WO2021122074A1 - Verfahren zum wechsel einer walzenkonfiguration in einem walzgerüst sowie walzenanordnung - Google Patents

Verfahren zum wechsel einer walzenkonfiguration in einem walzgerüst sowie walzenanordnung Download PDF

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WO2021122074A1
WO2021122074A1 PCT/EP2020/084786 EP2020084786W WO2021122074A1 WO 2021122074 A1 WO2021122074 A1 WO 2021122074A1 EP 2020084786 W EP2020084786 W EP 2020084786W WO 2021122074 A1 WO2021122074 A1 WO 2021122074A1
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roll
work
additional
exchange
work roll
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PCT/EP2020/084786
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Holger Pulst
Lothar Zwingmann
Christoph Schwarz
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Sms Group Gmbh
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    • B21B—ROLLING OF METAL
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    • B21B31/08—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts
    • B21B31/10—Interchanging rolls, roll mountings, or stand frames, e.g. using C-hooks; Replacing roll chocks on roll shafts by horizontally displacing, i.e. horizontal roll changing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/001—Convertible or tiltable stands, e.g. from duo to universal stands, from horizontal to vertical stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/025—Quarto, four-high stands
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/028—Sixto, six-high stands

Definitions

  • the invention relates to a method for changing a roll configuration in a roll stand.
  • the invention also relates to a roller arrangement as an exchange set for carrying out the method.
  • Roll stands are used for hot rolling slabs into hot strips and for cold rolling cold strips. Different roll stands are used, which differ in terms of dimensioning, number of rolls and roll arrangement as well as with regard to the equipment with technical control systems as well as with regard to roll cooling and roll lubrication.
  • four-roll stands Quarto, 4-high-mill
  • Six-high mill stands (Sexto, 6-high-mill) are often chosen for the cold rolling of high-strength steels with particularly high quality requirements. These include additional intermediate rollers and possibly associated support devices.
  • 18-roll stands and 20-roll stands multi-roll stands, for example 18-high-mill), which have work rolls with relatively small diameters, are also common. These come into consideration for the cold rolling of high-strength steels.
  • a roll stand usually comprises a pair of work rolls with associated work roll chocks, blocks for guiding the work roll Chocks with work roll bending and shifting, a pair of back-up rolls with associated back-up roll chocks, an adjustment and adjustment system for setting / adjusting the roll gap, ie the gap between the upper and lower work roll, force measuring devices for roll force measurement, roll stands, drive systems, work roll cooling and cooling Devices for guiding the rolling stock.
  • Multi-roll stands have corresponding work rolls with small diameters, but these are limited with regard to the permissible input thickness of the rolled stock. Since such flat products usually only make up a relatively small part of the usual production of a rolling train, often only four-roll stands or six-roll stands are used, which are converted if necessary. The conversion is complex.
  • a typical roll stand in the form of a multi-roll stand for rolling a metal strip is known, for example, from WO 2004/052568.
  • a 4-high / 6-high / 18-HS roll stand is known from EP 2451 592 B1, with which different operating modes and roll diameters can be rolled in one roll stand while minimizing the changeover times. It is provided that the work roll sets of the 4-high / 6-high stand are exchanged for intermediate roll sets including lateral support rollers and the work rolls of the 18-HS stand in cassette design. Such a conversion from a 4-high or 6-high configuration to a multi-roll stand is relatively expensive. Despite the cassette design, which basically minimizes the changeover times, it is necessary to convert the drive trains, the bending and displacement systems and the like. When changing the roller configuration, the intermediate roller sets must first be introduced then the new work rolls with a smaller diameter have to be introduced.
  • the invention is based on the object of providing a method and a device for changing the roll configuration, which make it possible to convert a roll stand from work rolls with a large diameter to work rolls with a smaller diameter with the least possible conversion effort.
  • a method for changing a roll configuration in a roll stand is provided, preferably in a roll stand, in which at least one work roll of the roll stand is replaced by a roll arrangement as an exchange set, the exchange set comprising at least three exchange rolls stored in a common cassette are whose outer geometry at least partially corresponds to that of the chocks of the work roll to be exchanged essentially.
  • a cassette in the context of the invention is to be understood as a structural unit for the simultaneous storage of several rollers or rollers.
  • the cassette according to the invention comprises two bearing housings for the rollers of the replacement kit and any necessary support rollers and / or support bearings.
  • the outer geometry of the bearing housing largely or completely corresponds to that of the work roll chocks to be removed, so that the configuration change, such as a work roll change, can take place within a few minutes.
  • a work roll chock is generally understood to mean a bearing housing for a work roll that is compatible with a roll stand.
  • rollers of an exchange set and additionally any necessary support rollers and / or support bearings are stored together in a single cassette.
  • the configuration change is preferably carried out on a 4-high or on a 6-high roll stand.
  • the exchange of the work roll can be carried out with an exchange kit which comprises a work roll, the diameter of which is smaller than the diameter of the respective work roll to be exchanged.
  • the configuration change described above can also be carried out on a two-high stand (2-high) so that this can then be converted into a multi-roll stand.
  • all work rolls are preferably exchanged, although within the scope of the invention it can also be provided that only one work roll is exchanged for a corresponding cassette.
  • the sum of the roller diameters of all replacement rollers of an exchange kit corresponds to the maximum or minimum diameter of the work roll to be replaced.
  • the exchange set expediently comprises at least a first and a second additional roll, the first additional roll preferably having a larger diameter than the work roll of the exchange set and preferably the second additional roll having a diameter corresponding to the work roll of the exchange set.
  • the roller arrangement according to the invention expediently comprises a work roller and a first and a second additional roller, which are arranged in a common cassette.
  • the additional rollers take on the function of vertical backup rollers.
  • a three-way configuration within the meaning of the present invention comprises a work roll and two additional rolls, with any necessary support rollers and / or support bearings for the lateral guidance of the work rolls and / or the additional rolls not being taken into account.
  • such a three-way configuration also includes lateral support rollers and / or support bearings.
  • the cassette comprises two bearing housings for the work roll and the additional rolls, each of which has an outer geometry that essentially corresponds to that of the work roll chocks of the roll stand.
  • the work roll and the first and second additional roll are arranged vertically one above the other in the installed position of the cassette.
  • the second additional roll and the work roll of the replacement set can have approximately the same diameter.
  • the first additional roll has a larger diameter than the work roll of the exchange set.
  • the first additional roller can be, for example, the driven roller of the replacement kit.
  • the replacement set can include support rollers and / or support bearings which laterally support the work roll and / or the first and the second additional roll.
  • the driven roller of the exchange kit is expediently provided with a drive pin adapter.
  • the drive journal adapter expands the diameter of the roll hit of the additional roll in such a way that it fits into the hit of the existing drive spindle.
  • the cassette is preferably designed symmetrically or rotationally symmetrically around the longitudinal axis of the driven additional roller with respect to a plane that is horizontal in the installed position. This makes it possible to install the cassette rotated 180 ° around the longitudinal axis if necessary, so that, for example, the position of the second additional roller of the exchange set and the working roller of the exchange set or the position of the first and second additional roller can be swapped. This makes it possible to delay reworking due to wear.
  • an upper and a lower cassette can also be exchanged in a frame.
  • the roll arrangement according to the invention can be used advantageously both for single stands and for rolling plants with several stands, both in one-way and in reversing operation.
  • Both the method and the roller arrangement according to the invention are not only suitable for equipping new plants in a special way, but also for retrofitting or upgrading existing rolling plants.
  • Figure 1 A is a schematic representation of a 4-high or 6-high roller configuration to be converted according to the prior art
  • Figure 1 B is a schematic representation of the roller configuration shown in Figure 1 A, in which the work rolls were replaced by an exchange set according to the invention
  • Figure 2A is a schematic representation corresponding to Figure 1A, in which the drive of the work roll is shown schematically,
  • FIG. 2 B a representation corresponding to FIG. 1 B, in which the drive of the exchange set or the cassette is shown schematically
  • FIG. 3 A a schematic representation of a 4-high or 6-high roller configuration to be converted according to the prior art, in which the backup rollers or intermediate rollers are driven,
  • FIG. 3 B shows a schematic representation of the roll configuration shown in FIG. 3 A, in which the work rolls of the arrangement according to FIG. 3 A have been replaced by an exchange set or a cassette according to the invention
  • FIG. 4 shows a schematic representation of an upper exchange set or the cassette according to the invention, including optional support rollers,
  • FIG. 5 shows a sectional view along the line VV in FIG. 4
  • FIG. 6 shows a sectional view along the line VI-VI in FIG.
  • FIGS. 1A and 1B A roll stand 1 is shown there in a 4-high or 6-high configuration.
  • the vertical support rollers 2 'of the 6-high configuration are indicated with dashed lines.
  • the following explanations with regard to the invention apply to both possible configurations of the roll stand 1.
  • the roll stand 1 comprises two vertical backup rolls 2 and two work rolls 3 between them, each of which is mounted in work roll chocks 4.
  • the work rolls 3 are each replaced by a cassette 5 comprising a work roll 3 'with a relatively smaller diameter, a first additional roll 6 and a second additional roll 7.
  • the cassette 5 further comprises a first bearing housing 5A and a second bearing housing 5B which each receive the ends of the work roll 3 'and the additional rolls 6, 7.
  • the geometry of the bearing housing essentially corresponds in each case to the geometry of the work roll chocks 4, so that the work roll 3 in question with the associated work roll chocks 4 can be exchanged without further conversion or conversion measures.
  • Both work rolls 3 of the configuration according to FIG. 1A are each replaced by a cassette 5.
  • a total of two cassettes 5 must be provided.
  • FIGS. 2 A and 2 B essentially corresponds to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 A and 1 B, whereby it is provided here that the work rolls 3 are driven in each case in the configuration without an exchange kit and the first additional roll 6 in each case in the configuration with an exchange kit is driven.
  • identical components are provided with the same reference numerals.
  • the cassette 5 comprises a relatively small work roll 3 ', above it a driven first additional roller 6 arranged vertically in a line with the work roll 3' and a second additional roll 7 arranged above it in a line, the diameter of which corresponds to that of the Work roll 3 'almost corresponds.
  • the work roll 3 ‘and the second additional roll 7 preferably have the same diameter.
  • the cassette 5 shown in FIG. 4 is designed to be rotationally symmetrical with respect to the longitudinal center axis of the driven first additional roller 6.
  • Each of the rollers arranged vertically in a line is supported laterally by support rollers 8.
  • the diameter of a work roll 3 in a 6-high configuration can be, for example, approximately 470 to 430 mm, whereas the diameter of the work roll 3 of the exchange set can have a diameter of 140 to 120 mm, for example.
  • the first additional roll 6 can for example have a diameter of 190 to 180 mm, whereas the diameter of the second additional roll 7 preferably corresponds to the diameter of the work roll 3 ‘of the replacement set.
  • the support rollers 8 can, for example, have a diameter of approximately 120 mm.
  • the rolling speed that can be achieved with the roller arrangement according to the invention can be in the range between about 100 to 2500 m / min, preferably between about 1000 to 1500 m / min.
  • the first additional roller 6 is designed as a driven roller. To do this, this is like this 6 can be seen, provided at one end with a drive pin adapter 9, which expands the diameter of the roll hit 10 of the first additional roll 6 so that it fits into the roll-side hit, not shown, of the drive spindle. This takes into account the fact that the drive journal of the work roll to be exchanged usually has a diameter which is matched to the drive torques to be transmitted.
  • the intermediate rollers 2 are each driven.
  • the work rolls 3 of the roll configuration to be converted are not driven. Consequently, it is not necessary to drive the exchange sets provided as a three-way configuration in the form of the cassettes 5.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechsel einer Walzenkonfiguration in einem Walzgerüst in Kassettenbauweise, wobei das Walzgerüst wenigstens zwei Arbeitswalzen (3) umfasst, wobei bei einem Konfigurationswechsel wenigstens eine Arbeitswalze (2) des Walzgerüsts durch eine Walzenanordnung als Austauschsatz ausgetauscht wird, wobei der Austauschsatz wenigstens drei Austauschwalzen umfasst, die alle in einer gemeinsamen Kassette (5) gelagert sind, deren Außenkontur wenigstens teilweise jeweils derjenigen der Einbaustücke (4) der zu tauschenden Arbeitswalze (3) im Wesentlichen entspricht. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Walzenanordnung in Form eines Austauschsatzes zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Wechsel einer Walzenkonfiguration in einem Walzgerüst sowie Walzenanordnung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechsel einer Walzenkonfiguration in einem Walzgerüst. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Walzenanordnung als Austauschsatz zur Durchführung des Verfahrens.
Für das Walzen von metallenen Flachprodukten kommt insbesondere der Banddickenreduzierung eine zentrale Bedeutung zu. Die hierfür erforderlichen Umformmaschinen werden als Florizontalwalzgerüste bzw. Walzgerüste bezeichnet. Walzgerüste kommen beim Warmwalzen von Brammen zu Warmbändern und zum Kaltwalzen von Kaltbändern zum Einsatz. Dabei finden verschiedene Walzgerüste Anwendung, die sich hinsichtlich der Dimensionierung, der Walzenanzahl und Walzenanordnung sowie hinsichtlich der Ausrüstung mit technischen Stellsystemen sowie hinsichtlich der Walzenkühlung und Walzenschmierung unterscheiden.
Üblicherweise werden Gerüstbauarten nach Anzahl und Anordnung der Walzen unterschieden. Die wohl am häufigsten verwendete Gerüstbauart sind sogenannte Vierwalzengerüste (Quarto, 4-high-mill), die zwei Arbeitswalzen und zwei Stützwalzen aufweisen. Sechswalzengerüste (Sexto, 6-high-mill) werden häufig für das Kaltwalzen von hochfesten Stählen mit besonders hohen Qualitätsanforderungen gewählt. Diese umfassen zusätzliche Zwischenwalzen und evtl zugehörige Stützeinrichtungen. Ebenfalls verbreitet sind 18- Rollengerüste und 20-Rollengerüste (Mehrwalzengerüste, beispielsweise 18-high- mill), die Arbeitswalzen mit verhältnismäßig kleinen Durchmessern aufweisen. Diese kommen für das Kaltwalzen von hochfesten Stählen in Betracht.
Ein Walzgerüst umfasst normalerweise ein Arbeitswalzenpaar mit zugehörigen Arbeitswalzen-Einbaustücken, Blöcke zum Führen der Arbeitswalzen- Einbaustücke mit Arbeitswalzenbiegung und -Verschiebung, ein Stützwalzenpaar mit zugehörigen Stützwalzen-Einbaustücken, ein Anstell- und Einstellsystem zum Einstellen/Justieren des Walzspalts, d. h. des Spalts zwischen oberer und unterer Arbeitswalze, Kraftmesseinrichtungen zur Walzkraftmessung, Walzenständer, Antriebssysteme, eine Arbeitswalzenkühlung und -Schmierung sowie Einrichtungen zum Führen des Walzgutes.
Für das Walzen von Stählen mit speziellen Legierungen und hochfesten Güten ist die Verwendung kleiner Arbeitswalzendurchmesser erforderlich, um die für das Metallband geforderte Enddicke zu erreichen. Mehrwalzengerüste weisen entsprechende Arbeitswalzen mit kleinen Durchmessern auf, diese sind jedoch hinsichtlich der zulässigen Eingangsdicke des Walzgutes beschränkt. Da solche Flachprodukte meist nur einen verhältnismäßig geringen Teil der üblichen Produktion einer Walzstraße ausmachen, finden vielfach nur Vierwalzengerüste oder Sechswalzengerüste Anwendung, die bedarfsweise umgerüstet werden. Die Umrüstung ist aufwendig.
Ein typisches Walzgerüst in Form eines Mehrwalzengerüsts zum Walzen eines Metallbandes ist beispielsweise aus der WO 2004/052568 bekannt.
Aus der EP 2451 592 B1 ist ein 4-high/6-high/18-HS Walzgerüst bekannt, mit welchem unterschiedliche Betriebsarten und Walzendurchmesser in einem Walzgerüst bei Minimierung der Umrüstzeiten gewalzt werden können. Dabei ist vorgesehen, dass die Arbeitswalzensätze des 4-high/6-high Gerüsts gegen Zwischenwalzensätze inklusive seitlicher Stützrollen und die Arbeitswalzen des 18- HS Gerüsts in Kassettenbauweise ausgetauscht werden. Ein solcher Umbau von einer 4-high oder einer 6-high Konfiguration auf ein Mehrollenwalzgerüst ist verhältnismäßig aufwendig. Trotz der Kassettenbauweise, die grundsätzlich die Umrüstzeiten minimiert, ist es erforderlich, die Antriebsstränge, die Biege- und Verschiebesysteme und dergleichen umzurüsten. Beim Ändern der Walzenkonfiguration müssen zunächst die Zwischenwalzensätze eingebracht werden, anschließend müssen die neuen Arbeitswalzen mit kleinerem Durchmesser eingebracht werden.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Druckschriften US 2039959 B1 ,
FR 284657 A1, JPS05228504, US7481089 B2, und US20060010951 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Wechsel der Walzenkonfiguration bereitzustellen, die es ermöglichen, ein Walzgerüst von Arbeitswalzen mit einem großen Durchmesser auf Arbeitswalzen mit einem kleineren Durchmesser mit kleinstmöglichem Umrüstaufwand umzubauen.
Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 sowie mit den Merkmalen der Walzenanordnung gemäß Anspruch 7.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Nach einem Gesichtspunkt der Erfindung wird ein Verfahren zum Wechsel einer Walzenkonfiguration in einem Walzgerüst vorzugsweise in einem Walzgerüst bereitgestellt, bei welchem wenigstens eine Arbeitswalze des Walzgerüsts durch eine Walzenanordnung als Austauschsatz ersetzt wird, wobei der Austauschsatz wenigstens drei Austauschwalzen umfasst, die in einer gemeinsamen Kassette gelagert sind, deren Außengeometrie zumindest teilweise derjenigen der Einbaustücke der zu tauschenden Arbeitswalze im Wesentlichen entspricht. Dadurch ist es möglich, die Kassette ohne weitere Umbaumaßnahmen in die Walzenständer des umzurüstenden Walzgerüstes einzubauen.
Unter einer Kassette im Sinne der Erfindung ist eine Baueinheit für das gleichzeitige Lagern mehrerer Walzen oder Rollen zu verstehen. Die Kassette gemäß der Erfindung umfasst zwei Lagergehäuse für die Walzen des Austauschsatzes und die etwa erforderlichen Stützrollen und/oder Stützlager. Die Außengeometrie der Lagergehäuse entspricht weitestgehend oder vollständig derjenigen der auszubauenden Arbeitswalzen-Einbaustücke, sodass der Konfigurationswechsel wie ein Arbeitswalzenwechsel innerhalb weniger Minuten erfolgen kann.
Unter einem Arbeitswalzen-Einbaustück wird im Allgemeinen ein Lagergehäuse für eine Arbeitswalze verstanden, das mit einem Walzgerüst kompatibel ist.
Vorzugsweise sind genau drei Walzen eines Austauschsatzes und zusätzlich etwa erforderliche Stützrollen und/oder Stützlager gemeinsam in einer einzigen Kassette gelagert.
Vorzugsweise wird der Konfigurationswechsel an einem 4-high oder an einem 6- high Walzgerüst durchgeführt. Der Austausch der Arbeitswalze kann mit einem Austauschsatz durchgeführt werden, der eine Arbeitswalze umfasst, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der jeweils auszutauschenden Arbeitswalze ist.
Im Rahmen der Erfindung kann der zuvor beschriebene Konfigurationswechsel auch an einem Duo-Gerüst (2-high) vorgenommen werden, sodass dieses dann in ein Mehrwalzengerüst umgerüstet werden kann.
Vorzugsweise werden bei dem Verfahren gemäß der Erfindung alle Arbeitswalzen ausgetauscht, obwohl im Rahmen der Erfindung auch vorgesehen sein kann, nur eine Arbeitswalze durch eine entsprechende Kassette auszutauschen.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Summe der Walzendurchmesser aller Austauschwalzen eines Austauschsatzes dem maximalen oder minimalen Durchmesser der jeweils auszutauschenden Arbeitswalze entspricht.
Zweckmäßigerweise umfasst der Austauschsatz wenigstens eine erste und eine zweite Zusatzwalze, wobei vorzugsweise die erste Zusatzwalze einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze des Austauschsatzes und vorzugsweise die zweite Zusatzwalze einen der Arbeitswalze des Austauschsatzes entsprechenden Durchmesser aufweist.
Die Walzenanordnung gemäß der Erfindung umfasst zweckmäßigerweise eine Arbeitswalze und eine erste und eine zweite Zusatzwalze, die in einer gemeinsamen Kassette angeordnet sind. Dabei übernehmen die Zusatzwalzen die Funktion von vertikalen Stützwalzen. Eine Dreierkonfiguration im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst eine Arbeitswalze und zwei Zusatzwalzen, wobei dabei etwa erforderliche Stützrollen und/oder Stützlager zur seitlichen Führung der Arbeitswalzen und/oder der Zusatzwalzen nicht berücksichtigt sind.
Im Rahmen der Erfindung umfasst eine solche Dreierkonfiguration ebenfalls seitliche Stützrollen und/ oder Stützlager.
Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kassette zwei Lagergehäuse für die Arbeitswalze und die Zusatzwalzen umfasst, die jeweils eine Außengeometrie aufweisen, die derjenigen der Arbeitswalzen- Einbaustücke des Walzgerüsts im Wesentlichen entspricht.
Die Arbeitswalze sowie die erste und zweite Zusatzwalze sind in der Einbaulage der Kassette vertikal übereinander angeordnet. Die zweite Zusatzwalze und die Arbeitswalze des Austauschsatzes können einen etwa gleichen Durchmesser aufweisen. Vorzugsweise besitzt die erste Zusatzwalze einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze des Austauschsatzes. Die erste Zusatzwalze kann beispielsweise die angetriebene Walze des Austauschsatzes sein. Wie vorstehend bereits erwähnt, kann der Austauschsatz Stützrollen und/oder Stützlager umfassen, die die Arbeitswalze und/oder die erste und die zweite Zusatzwalze seitlich abstützen.
Zweckmäßigerweise ist die angetriebene Walze des Austauschsatzes mit einem Antriebszapfenadapter versehen. Der Antriebszapfenadapter erweitert den Durchmesser des Walzentreffers der Zusatzwalze derart, dass er in den Treffer der vorhandenen Antriebsspindel passt.
Vorzugsweise ist die Kassette bezogen auf eine in Einbaulage horizontale Ebene symmetrisch bzw. rotationssymmetrisch um die Längsachse der angetriebenen Zusatzwalze ausgebildet. Dadurch ist es möglich, die Kassette bedarfsweise 180° um die Längsachse gedreht einzubauen, sodass dann beispielsweise die Position der zweiten Zusatzwalze des Austauschsatzes und der Arbeitswalze des Austauschsatzes oder die Position der ersten und der zweiten Zusatzwalze getauscht werden können. Damit ist es möglich, verschleißbedingte Nacharbeiten zeitlich zu verzögern.
Durch den symmetrischen Aufbau der Kassetten kann auch ein Austausch von einer oberen und einer unteren Kassette in einem Gerüst untereinander erfolgen.
Die Walzenanordnung gemäß der Erfindung lässt sich in vorteilhafter Weise sowohl für Einzelgerüste als auch für Walzanlagen mit mehreren Gerüsten sowohl im Einweg- als auch im Reversierbetrieb verwenden. Sowohl das Verfahren als auch die Walzenanordnung gemäß der Erfindung sind neben der Ausrüstung von Neuanlagen in besonderer Art und Weise auch für die Nachrüstung oder Ertüchtigung bestehender Walzanlagen geeignet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen: Figur 1 A eine schematische Darstellung einer umzurüstenden 4-high oder 6- high Walzenkonfiguration gemäß Stand der Technik, Figur 1 B eine schematische Darstellung der in Figur 1 A dargestellten Walzenkonfiguration, bei der die Arbeitswalzen durch jeweils einen Austauschsatz gemäß der Erfindung ersetzt wurde,
Figur 2 A eine schematische Darstellung entsprechend Figur 1 A, bei der schematisch der Antrieb der Arbeitswalze dargestellt ist,
Figur 2 B eine der Figur 1 B entsprechende Darstellung, bei der schematisch der Antrieb des Austauschsatzes bzw. der Kassette dargestellt ist, Figur 3 A eine schematische Darstellung einer umzurüstenden 4-high oder 6- high Walzenkonfiguration gemäß Stand der Technik, bei der die Stützwalzen bzw. Zwischenwalzen angetrieben sind,
Figur 3 B eine schematische Darstellung der in Figur 3 A gezeigten Walzenkonfiguration, bei der die Arbeitswalzen der Anordnung gemäß Figur 3 A durch einen Austauschsatz bzw. eine Kassette gemäß der Erfindung ersetzt wurde,
Figur 4 eine schematische Darstellung eines oberen Austauschsatzes bzw. der Kassette gemäß der Erfindung, inklusive optionaler Stützrollen,
Figur 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Figur 4 und Figur 6 eine Schnittansicht entlang der Linie Vl-Vl in Figur 4. Es wird zunächst auf die Figuren 1 A und 1 B Bezug genommen. Dort ist ein Walzgerüst 1 in einer 4-high oder 6-high Konfiguration dargestellt. Die vertikalen Stützwalzen 2‘ der 6-high Konfiguration sind mit gestrichelten Linien angedeutet. Die nachstehenden Erläuterungen in Bezug auf die Erfindung gelten für beide möglichen Konfigurationen des Walzgerüsts 1.
Das Walzgerüst 1 umfasst im einfachsten Fall als 4-high Konfiguration zwei vertikale Stützwalzen 2 und dazwischen zwei Arbeitswalzen 3, die jeweils in Arbeitswalzen-Einbaustücken 4 gelagert sind.
Erfindungsgemäß werden bei einer Umrüstung des Walzgerüsts 1 zu einer Konfiguration mit einem kleineren Arbeitswalzendurchmesser die Arbeitswalzen 3 jeweils durch eine Kassette 5 umfassend eine Arbeitswalze 3‘ mit verhältnismäßig kleinerem Durchmesser, eine erste Zusatzwalze 6 und eine zweite Zusatzwalze 7 ersetzt. Die Kassette 5 umfasst weiterhin ein erstes Lagergehäuse 5A und ein zweites Lagergehäuse 5B die jeweils die Enden der Arbeitswalze 3‘ und der Zusatzwalzen 6,7 aufnehmen. Die Geometrie der Lagergehäuse entspricht im Wesentlichen jeweils der Geometrie der Arbeitswalzen-Einbaustücke 4, sodass die betreffende Arbeitswalze 3 mit den zugehörigen Arbeitswalzen-Einbaustücken 4 ohne weitere Umrüst- oder Umbaumaßnahmen ausgetauscht werden kann. Beide Arbeitswalzen 3 der Konfiguration gemäß Figur 1 A werden jeweils durch eine Kassette 5 ersetzt. Für die Umrüstung des Walzgerüsts 1 von der Konfiguration in Figur 1 A in die Konfiguration gemäß Figur 1 B ist also die Bereitstellung von insgesamt zwei Kassetten 5 erforderlich.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 2 A und 2 B entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 A und 1 B, wobei hier vorgesehen ist, dass bei der Konfiguration ohne Austauschsatz jeweils die Arbeitswalzen 3 angetrieben sind und bei der Konfiguration mit Austauschsatz jeweils die erste Zusatzwalze 6 angetrieben ist. An dieser Stelle sei hervorgehoben, dass in allen Ausführungsbeispielen gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
Die Summe der Durchmesser aller vertikal angeordneter Walzen der Kassette 5 entspricht nahezu dem Durchmesser der auszutauschenden angetriebenen Arbeitswalze 3. Hinsichtlich des Aufbaus der Kassette 5 wird insbesondere auf die Figur 4 Bezug genommen. Wie der Figur 4 zu entnehmen ist, umfasst die Kassette 5 eine verhältnismäßig kleine Arbeitswalze 3‘, darüber eine vertikal mit der Arbeitswalze 3‘ in einer Linie angeordnete angetriebene erste Zusatzwalze 6 und eine darüber in einer Linie angeordnete zweite Zusatzwalze 7, deren Durchmesser demjenigen der Arbeitswalze 3‘ nahezu entspricht. Bevorzugt besitzen die Arbeitswalze 3‘ und die zweite Zusatzwalze 7 den gleichen Durchmesser. Die in Figur 4 dargestellte Kassette 5 ist bezüglich der Längsmittelachse der angetriebenen ersten Zusatzwalze 6 rotationssymmetrisch ausgebildet. Jede der vertikal in einer Linie angeordneten Walzen ist seitlich jeweils durch Stützrollen 8 abgestützt.
Der Durchmesser einer Arbeitswalze 3 bei einer 6-high Konfiguration kann beispielsweise etwa 470 bis 430 mm betragen, wohingegen der Durchmesser der Arbeitswalze 3‘ des Austauschsatzes beispielsweise einen Durchmesser von 140 bis 120 mm aufweisen kann. Die erste Zusatzwalze 6 kann beispielsweise einen Durchmesser von 190 bis 180 mm aufweisen, wohingegen der Durchmesser der zweiten Zusatzwalze 7 bevorzugt dem Durchmesser der Arbeitswalze 3‘ des Austauschsatzes entspricht. Die Stützrollen 8 können beispielsweise einen Durchmesser von etwa 120 mm aufweisen. Die mit der Walzenanordnung gemäß der Erfindung erreichbare Walzgeschwindigkeit kann im Bereich zwischen etwa 100 bis 2500 m/min, bevorzugt etwa zwischen 1000 bis 1500 m/min betragen.
Wie dies den Figuren 2,4 und 6 zu entnehmen ist, ist bei der bevorzugten Variante der Walzenanordnung gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die erste Zusatzwalze 6 als angetriebene Walze ausgebildet ist. Hierzu ist diese, wie dies der Figur 6 zu entnehmen ist, an einem Ende mit einem Antriebszapfenadapter 9 versehen, der den Durchmesser des Walzentreffers 10 der ersten Zusatzwalze 6 so erweitert, dass er in den nicht dargestellten walzenseitigen Treffer der Antriebspindel passt. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass der Antriebszapfen der zu tauschenden Arbeitswalze üblicherweise einen Durchmesser aufweist, der auf die zu übertragenden Antriebsmomente abgestimmt ist.
Bei einer in den Figuren 3A und 3 B gezeigten Variante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Zwischenwalzen 2 jeweils angetrieben sind. In diesem Fall sind die Arbeitswalzen 3 der umzurüstenden Walzenkonfiguration nicht angetrieben. Folglich ist es nicht erforderlich, die als Dreierkonfiguration in Form der Kassetten 5 vorgesehenen Austauschsätze anzutreiben.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst
2 Stützwalzen bei 4-high Konfiguration bzw. Zwischenwalzen bei 6-high Konfiguration
2‘ Stützwalzen bei 6-high Konfiguration
3 Arbeitswalzen des umzurüstenden Walzgerüsts
3‘ Arbeitswalzen des Austauschsatzes
4 Arbeitswalzen-Einbaustück 5 Kassette
5A erstes Lagergehäuse
5B zweites Lagergehäuse
6 erste Zusatzwalze
7 zweite Zusatzwalze 8 Stützrollen
9 Antriebszapfenadapter
10 Walzentreffer

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Wechsel einer Walzenkonfiguration in einem Walzgerüst, wobei das Walzgerüst wenigstens zwei Arbeitswalzen (3) umfasst, wobei bei einem Konfigurationswechsel wenigstens eine Arbeitswalze (2) des Walzgerüsts durch eine Walzenanordnung als Austauschsatz ausgetauscht wird, wobei der Austauschsatz wenigstens drei Austauschwalzen umfasst, die alle in einer gemeinsamen Kassette (5) gelagert sind, deren Außenkontur wenigstens teilweise jeweils derjenigen der Arbeitswalzen- Einbaustücke (4) der zu tauschenden Arbeitswalze (3) im Wesentlichen entspricht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konfigurationswechsel an einem 4-high oder an einem 6-high Walzgerüst durchgeführt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Austausch der Arbeitswalze (3) mit einem Austauschsatz durchgeführt wird, der eine Arbeitswalze (3‘) umfasst, deren Durchmesser kleiner als der Durchmesser der jeweils auszutauschenden Arbeitswalze (3) ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der Walzendurchmesser aller vertikal angeordneter
Austauschwalzen eines Austauschsatzes nahezu oder vollständig dem maximalen oder minimalen Durchmesser der auszutauschenden Arbeitswalze (3) entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Austauschsatz eine erste und eine zweite Zusatzwalze (6,7) umfasst.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzwalze (6) einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze (3‘) des Austauschsatzes und vorzugsweise die zweite Zusatzwalze (7) einen der Arbeitswalze (3‘) des Austauschsatzes entsprechenden Durchmesser aufweist
7. Walzenanordnung als Austauschsatz zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, umfassend eine Arbeitswalze (3‘) und einer ersten und zweiten Zusatzwalze (6,7), die in einer gemeinsamen Kassette (5) gelagert sind, wobei die Kassette (5) zwei Lagergehäuse für die Arbeitswalze (3‘) und die Zusatzwalzen (6,7) umfasst, die jeweils eine
Außenkontur aufweisen, die derjenigen der Arbeitswalzen-Einbaustücke (4) des Walzgerüsts im Wesentlichen entspricht.
8. Walzenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitswalze (3‘) sowie die erste und zweite Zusatzwalze (6,7) in der
Einbaulage der Kassette (5) vertikal übereinander angeordnet sind.
9. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Zusatzwalze (7) und die Arbeitswalze (3‘) des Austauschsatzes einen etwa gleichen Durchmesser aufweisen.
10. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzwalze (6) einen größeren Durchmesser als die Arbeitswalze (3‘) des Austauschsatzes aufweist.
11. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zusatzwalze (6) angetrieben ist.
12. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Austauschsatz Stützrollen (8) und/ oder
Stützlager umfasst, die die Arbeitswalze (3‘) und/oder die erste und die zweite Zusatzwalze (6,7) seitlich abstützen.
13. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die angetriebene Walze des Austauschsatzes mit einem Antriebszapfenadapter (9) versehen ist.
14. Walzenanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kassette (5) um eine Längsmittelachse rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
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