfachen.

Weiter ist ein Scheibenrahmen so aufgebaut, dass er geöffnet wird, wenn eine Scheibenwalze ausgetauscht werden soll, und ist die Stellung zum Scheibenwalzenwechsel die voll geöffnete Stellung. Deshalb lässt sich eine Scheibenwalzen-Transporteinrichtung wie eine Hebevorrichtung für den Scheibenwalzenwechsel auf problemlos mit dem geöffneten Scheibenrahmen kombinieren, wodurch der automatische Wechsel von Scheibenwalzen auf einfache Weise ermöglicht wird. Es kann also eine Scheibenwalze ohne Einsatz eines Laufkrans in den geöffneten Scheibenrahmen eingesetzt und aus diesem entnommen werden, so dass der Arbeitszeitaufwand für einen Walzenwechsel deutlich reduziert werden kann. In diesem Falle muss der geöffnete Scheibenrahmen jedoch in der Scheibenwalzen-Wechselposition genauestens positioniert sein. Wie dies an anderer Stelle noch zu beschreiben sein wird, beinhaltet die vorliegende Erfindung vorzugsweise Mittel zum Positionieren des geöffneten Scheibenrahmens in einem einfachen Vorgang, welche die zum Austausch einer Scheibenwalze erforderliche Starrheit gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung findet Anwendung zum Auswechseln von Scheibenwalzen, die entweder fliegend oder auf beiden Enden ihrer Welle gelagert sind. Somit ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass ein automatischer Wechsel von Scheibenwalzen selbst bei Lagerung der Walze auf beiden Wellenenden erfolgen kann. In diesem Falle ist die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung vorzugsweise so aufgebaut, dass Spanneinrichtungen an beiden Wellenenden und der Scheibenwalze ordnungsgemäß positioniert sind.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Wirkungen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2 bis 7, die im Einzelnen die exemplarische Ausgestaltung der Erfindung zeigen. In 2 bis 7 haben gleiche Bauteile jeweils gleiche Bezugszeichen.

2 zeigt den Aufbau eines Walzwerkgehäuses eines Senkrechtlochwalzwerks gemäß der vorliegenden Erfindung. Ein als Hauptkörper eines Lochwalzwerks dienendes Walzwerkgehäuse 5 ist senkrecht zu einer Durchlauflinie X-X eines zu walzenden Materials an seinen Seiten offen und dient der Aufnahme eines Lochwalzenpaars 2 und eines Scheibenwalzenpaars 3 dergestalt, dass die Lochwalzen einander gegenüberliegend über und unter der Durchlauflinie X-X und die Scheibenwalzen 3 einander gegenüberliegend und die Lochwalzen 2 senkrecht schneidend angeordnet sind. Ein Paar Scheibenrahmen 6 sind seitlich am Walzwerkgehäuse 5 angeordnet und auf rotierenden Wellen 7 gelagert, so dass sie von der Durchlauflinie X-X weg aufgeschwenkt werden können. Die mit ihrer Welle integrierte Scheibenwalze 3 ist in jedem der Scheibenrahmen 6 gelagert.

3 ist eine Perspektivansicht, welche den Gesamtaufbau des Walzwerkgehäuses bei in eine Scheibenwalzen-Wechselposition aufgeschwenktem Scheibenrahmen zeigt. Der Scheibenrahmen 6 ist für die Lagerung durch die rotierende Welle 7 konzipiert und wird durch die Einwirkung eines nicht dargestellten Zylinders zum Verschwenken des Scheibenrahmens 6 aufgeschwenkt. Beim Wechsel einer Scheibenwalze ist der Scheibenrahmen in seine volle Öffnungsstellung geschwenkt und wird die Scheibenwalze unter Einsatz der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 dem Scheibenrahmen 6 entnommen und in diesen eingesetzt.

4 ist eine Perspektivansicht, welche den Aufbau eines Hauptabschnitts der Vorrichtung bei der Übergabe einer mit ihrer Welle integrierten Scheibenwalze vom Scheibenrahmen zur Scheibenwalzen-Hebevorrichtung zum Zwecke des Walzenwechsels zeigt. 4 zeigt den Fall einer an beiden Enden ihrer Welle gelagerten Scheibenwalze 3. Für diese Lagerung der Scheibenwalze 3 an beiden Wellenenden ist der Scheibenrahmen 6 in seinem Innern mit einem Gleitrahmenpaar 8 mit einem oberen Gleitrahmen 8a und einem unteren Gleitrahmen 8b ausgestattet. Ein oberer Einstellrahmen 9a ist im zentralen Spitzenbereich des oberen Gleitrahmens 8a und ein Einstellrahmen 9a im zentralen Spitzenbereich des unteren Gleitrahmens 8b angeordnet.

Scheibenwalze 3 und Welle 4 sind als einteilige Einheit ausgebildet. Ein oberer Spannrahmen 10 mit eingebauter Spanneinrichtung ist im oberen Teil der Welle 4 angeordnet, während sich eine untere Spanneinrichtung 11 mit eingebauter Spanneinrichtung im unteren Teil der Welle 4 befindet.

Der obere Spannrahmen 10 weist eine Lagernut 10a zur Aufnahme eines an anderer Stelle noch zu beschreibenden Halters 14 auf und ist in den oberen Einstellrahmen 9a des oberen Gleitrahmens 8a eingesetzt. Der untere Spannrahmen 11 ist in den unteren Einstellrahmen 9b des unteren Gleitrahmens 8b eingesetzt. Durch die Anordnung der Spannrahmen 10 und 11 in den oberen und unteren Einstellrahmen 9a bzw. 9b ist die Scheibenwalze an beiden Enden ihrer Wellen 4 gelagert.

Eine für den Wechsel der Scheibenwalze 3 eingesetzte Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 umfasst einen Hubhebel 13, einen Halter 14 zur Halterung der oberen Spanneinrichtung 10, Hubträger 15, Walzenstühle 16 und eine untere Auflage 17 für die Spanneinrichtung. Eine horizontale Bewegungsvorrichtung 18 wird zum Tragen und zur Bewegung der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 eingesetzt, wenn eine Scheibenwalze 3 ausgetauscht werden muss. Des heißt, dass die von der horizontalen Bewegungsvorrichtung 18 getragene Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 horizontal in eine Walzenwechselposition bewegt wird. Nach Übergabe der Scheibenwalze 3 auf die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 wird die Letztere aus der Wechselposition heraus bewegt.

Wird die Scheibenwalze 3 vom Scheibenrahmen 6 gelöst und anschließend auf die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 verlagert, so werden die Spannrahmen 10 und 11 an beiden Enden der Welle 4 drehfrei. Um einem Drehen des oberen Spannrahmens 10 entgegen zu wirken, wird der Hubhebel 13 nach oben geschwenkt und damit der Halter 14 in die Lagernut 10a eingebracht. Der untere Spannrahmen 11 wird von unten durch die untere Auflage 17 für die Spanneinrichtung abgestützt und so am Drehen gehindert. Weiter wird die Scheibenwalze 3 durch Ablage auf die Walzenstühle 16 der Hubträger 15 fixiert.

Es folgt eine detaillierte Beschreibung der Verfahrensweise bei der Demontage einer Scheibenwalze aus einem Scheibenrahmen mit den Schritten (a) bis (c). Zur Montage einer Scheibenwalze in einen Scheibenrahmen sind diese Schritte (a) bis (c) umzukehren.

(a) Auf schwenken eines Scheibenrahmens und Fixieren desselben in Wechselposition:

Zum Ausbau einer Scheibenwalze wird ein die Walze tragendes Scheibenrahmenpaar in eine vorbestimmte Endposition aufgeschwenkt dergestalt, dass die Scheibenwalze freigesetzt wird. Sodann wird der geöffnete Scheibenrahmen vorzugsweise so positioniert, dass er in der Wechselposition fixiert ist.

5 zeigt das Positionierungsmittel 19 zum Festlegen des geöffneten Scheibenrahmens 6 in der Austauschposition. Wie aus dieser 5 ersichtlich, weist das Positionierungsmittel 19 einen Hydraulikzylinder 19a, einen Klemmhebel 19b, eine Klemmeinrichtung 19c und einen Dämpfblock 19d auf. Der Hydraulikzylinder 19a wirkt dahingehend, dass der geöffnete Scheibenrahmen 6 über den am Scheibenrahmen 6 befestigten Dämpfblock 19d in der Wechselposition fixiert wird. In diesem Falle werden vorzugsweise ein senkrechtes Futterstück 20 und ein horizontales Futterstück 21 zum Positionieren und Abfangen des Scheibenrahmens 6 eingesetzt. Der Scheibenrahmen 6 wird aufgeschwenkt, bis er gegen das senkrechte Futterstück 20 stößt, und damit positioniert. Weiter wird der Scheibenrahmen 6 von dem horizontalen Futterstück 21 abgestützt, um ein Durchbiegen desselben aufgrund seines Eigengewichts zu verhindern.

(b) Horizontales Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung und Demontage einer Scheibenwalze:

Eine leere Scheibenwalzen-Hebevorrichtung wird von einem Laufkran in einer Heb- und Senkposition auf eine horizontale Bewegungsvorrichtung gesetzt. Die Walzen-Hebevorrichtung wird sodann horizontal in die Walzenwechselposition bewegt.

6 zeigt die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 nach dem horizontalen Verfahren in die Scheibenwalzen-Wechselposition. Die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 wird von einem Laufkran aufgenommen und in einer vorgeschobenen Position der horizontalen Bewegungsvorrichtung 18, d.h. der in 6 gestrichelt dargestellten Heb- und Senkposition, auf diese aufgesetzt. Anschließend wird durch Betätigen des Hydraulikzylinders 18a die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 horizontal in die Wechselposition, d.h. die zurückgezogene Position, bewegt.

Vor dem Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 zum Scheibenrahmen 6 hin wird die Scheibenwalze 3 durch Einstellen der Höhen- sowie der Vorder-/Rückseitenposition des Scheibenrahmens 6 in ihrer oberen Grenzlage gehalten, wobei die Scheibenwalze 3 auf dem Scheibenrahmen 6 gelagert ist. Wird also die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 horizontal in die Scheibenwalzen-Wechselposition bewegt, so besteht ein ausreichender Freiraum zwischen der Scheibenwalze 3 und der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12. Sodann wird die Scheibenwalze 3 zur Hebevorrichtung 12 hin abgesenkt und damit das Abstützen der Scheibenwalze von der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 übernommen. In diesem Zustand gibt der Scheibenrahmen 6 die Scheibenwalze 3 beispielsweise durch Abkoppeln der oberen und unteren Spannrahmen 10 und 11 frei. Somit lässt sich die Scheibenwalze 3 vom Scheibenrahmen 6 demontieren.

7 ist eine Seiten-Querschnittsansicht, welche die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung mit der auf ihr fest aufliegenden Scheibenwalze zeigt. Der Halter 14 wird in die Lagernut 10a des oberen Spannrahmens 10 eingeführt, so dass die Scheibenwalze 3 fest von der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 gehalten wird. Der untere Spannrahmen 11 wird von unten durch untere Auflage 17 für die Spanneinrichtung abgestützt und damit festgehalten. Weiter wird die Scheibenwalze 3 fest positioniert, indem sie auf das Walzenaufnahmenpaar 16 aufgesetzt ist. Damit ist durch die vorstehend mit Bezug auf 6 und 7 beschriebenen Arbeitsgänge die Demontage der Scheibenwalze 3 aus dem Scheibenrahmen 6 abgeschlossen.

(c) Austragen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung

Nach erfolgtem festen Positionieren und Festlegen der oberen und unteren Spannrahmen 10 und 11 wie vorbeschrieben und in 7 dargestellt wird die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung 12 durch die Bewegungsvorrichtung 18 erneut horizontal in die vorgeschobene Position, d.h. die in 6 dargestellte Heb- und Senkposition, bewegt.

Unter Umkehrung der vorbeschriebenen Schritte (a) bis (c) kann eine neue Scheibenwalze in den Scheibenrahmen eingesetzt werden. Mit Ausnahme des Transports der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung durch einen Laufkran lässt sich mit der Vorrichtung und dem Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen nach der vorliegenden Erfindung wie vorerwähnt der Scheibenwalzen-Wechselvorgang automatisch durchführen, wodurch die Arbeitszeit wesentlich verkürzt und der Arbeitswirkungsgrad verbessert werden kann.

GEWERBLICHE VERWERTBARKEIT

Wie vorbeschrieben ist mit der Vorrichtung und nach dem Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen gemäß der vorliegenden Erfindung aufgrund einer einfachen konstruktiven Gestaltung ein automatischer Wechsel von Scheibenwalzen möglich, so dass die Wechselzeit selbst dann verkürzt und der Walzenwechselvorgang selbst dann verbessert werden kann, wenn eine Scheibenwalze mit beiden Enden ihrer Welle gelagert ist. Weiter lassen sich nahtlose Stahlrohre in den verschiedensten Durchmessern in kleinen Losen mit hoher Produktivität herstellen.

Damit sind die Vorrichtung und das Verfahren zum Auswechseln von Scheibenwalzen nach der vorliegenden Erfindung weitgehend auf Gebieten einsetzbar, in denen die Herstellung von nahtlosen Stahlrohren mit hoher Produktivität gefordert ist.


Anspruch[de]
Vorrichtung zum Auswechseln von Scheibenwalzen zur Verwendung in einem Senkrechtlochwalzwerk, umfassend ein Paar von Scheibenwalzen (3) in einem Walzwerkgehäuse (5), wobei jede Scheibenwalze (3) auf einer Welle (4) montiert ist, von der jedes Ende an einem oberen Spannrahmen (10) und an einem unteren Spannrahmen (11) angebracht ist, welche Scheibenwalzen-Wechselvorrichtung ein Paar von Scheibenrahmen (6) umfaßt, die mit Gleitrahmen (8) mit oberen und unteren Paaren von Einstellrahmen (9) versehen sind, wobei während der Verwendung die Spannrahmen (10, 11) an jedem Ende der Welle (4) jeweils zur Aufnahme beider Enden eingepaßt sind, welche Scheibenrahmen (6) seitlich am Walzwerkgehäuse (5) angeordnet sind und durch eine rotierende Welle (7) derart gelagert sind, daß sie von einer Durchlauflinie X-X des zu walzenden Materials frei wegschwenken können, eine Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) zum Montieren der Scheibenwalzen (3) und zu deren Demontage von dem geöffneten Scheibenrahmen (6), und eine horizontale Bewegungsvorrichtung (18) zum Tragen und zur horizontalen Bewegung der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12), derart, daß die Scheibenwalze (3) montiert und von dem geöffneten Scheibenrahmen (6) demontiert werden kann. Vorrichtung zum Auswechseln einer Scheibenwalzen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenwalze (3) einteilig mit der Welle (4) ausgeformt ist, und daß die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) einen derartigen Aufbau hat, daß die Spanneinrichtungen an beiden Wellenenden und die Scheibenwalze (3) geeignet ausgerichtet ist, wenn die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) die Scheibenwalze (3) lagert. Vorrichtung zum Auswechseln einer Scheibenwalze gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenwalze (3) ausgewechselt wird, die von dem Scheibenrahmen (6) gelagert wird, und daß der Scheibenrahmen (6) durch Positionierungsmittel in einer konstanten Position gehalten wird. Verfahren zum Auswechseln einer Scheibenwalze in einem Senkrechtlochwalzwerk, das ein Paar von Scheibenwalzen (3) in einem Walzwerkgehäuse (5) enthält, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Aufschwenken eines Paars von Scheibenrahmen (6), von denen jeder beide Enden der Scheibenwalzen (3) lagert, die auf einer Welle montiert sind, von der jedes Ende mit einem oberen Spannrahmen (10) und einem unteren Spannrahmen (11) auf solche Weise versehen ist, daß die Spannrahmen (10, 11) an jedem Ende der Welle (4) jeweils in obere und untere paarweise angeordnete Einstellrahmen (9) eingepaßt sind, welche Einstellrahmen (9) im Gleitrahmen (8) enthalten sind, welche Gleitrahmen (8) in dem Scheibenrahmen (6) enthalten sind, Bewegen einer Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12), die auf einer horizontalen Bewegungsvorrichtung (18) getragen wird, in eine Scheibenwalzen-Austauschposition, Absenken der Scheibenwalze (3), Lösen der Scheibenwalze (3) von dem Scheibenrahmen (6), Fixieren der Scheibenwalze (3) durch die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12), und Bewegen der Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) aus der Scheibenwalzen-Austauschposition. Verfahren zum Auswechseln einer Scheibenwalze gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenwalze (3) einteilig mit der Welle (4) ausgebildet ist, und daß beim Überführen der Scheibenwalze (3) auf die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) die Spanneinrichtungen und die Scheibenwalze (3) durch die Scheibenwalzen-Hebevorrichtung (12) fixiert werden. Verfahren zum Auswechseln einer Scheibenwalze gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenrahmen-Austauschposition des Scheibenrahmens (6), in welche der Scheibenrahmen (6) geschwenkt und geöffnet wird, auf eine konstante Position festgelegt ist.






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