DE10202189A1

DE10202189A1 - Vorrichtung zum Wechseln von Schleifköpfen in einem Walzgerüst

Info

Publication number: DE10202189A1
Application number: DE2002102189
Authority: DE
Inventors: Dieter Figge
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Schleifköpfen (7, 7') für das Schleifen von Walzen, insbesondere von Arbeitswalzen (2, 2') in einem Walzgerüst. Die Wartung und der Wechsel von Schleifköpfen wird dadurch verbessert, dass Wechselmanipulatoren (4, 4') benutzt werden. Diese benutzen die Schienen im Ständer für den Arbeitswalzen-Wechsel. Der Wechsel erfolgt bei ausgebauter Arbeitswalze durch das Ständerfenster. DOLLAR A Der Manipulator (4) fährt leer in das Gerüst ein und kuppelt mit einem Schleifkopf (7). Jetzt wird der Schleifkopf (7) vom Längsschlitten gelöst durch manuelles Entfernen von Schrauben. Dann fährt der Manipulator (4) mit einem Schleifkopf aus dem Gerüst heraus. Der alte Schleifkopf wird entfernt, ein neuer Schleifkopf wird im Manipulator befestigt. Der Manipulator fährt wieder in das Gerüst ein und der neue Schleifkopf wird auf dem Längsschlitten befestigt (von Hand). Der Manipulator verlässt leer das Gerüst, die Arbeitswalze wird eingefahren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wechseln von Schleifköpfen für das Schleifen von Walzen in einem Walzgerüst zur Überholung der Schleifköpfe außerhalb des Walzgerüstes.
Bisher ist eine Mechanisierung des Wechselns eines Schleifkopfes innerhalb eines Walzgerüstes nicht bekannt. Entsprechend sind Veröffentlichungen zum Thema des Wechselns von Schleifköpfen im Walzgerüst bisher nicht veröffentlicht worden. Bekannt ist der Austausch von leichten Schleifscheiben im Schleifkopf innerhalb des Gerüstes.

Jeder Schleifkopf muß in vorher nicht festlegbaren Zeitabständen, beispielsweise zum Austausch von Dichtungen und Lagern, aus dem Walzgerüst entfernt und überholt oder durch einen neuen Schleifkopf ersetzt werden. Der Aufwand an Zeit und Arbeit hierfür ist beträchtlich. Weil ein Schleifkopf innerhalb des Walzgerüstes von einer Anzahl erforderlicher sonstiger Einrichtungen umgeben und quasi zugepackt ist, gelingt es mit Hebezeugen bisher nicht, an die Schleifköpfe heranzukommen und diese mit mechanischen Hilfsmitteln arbeitssparend zu überholen oder zu ersetzen. Die hierfür immer noch erforderliche Handarbeit ist für das durchführende Personal nahezu unzumutbar schwierig und kräftezehrend.

Wegen der vorgenannten Schwierigkeiten und Kosten beim Ausbau und Wechsel von Schleifköpfen in einem Walzgerüst müssen diese Arbeiten einfacher durchführbar sein. Bereits bei der Planung von neuen Walzgerüsten sind Überlegungen anzustellen, wie beim Wechsel von Schleifköpfen nur noch die Demontage von Medienleitungen und Kabeln von Hand durchgeführt werden kann. Der schwere Schleifkopf (ca. 200 kg) muß dagegen mechanisch gewechselt werden.

Weil der verfügbare Raum im Walzgerüst außerordentlich beengt ist, ist es schon schwierig genug, die Schleifeinrichtung selbst im Gerüst einzubauen. Wesentlich schwieriger ist es, eine Wechselvorrichtung zum Wechseln der Schleifköpfe unterzubringen.

Das Dokument DE 44 09 060 C2 offenbart eine Vorrichtung zum Nachschleifen von in ein Warmwalzgerüst eingebauten Walzen. Insbesondere werden die Arbeitswalzen eines Quarto-Walzgerüstes mittels mehrerer über die Ballenlänge der zu schleifenden Walze verteilt nebeneinander angeordneter rotierender topfförmiger Schleifwerkzeuge bearbeitet, die zusammen mit dem sie aufnehmenden Werkzeugträger parallel zur Walzenachse oszillieren und quer zu dieser unabhängig anstellbar sind. Beim Einsatz von maximal 4 Schleifwerkzeugen wird jedes Schleifwerkzeug separat geschwindigkeitsregelbar angetrieben und ist an einem quer zur Walze verschiebbaren Werkzeugträger gelagert, der die Antriebselemente für das topfförmige Schleifwerkzeug aufnimmt. Der Werkzeugträger ist als Oszillierschlitten ausgebildet, der auf einer starr und parallel zur Walze am Gerüst angeordneten Führungsbahn bewegbar geführt ist. Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass der Oszillierschlitten zwei Stößel aufnimmt, die parallel zueinander und mit nach entgegengesetzten Richtungen weisenden Schleifwerkzeugen in einem Drehteil gelagert sind, das um eine zum Oszillierschlitten senkrechte Achse um 180° schwenkbar ist sowie die beiden Stößel wechselweise in einer Arbeits- und einer Ausbaustellung positioniert.

Bekannt ist aus dem Dokument EP 0 053 274 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen mechanischen Abtragen von Material von Strangguß-Oberflächen. Hierbei soll unter geringst möglichem Materialabtrag über die gesamte Bearbeitungsbreite eine optimale Oberflächenqualität der gegossenen Bramme gewährleistet und eine für die Weiterverarbeitung durch Walzgerüste günstige Gestalt der vom Materialabtrag betroffenen Flächenbereiche herbeigeführt werden.

Bei diesem völlig anders gearteten Verfahren ist ein Materialabtrag zwecks Reparatur von Mantelflächen an den Walzenballen nicht vorgesehen, und daher sind die vorgenannten Nachteile und Schwierigkeiten beim Wechseln von Schleifkörpern nicht erwähnt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Wechseln von Schleifköpfen für das Schleifen von Arbeitswalzen in einem Walzgerüst anzugeben, welche diese Arbeit signifikant erleichtert und damit zur Reduzierung von Kosten und Arbeitszeit wesentlich beiträgt.

Zur Lösung der Aufgabe wird ein Wechselmanipulator gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen, der die zum Wechseln der Arbeitswalzen dienenden Schienen durch das Ständerfenster benutzt. Der Manipulator wird bei ausgebauter Arbeitswalze in das Gerüst gefahren, holt sich einen Schleifkopf und fährt damit aus dem Gerüst heraus. Außerhalb des Gerüstes kann der Schleifkopf überholt werden.

Der Ausbau und Wechsel von Schleifköpfen erfolgt also unter Verwendung eines Manipulators, welcher durch das Ständerfenster des Walzgerüstes hindurchfährt und dabei die Führungsbahn verwendet, die für den Ausbau der Arbeitswalzen vorgesehen ist.

Dabei ergibt sich ein Vorteil dadurch, dass der Wechsel eines Schleifkopfes bei ausgebauter Arbeitswalze erfolgt, während die Stützwalzen im Gerüst bleiben können.

Es ist weiter vorgesehen, dass es getrennte Wechselmanipulatoren sowohl für die Schleifköpfe der Unterwalze als auch für die Schleifköpfe der Oberwalze gibt. Dabei tragen beide Wechselmanipulatoren Gegengewichte zum Ausbalancieren des Schleifkopf-Gewichtes.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Vorrichtung sind entsprechend den Unteransprüchen vorgesehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Erläuterung einiger in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele. Es zeigen:
Fig. 1 den Querschnitt durch ein Fertiggerüst, mit Lage und Anordnung der Schleifköpfe;
Fig. 2 die Seitenansicht eines Wechsel-Manipulators für den Schleifkopf, zwischen den Gerüstständern eines Walzgerüstes;
Fig. 3 Anordnung des Wechsel-Manipulators bei ausgebauter Unterwalzte, Schleifkopf im Manipulator.
Fig. 4 im Schnitt einer Ebene senkrecht zur Mittelebene des Manipulators eine Seitenansicht desselben zwischen den Gerüstständern des Walzgerüstes mit Blick auf die Schienen und die Längsachse der Arbeitswalze;
Fig. 5 eine Ansicht einer geschützten Gleitführung an Stangen für die Schleifköpfe zwischen den Gerüstständern des Walzgerüstes (Oszillierführung).
Fig. 1 ist eine Querschnittsdarstellung der Arbeitswalzen 2, 2' mit den Stützwalzen 29, 29' eines Walzgerüstes und zeigt die Anordnung der Schleifköpfe 7, 7'. Diese Schleifköfpe 7, 7' sind mit Schwingen 10, 10' abstandsveränderlich relativ zu den Arbeitswalzen 2, 2' ausgebildet. Weiterhin sind mit Strahlrichtung gegen die Arbeitswalzen 2, 2' Sprühdüsen 8, 8' für Luft, sowie Sprühdüsen 9, 9' für ein flüssiges Kühlmittel und/oder Schmiermittel vorgesehen.
Der Schleifkopf 7 im Einbauraum zwischen den Walzen, den Sprühdüsen und weiteren betriebstechnisch bedingten Elementen des Walzgerüstes zeigt, dass der zur Verfügung stehende Raum für das Wechseln von Schleifköpfen sehr beschränkt ist, ein Überholen im Gerüst scheidet völlig aus.
Die Erfindung sieht vor, dass ein separater Wechselmanipulator zum Wechseln der Schleifköpfe 7, 7' dient. In der Fig. 3 ist gezeigt, wie der Manipulator durch die Ständerfenster 6, 6' aus dem Walzgerüst heraus und nach vollzogenem Kuppeln des Schleifkopfes das Walzgerüst verläßt. Mit neuem Schleifkopf fährt der Manipulator wieder in das Gerüst ein.
Fig. 2 zeigt in Blickrichtung der Walzenachsen von Arbeits- und Stützwalzen 2, 2' bzw. 29, 29' einen in den oberen Einbauraum zwischen den Gerüstständern 3, 3' des Walzgerüstes einfahrbaren Wechselmanipulator 4 zum Wechsel der oberen Schleifköpfe. Eine entsprechende Anordnung mit einem Manipulator 4, 4' ist im unteren Einbauraum vorgesehen (nicht gezeigt). Die Wechselmanipulatoren 4, 4' tragen 2 Rundstangen, die in entsprechende Führungsaugen 27 auf den Schleifköpfen 7 einfahren. Jetzt werden die Rundstangen am Schleifkopf 7 blockiert, und der Schleifkopf wird vom Längsschlitten gelöst. Manipulator mit Schleifkopf kann jetzt aus dem Gerüst herausfahren (Fig. 3). Jeder Manipulator kann über Rollen 12 auf Schienen 5 verfahren werden.
Es ist ein Wechselmanipulator 4 zum Wechseln der Schleifköpfe 7 der oberen Arbeitswalze 2, und ein Manipulator 4' zum Wechsel der Schleifköpfe 7' für die untere Arbeitswalze 2' vorgesehen.
Die Schleifeinrichtung besitzt weiterhin für jede Arbeitswalze 2, 2' einen oszillierbaren Längsschlitten mit Gleitführung für eine gute Dämpfung. Jeder Schleifkopf bearbeitet die Hälfte der Ballenbreite, wie dies aus der Fig. 5 zu ersehen ist. Dabei ist jeder Schleifkopf 7 bzw. 7' mit einem vergleichsweise geringen integrierten Schlittenhub 23 und einer wesentlich größeren Axialverstellung mittels einer Schwingenführung 10 (Fig. 2) ausgebildet. Die Schwingenführung 10 sitzt auf einer Aufnahmevorrichtung 13. Der Schleifkopf 7 wird in einer Linearführung 11 bewegt. Der Schlittenhub 23 ist gemäß Darstellung in Fig. 5 gemeinsam für beide Schleifköpfe 7, 7' vorhanden. Die Stangen zur Führung sind zu beiden Seiten an je einem Joch 21, 21' angeordnet. Jedes Joch stützt sich zu beiden Seiten an den Gerüstständern 3, 3' ab und ist mit einem Schwenkzapfen 28 als Drehpunkt in den Gerüstständer 3 eingelassen.
Mit der Ziffer 26 ist ein Längsschlitten bezeichnet, der zwei Schleifköpfe 7, 7' mit je einem Schleifkörper 1, 1' ausweist. Eine teleskopierende Abdeckeinrichtung 30 schützt die Rundstangen-Gleitführung 18 beim Verfahren des Längsschlittens 26.
Der in Fig. 4 im Querschnitt einer durch seine Achse verlaufenden Schnittebene gezeigte Wechselmanipulator 4 nimmt in einer U-förmigen Fenster-Ausbildung 15 eines Rahmens 17 mit unterer Öffnung ein Wechselfahrzeug 16 an Führungen 25, 25' auf. An diesem sind zur Befestigung des Schleifkopfes 7 zwei Führungsstangen vorhanden. Mit den Fahrrollen 12, 12' kann der Manipulator auf den Schienen 5 nach rechts und nach links parallel zu den Walzenachsen X, X' in einer Horizontalebene verfahren werden.
Der Längsschlitten 26 mit den Schleifköpfen kann dabei an jeder beliebigen Position blockiert werden.
Der Wechselmanipulator 4, 4' weist zum statischen Ausgleich des Schleifkopfgewichtes mindestens ein Gegengewicht 19, 19' auf. Die Gesamtlänge des Schleifkkopfes sollte etwa 50-60% der Öffnung des Ständerfensters 6, 6' betragen. Liste der Bezugszeichen 1 Schleifkörper
2 Arbeitswalze
3 Gerüstständer
4 Wechselmanipulatoren
5 Schienen
6 Fenster des Walzgerüstes
7 Schleifkopf
8 Sprühdüsen Luft
9 Sprühdüsen Wasser
10 Schleifkopfführung, Schwingenführung
11 Linearführung
12 Fahrmittel, Fahrrollen
13 Aufnahmevorrichtung
14 Mittel zum Arretieren
15 Fenster des Wechselmanipulators
16 Wechselfahrzeug
17 Rahmen für Wechselmanipulator
18 Rundstangen-Gleitführung
19 Gegengewicht
20 Arretierung/hydr. Klemmung
21 Joch für Stangenführung
22 Schwenkzylinder
23 Axial-Antrieb, Schlittenhub
24 Radial-Antrieb
25 Führungen
26 Längsschlitten
27 Führungsaugen
28 Schwenkzapfen
29 Stützwalzen
30 Abdeckung

Claims

1. Vorrichtung zum Wechseln von Schleifköpfen (7, 7') für das Schleifen von Walzen in einem Walzgerüst zur Überholung der Schleifköpfe außerhalb des Walzgerüstes, dadurch gekennzeichnet, dass Wechselmanipulatoren (4, 4') angeordnet sind, die zum Wechseln der Schleifkörper (1, 1') bzw. der Schleifköpfe (7, 7') auf den dem Wechsel der Arbeitswalzen (2, 2') dienenden Schienen (5, 5') durch Ständerfenster (6, 6') aus dem Walzgerüst (3, 3') zur Seite ausfahrbar, und nach vollzogenem Wechsel der Schleifkörper (1, 1') bzw. der Schleifköpfe (7, 7') wieder einfahrbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Wechselmanipulatoren (4, 4') nach Ausfahrt der Arbeitswalzen (2, 2') durch Freigabe des Schienenweges (5, 5') durch die Ständerfenster (6, 6') des Walzgerüstes (3, 3') seitlich ausfahrbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Wechselmanipulatoren (4, 4') umfassen Einrichtungen (14), die den Schleifkopf (7, 7') packen und arretieren können,
Fahrmittel (12, 12') zum Verfahren der Manipulatoren (4, 4') in Richtung der Walzenachse,
je ein in einem Fenster (15) eines Manipulators (4, 4') auf zur Schleifkopfachse parallelen Führungen (25, 25') fahrbares Wechselfahrzeug (16) für Schleifköpfe (7, 7'),
Mittel (20, 20') zum Arretieren einer Stangenführung (18, 18') im Schleifkopf (7, 7').

4. Vorrichtung nach einem oder mehrere der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselmanipulator (4) zum Wechseln der Schleifköpfe (7) der oberen Arbeitswalze (2), und ein Manipulator (4') zum Wechseln der Schleifköpfe (7') für die untere Arbeitswalze (2') vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifeinrichtung für jede Arbeitswalze (2, 2') einen oszillierbaren Längsschlitten (26) mit zwei Schleifköpfen (7, 7') besitzt, von welchen jeder die Hälfte der Ballenbreite einer Arbeitswalze (2) bearbeitet, und dass die Führung für den Längsschlitten eine Gleitführung ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schleifkopf (7 bzw. 7') mit einem vergleichsweise geringem integrierten Schlittenhub (23), und einer relativ grösseren Axialverstellung mittels einer Schwingenführung (10) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleifköpfe (7) für die Oberwalze (2) auf der Einlaufseite des Gerüstes (3), und die Schleifköpfe (7') für die Unterwalze (2') auf der Auslaufseite des Gerüstes (3'), jeweils in einem Winkel von 15 bis 20° geneigt, angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Manipulator (4, 4') zwei Führungs-Rundstangen (18, 18') in fliegender Anordnung trägt, an welchen jeweils ein Schleifkopf (7, 7') mit zwei Führungsaugen (27) befestigt werden kann, wobei dieser an beliebiger Position blockierbar und aus der Stangenführung (18, 18') herausnehmbar ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wechselmanipulator (4, 4') zum statischen Ausgleich des Schleifkopfgewichtes mindestens ein Gegengewicht (19, 19') aufweist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (21) für die Doppelstangen-Führung (18, 18') der Längsschlitten (26, 26') nach Lösen der Arretierungen (20, 20') mittels eines Schwenkzylinders (22) um den Schwenkzapfen (28) schwenkbar ist.