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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Handhabung von Walzringen, insbesondere zur Entnahme von Walzringen aus einem Ringwalzwerk, mit zumindest zwei an einem zumindest horizontal verfahrbaren Traggestell angeordneten Tragarmen, die jeweils eine Auflageeinrichtung zur axialen Anlage gegen eine Ringstirnfläche eines Walzringes und eine Anschlageinrichtung zur radialen Anlage gegen eine Mantelfläche des Walzringes aufweisen, wobei ein Tragarm als Führungs-Tragarm und ein zweiter Tragarm als Folge-Tragarm ausgebildet ist, der relativ zum Führungs-Tragarm bewegbar ist.
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Walzringe werden in sogenannten „Radial-Axial-Ringwalzwerken” hergestellt, die nachfolgend verkürzt als Ringwalzwerk bezeichnet werden, in denen die gekrümmten Flächen sowie die Stirnflächen eines Ringes mittels zweier getrennter Walzspalte gewalzt werden. Die Ringwanddicke wird durch einen Walzspalt bestimmt, der durch zwei vertikal orientierte zylindrische Walzen definiert wird, wobei eine Hauptwalze außerhalb des Ringes und eine sogenannte „Dornwalze” innerhalb des Ringes angeordnet sind. Die Höhe des Walzringes wird durch einen Axialwalzspalt bestimmt, der durch zwei übereinander angeordnete kegelförmige Axialwalzen definiert ist, deren Achsen schräg zueinander angestellt sind, sodass die einander gegenüberliegenden Walzenoberflächen in einer vertikalen Ebene parallel zueinander angeordnet sind und den Axialwalzspalt ausbilden.
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Während des Walzvorgangs befindet sich der Walzring oberhalb eines Walztisches, der unter anderem zur Ablage des Walzringes nach dessen Fertigstellung dient und einen V-förmigen Axialwalzenausschnitt aufweist, der es ermöglicht, bei der Herstellung von kleineren Walzringformaten die untere Axialwalze in Richtung auf den Radialwalzspalt zu verschieben, ohne dass es zu eines Kollision mit dem Walztisch kommt.
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Nach Fertigstellung eines Walzrings wird dieser auf dem Walztisch abgelegt und muss mit einer gattungsgemäßen Vorrichtung vom Walztisch abgenommen werden, um nachfolgend mit dem Ringwalzwerk einen weiteren Walzring herstellen zu können. Eine einfache Möglichkeit zur Abnahme eines Walzringes von dem Walztisch besteht darin, den Walzring mittels einer Hakenvorrichtung vom Walztisch abzuziehen, wobei jedoch Beanspruchungen der auf dem Walztisch auflegenden Stirnfläche des Walzringes entstehen, die zu Oberflächenbeschädigungen des Walzrings führen können.
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Eine weitere Möglichkeit, einen Walzring vom Walztisch zu entfernen, besteht darin, den Walzring mit einer den Walzring an seiner Mantelfläche aufnehmenden Greifvorrichtung vom Walztisch abzunehmen. Insbesondere bei größeren und schwergewichtigen Walzringen kann es dabei aufgrund der zum Halten des Walzringes notwendigen hohen Klemmkräfte ebenfalls zu Oberflächenbeschädigungen oder gar Verformungen des Walzringes kommen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Handhabung von Walzringen vorzuschlagen, die eine schonende Entnahme von Walzringen aus einem Ringwalzwerk ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Vorrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Handhabung von Walzringen weist zumindest zwei an einem zumindest horizontal verfahrbaren Traggestell angeordnete Tragarme auf, die jeweils eine Auflageeinrichtung zur axialen Anlage gegen eine untere Ringstirnfläche eines Walzringes und eine Anschlageinrichtung zur radialen Anlage gegen eine Mantelfläche des Walzringes aufweisen, wobei ein Tragarm als Führungs-Tragarm und ein zweiter Tragarm als Folge-Tragarm ausgebildet ist, der relativ zum Führungs-Tragarm horizontal bewegbar ist.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es, den zumindest einen Folge-Tragarm horizontal gegenüber dem Führungs-Tragarm zu verschieben, um sowohl eine leichte Anpassung der Relativanordnung der Tragarme an das jeweilige Format des Walzringes als auch den durch den Axialwalzenausschnitt begrenzten Bewegungsraum, so dass inbesondere ein vertikales oder horizontales Eintauchen der Tragarme in den Axialwalzenausschnitt des Walztisches möglich wird, sodass die Auflageeinrichtungen der Tragarme gegen die untere Ringstirnfläche, mit der der Walzring auf dem Walztisch aufliegt, zur Anlage gebracht werden können, ohne dass es zu einer Kollision mit dem Walztisch kommt. Bei einem Anheben des Walzringes vom Walztisch liegt der Walzring demnach auf den Auflageeinrichtungen auf, wobei die Ringstirnfläche des Walzringes lediglich mit der Gewichtskraft des Walzringes belastet wird.
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Bei einem nachfolgenden Abnehmen des Walzringes vom Walztisch, bei dem der Walzring horizontal gegenüber dem Walztisch aus dem Ringwalzwerk hinausbewegt wird, erfolgt demnach auch kein Kontakt zwischen der Ringstirnfläche des Walzringes und der Oberfläche des Walztisches, sodass eine Oberflächenbeanspruchung der Ringstirnfläche durch Reibung unterbleibt.
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Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen der Führungs-Tragarm und der Folge-Tragarm des Traggestells zur Ausbildung der Auflageeinrichtungen jeweils an ihrem unteren Ende einen Tragfortsatz auf, sodass der Führungs-Tragarm und der Folge-Tragarm selbst die Anschlageinrichtungen ausbilden und die Tragarme daher möglichst einfach ausgestaltet sein können.
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Wenn die Tragfortsätze sich radial einwärts erstrecken, ist eine äußere Aufnahme eines Walzringes möglich, bei der die Tragarme von außen gegen die äußere Manteloberfläche zur Anlage gebracht werden, wobei der Walzring mit seiner unteren Ringstirnfläche auf den Tragfortsätzen aufliegt.
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Wenn die Tragfortsätze sich radial auswärts erstrecken, ist eine Aufnahme des Walzringes von radial innen möglich, wobei die Tragarme gegen die innere Mantelfläche zur Anlage gebracht werden und der Walzring mit seiner unteren Ringstirnfläche auf den Tragfortsätzen aufliegt.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Tragfortsätze sich sowohl radial einwärts als auch radial auswärts erstrecken, da somit sowohl eine Aufnahme des Walzringes von außen, als auch eine Aufnahme des Walzringes von innen her möglich ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Traggestell eine sich horizontal erstreckende Tragarmbasis mit zumindest einem Gestellschenkel auf, wobei der Führungs-Tragarm an einer Schenkelbasis angeordnet ist, und der Folge-Tragarm längs des Gestellschenkels relativ zur Schenkelbasis verfahrbar angeordnet sind.
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Wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform die Tragarmbasis des Traggestells zwei V-förmig zueinander angeordnete, in der Schenkelbasis zusammentreffende Gestellschenkel aufweist, wobei zwei Folge-Tragarme vorgesehen sind, die längs der Gestellschenkel relativ zur Schenkelbasis verfahrbar an jeweils einem Gestellschenkel angeordnet sind, wird eine exakt definierbare Drei-Punkt-Anordnung der Anschlagvorrichtungen ermöglicht, wobei diese besonders belastbar in einem stabilen Traggestell angeordnet sind, um auch große Gewichtskräfte aufnehmen zu können.
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Eine besonders exakte Einstellung der entsprechend dem jeweiligen Walzringformat benötigten Drei-Punkt-Anordnung wird möglich, wenn der Führungs-Tragarm und die Folge-Tragarme zur Ausbildung einer an den Gestellschenkeln längsverfahrbaren Verbindungseinrichtung an ihrem Verbindungsende einen Antriebsschlitten aufweisen, der zusammen mit einer Führungsstange der Gestellschenkel eine Linearantriebseinrichtung ausbildet.
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Eine zu einer Tragstange der Gestellschenkel parallele Anordnung der Führungsstange ermöglicht es, die Führungsfunktion von einer Tragfunktion zu trennen, sodass die Führungsstange unabhängig von den auftretenden Gewichtskräften dimensionierbar ist.
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Wenn bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Traggestell einen Führungs-Gestellschenkel mit dem daran angeordneten Führungs-Tragarm und einem gegen den Führungsschenkel horizontal verschwenkbaren Folge-Gestellschenkel mit dem daran angeordneten Folgetragarm aufweist, ist eine zum Walztisch seitliche Positionierung eines die Handhabungsvorrichtung tragenden Maschinengestells möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn dabei zur Ausbildung eines Drei-Punkt-Anschlags die Anschlageinrichtung des Führungs-Tragarms oder die Anschlageinrichtung des Folge-Tragarms mit zwei horizontal von einander beabstandeten Anschlägen versehen ist.
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Ein besonders vielseitiger Einsatz der Vorrichtung wird möglich, wenn der Folge-Tragarm sowohl radial einwärts als auch radial außwärts gerichtete Tragfortsätze aufweist, die an einem um die Hochachse des Folge-Tragarms verschwenkbaren Träger angeordnet sind, wobei die Tragfortsätze jeweils mit unterschiedlich voneinander beabstandeten Anschlägen zur Ausbildung unterschiedlicher Anschlageinrichtungen ausgebildet sind.
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Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 Ein Ringwalzwerk mit einem im Ringwalzwerk oberhalb eines Walztisches angeordneten Walzring während der Herstellung;
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2 ein Ausführungsbeispiel der Handhabungsvorrichtung bei der Entnahme des Walzrings aus dem Ringwalzwerk;
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3 den von der Handhabungsvorrichtung aufgenommenen Walzring in einer vergrößerten Darstellung;
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4 die Entnahme eines im Vergleich zu dem in den 1 bis 3 dargestellten Walzring größeren Walzringes aus dem Ringwalzwerk;
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5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Handhabungseinrichtung.
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1 zeigt ein Ringwalzwerk 10, das zur Herstellung eines Walzringes 11 dient und zu diesem Zweck einen Radialwalzspalt 12 und einen Axialwalzspalt 13 ausbildet. Der Radialwalzspalt 12 ist durch den Abstand zwischen einer auf eine Außenmantelfläche 14 des Walzrings 11 wirkende Hauptwalze 15 und einer auf eine Innenmantelfläche 16 des Walzrings 11 wirkende Dornwalze 17 definiert und bestimmt eine Wanddicke s des Walzrings 11. Aufgrund der beim Walzvorgang fortlaufenden Reduzierung der Wanddicke s erfolgt eine radiale Ausdehnung des Walzrings 11, sodass dessen Ringdurchmesser d zunimmt. Um eine definierte Ausbildung einer oberen Ringstirnfläche 44 und einer unteren Ringstirnfläche 47 zu gewährleisten und damit eine über den Umfang konstante Ringhöhe h einzustellen, wird durch zwei als Kegelwalzen ausgeführte Axialwalzen 19, 20 der Axialwalzspalt 13 definiert.
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Wie aus 1 ersichtlich, ist unterhalb des Walzrings 11 ein Walztisch 21 angeordnet, der gegenüber einem Radialwalzgerüst 18 eine horizontale Bewegung 23 zusammen mit der Dornwalze 17 ausführen kann und einen entsprechend dem Umriss der unteren Axialwalze 20 geformten Walztischausschnitt 23 (2) aufweist, um eine Positionierung der Axialwalze 20 im Bereich des Walztisches 21 zu ermöglichen, ohne dass es zu einer Kollision mit dem Walztisch 21 kommt.
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2 zeigt das Radialwalzgerüst 18 des Ringwalzwerks 10 in isometrischer Darstellung mit dem fertiggestellten Walzring 11, der nach Öffnung des Radialwalzspaltes 12 durch eine horizontale Bewegung 23 der Dornwalze 17 und eine anschließende vertikale Bewegung 48 der Dornwalze 17 sowie einer Öffnung des Axialwalzspaltes 13 durch eine vertikale Trennbewegung 25 der Axialwalzen 19, 20 mit nachfolgender horizontaler Bewegung 26 eines die Axialwalze 19 aufnehmenden Axialwalzgerüstes 49 auf dem Walztisch 21 abgelegt wird.
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2 zeigt den Walztisch 21 in einer horizontal vorbewegten Position, in der der Walzring 11 so weit von der Hauptwalze 15 beabstandet ist, dass der Walzring 11 mit einer Handhabungseinrichtung 27 vom Walztisch 21 aufgenommen und entfernt werden kann. Hierzu weist die Handhabungseinrichtung 27 ein Traggestell 28 mit einer sich horizontal erstreckenden Tragarmbasis 29 auf, an der drei Tragarme angeordnet sind, nämlich ein vorderer, in 2 der Hauptwalze 15 benachbart angeordneter Führungs-Tragarm 30 und zwei gegenüber dem Führungs-Tragarm 30 horizontal in Tragarm-Zustellrichtung 31 verfahrbare Folge-Tragarme 32 und 33.
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Die Folge-Tragarme 32 und 33 sind an Gestellschenkeln 36, 37 der Tragarmbasis 29 vermittels einer Linearantriebseinrichtung 34, 35 verfahrbar angeordnet, wobei die Gestellschenkel 36, 37 V-förmig zueinander ausgerichtet sind und in einer Schenkelbasis 38, an der der FührungsTragarm 30 angeordnet ist, zusammentreffen. An ihren voneinander entfernten und von der Schenkelbasis 38 abgewandten Enden sind die Gestellschenkel 36, 37 mittels einer Anschlusseinrichtung 39 miteinander verbunden, die zum Anschluss an eine gegenüber dem Ringwalzwerk 10 verfahrbare, hier nicht näher dargestellte Zustelleinrichtung dient, die beispielsweise als fahrbare Hub staplereinrichtung ausgebildet sein kann.
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Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Linear-Antriebseinrichtungen 34, 35 an den jeweils oberen Enden der Tragarme 30, 32 und 33 angeordnete Antriebsschlitten 40 auf, die bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel längs einer unterhalb einer Tragstange 41 angeordneten, etwa als Spindelstange ausgebildeten Führungsstange 42 verfahren. Um die Tragstangen 41 von der Gewichtslast des Walzrings 11 weitestgehend zu entlasten, erstreckt sich zwischen der Anschlusseinrichtung 39 und der Schenkelbasis 38 ein zusätzlicher Tragholm 43.
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Wie insbesondere aus 3 ersichtlich, sind der Führungs-Tragarm 30 und die Folge-Tragarme 32, 33 an ihren unteren Enden mit Tragfortsätzen 45 versehen, die sich bezogen auf den Walzring 11 sowohl radial nach innen als auch radial nach außen erstrecken. Zur Aufnahme des Walzrings 11 vermittels der Handhabungseinrichtung 27, wird diese so relativ zum Walzring 11 positioniert, dass, wie 3 zeigt, der Führungs-Tragarm 30 und die Folge-Tragarme 32, 33 benachbart zur Außenmantelfläche 14 des Walzrings 11 angeordnet sind. Dabei greifen insbesondere die Tragfortsätze 45 der Folge-Tragarme 32, 33 in den Walztischausschnitt 22 ein. Eine zur Aufnahme des Walzrings 11 vom Walztisch 21 definierte Positionierung der Tragfortsätze 45 wird dadurch erreicht, dass die Folge-Tragarme 32, 33 bis zur Anlage gegen die Außenmantelfläche 14 in Richtung auf den Führungs-Tragarm 30 mittels der Linearantriebseinrichtungen 34, 35 verfahren werden. Dabei bilden der Führungs-Tragarm 30 und die Folge-Tragarme 32, 33 Anschlageinrichtungen 46 aus, sodass die exakte horizontale Positionierung der Tragfortsätze 45 unterhalb der unteren Ringstirnfläche 47 gewährleistet ist.
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Die Positionierung der Anschlageinrichtungen 46 gegen die Außenmantelfläche 14 des Walzrings 11 wird mit geringer Kontaktkraft ausgeführt, sodass der Walzring 11 im Wesentlichen mit seiner gesamten Gewichtskraft G auf den Tragfortsätzen 45 aufliegt, wenn die Handhabungseinrichtung 27 angehoben oder gegebenenfalls der Walztisch 21 gegenüber der unteren Ringstirnfläche 47 des Walzringes 11 abgesenkt wird.
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Abweichend von der Darstellung gemäß 3, in der die Aufnahme eines im Durchmesser relativ kleinen Walzrings 11 mit von außen an der Außenmantelfläche 14 anliegenden Tragarmen 30, 32 und 33 gezeigt wird, zeigt 4 das Ringwalzwerk 10 mit einem im Durchmesser relativ groß ausgebildeten Walzring 50, dessen Aufnahme mittels der Handhabungsvorrichtung 27 derart erfolgt, dass die Tragarme 30, 32 und 33 mit den an ihnen ausgebildeten Anschlageinrichtungen 46 gegen eine Innenmantelfläche 51 des Walzrings 50 anliegen, sodass die Tragfortsätze 45 der Tragarme 30, 32 und 33 von radial innen her eine untere Ringstirnfläche 52 untergreifen.
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5 zeigt in einer weiteren Ausführungsform der Handhabungsvorrichtung ein Traggestell 53 mit einem Führungs-Gestellschenkel 54 und einem daran angeordneten Führungs-Tragarm 55 sowie einem gegen den Führungs-Gestellschenkel 54 horizontal verschwenkbaren Folge-Gestellschenkel 56 und einem daran angeordneten Folge-Tragarm 57. Wie in der 5 dargestellt, ist eine zum Walztisch 21 seitliche Positionierung eines die Handhabungsvorrichtung tragenden Maschinengestells möglich.
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Der Folge-Tragarm 57 weist sowohl eine radial einwärts als auch einen radial außwärts gerichteten Tragfortsätze 58 bzw. 59 aufweist, die an einem um die Hochachse des Folge-Tragarms 57 verschwenkbaren Träger 60 angeordnet sind, wobei die Tragfortsätze 58, 59 jeweils mit unterschiedlich voneinander beabstandeten Anschlägen 61, 62 und 63, 64 zur Ausbildung unterschiedlicher Anschlageinrichtungen 65, 66 ausgebildet sind. Aus der Darstellung wird deutlich, dass die Anschlageinrichtung 65 mit den geringer voneinander beabstandeten Anschlägen 61, 62 zur Handhabung kleinerer Walzringe geeignet ist.
