Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage eines auf einer fliegend gelagerten Walzenwelle verspannten Walzrings

Abstract

 Erfindungsgemäß wird die Aufgabe, eine Vorrichtung zu schaffen, die unter Berücksichtigung beliebiger Winkelstellungen der Walzgerüste sowohl für die Montage und Sicherung eines Walzrings auf der Walzenwelle als auch für die Demontage desselben von der Walzenwelle bei Realisierung minimaler Stillstandszeiten der Walzanlage geeignet ist im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen einem zylindrischen Grundkörper (5) mit einem zugehörigen radialen Teil und einem zylindrischen Druckstück (6) ein innerer und ein äußerer druckbeaufschlagbarer ringförmiger Kolben (7; 8), jeweils in einem zugehörigen abgedichteten ringförmigen Druckraum (9; 10) axial verschiebbar, angeordnet sind und derart an der Spannhülse (2) und am Walzring (3) angreifen, daß sie geeignet sind sowohl die Spannhülse (2) samt Walzring (3) auf der Walzenwelle (1) zu verspannen als auch zu lösen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage eines auf einer fliegend gelagerten Walzenwelle verspannten Walzrings, wobei der Walzring mittels einer Spannhülse auf einem konisch ausgeführten Zapfen der Walzenwelle radial verspannt ist.
Anwendungsfälle der Erfindung werden in Drahtwalzblöcken und Drahtwalzgerüsten, beispielsweise CL-Gerüsten (Cantilever-Gerüsten) gesehen.

[0002] Spannvorrichtungen zur radialen Befestigung von Walzringen auf fliegend gelagerten Walzenwellen in Drahtwalzblöcken bzw. Drahtwalzgerüsten sind in großer Anzahl bekannt.
Derartige gattungsgemäße Vorrichtungen sind in der DD 115 432 A, DD 119 144 A, DD 123 645 A, DD 141 466 A und DE 26 06 908 B1 offenbart.

[0003] Der DD 115 432 A ist beispielsweise eine Spannvorrichtung zu entnehmen, die im wesentlichen aus einem glockenförmigen Grundkörper besteht und dessen Außenkontur von einem ringförmigen Druckstück gebildet ist. Das Druckstück ist seinerseits axial begrenzt verschiebbar gelagert und durch Spannelemente, die im Grundkörper angeordnet sind, gegen den Walzring (Walzscheibe) verspannbar.
Der Walzring selbst ist über eine Spannhülse auf dem konisch ausgeführten Zapfen der Walzenwelle gelagert.
Der Grundkörper weist des Weiteren im Zentrum einen zylindrischen Bund auf, an dessen freiem Ende Bajonettklauen angeordnet sind, die in entsprechende Bajonettaufnahmen des Zapfens der Walzenwelle eingreifen.

[0004] Die vorgenannten Spannvorrichtungen sind sicherlich geeignet, ein zufriedenstellendes Verspannen der Walzringe auf dem Zapfen der Walzenwelle zu gewährleisten und gegen axiales Verschieben zu sichern.

[0005] All diesen Druckschriften sind jedoch keine näheren Ausführungen zum Lösen der verspannten Walzringe von der jeweiligen Walzenwelle zu entnehmen.

[0006] Aus der Praxis ist es bekannt, einen radial mittels Spannhülse auf einem konischen Zapfen der Walzenwelle verspannten Walzring unter Zuhilfenahme gesonderter extra zu montierender Abziehvorrichtungen zu lösen.

[0007] Diese Montage- und Demontageschritte erfordern erheblichen Arbeits- und Zeitaufwand, der wiederum entsprechende Stillstandszeiten mit Produktionsausfall zur Folge hat.
Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.

[0008] Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die unter Berücksichtigung beliebiger Winkelstellungen der Walzgerüste sowohl für die Montage und Sicherung eines Walzrings auf der Walzenwelle als auch für die Demontage desselben von der Walzenwelle bei Realisierung minimaler Stillstandszeiten der Walzanlage geeignet ist.

[0009] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe in Verbindung mit den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1 dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus

• einem auf dem freien Kopfende der Walzenwelle aufschiebbaren und axial festsetzbaren zylindrischen Grundkörper besteht, der über einen zugehörigen radialen Teil mit einem zylindrischen Druckstück fest verbunden ist, das seinerseits stirnseitig an den Walzring ansetzbar ist,
• in dem gebildeten freien Raum zwischen Druckstück und Grundkörper ein innerer und ein äußerer druckbeaufschlagbarer ringförmiger Kolben, jeweils in einem zugehörigen abgedichteten ringförmigen Druckraum angeordnet und über ein zugehöriges Anschlußstück mit dem Grundkörper verdrehsicher jedoch verschiebbar verbunden sind,
• der innere Kolben mit seiner freien Stirnseite an der ihm zugewandten Stirnseite der Spannhülse ansetzbar ist und
• Spannhülse und äußerer Kolben vermittels ihrer sich gegenüberstehenden Enden miteinander formschlüssig kuppelbar sind.

[0010] In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß jedem Kolben mehrere gleichmäßig über dem Teilkreis angeordnete mit einer federelastischen Kraft beaufschlagte Bolzen zugeordnet sind, wobei die dem inneren Kolben zugeordneten Bolzen sich axial zum einen über ein federelastisches Element im Kolben und zum anderen an der Stirnfläche des konisch ausgeführten Zapfens und die dem äußeren Kolben zugeordneten Bolzen sich axial zum einen über ein federelastisches Element im radialen Teil des Grundkörpers und zum anderen an der dem Walzring abgewandten Stirnfläche des Kolbens abstützen.

[0011] Weiterhin wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, daß jedem Anschlußstück eine lösbare Druckleitung für ein Druckmedium zugeordnet ist.

[0012] Eine weitere Maßnahme sieht vor, daß dem inneren Kolben wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Sicherungselemente zugeordnet sind, die sich ihrerseits im radialen Teil des Grundkörpers abstützen.

[0013] Ferner ist der axiale Bereich der Verschiebung des Walzrings auf der Spannhülse mittels eines Sicherungsrings begrenzt.

[0014] Schließlich sieht die Erfindung vor, daß zur Erzeugung des Formschlusses zwischen der Spannhülse und dem äußeren Kolben die sich gegenüberstehenden Enden derselben jeweils als Steg und bajonettartig ausgeführt sind.

[0015] Die mit der Erfindung erzielten Vorteile werden insbesondere darin gesehen, daß eine komplexe Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage von Walzringen auf Walzenwellen geschaffen wurde, die außerhalb der Walzlinie gewartet und für den Wechsel der Walzringe vorbereitet werden kann, woraus dann geringere Stillstandszeiten der Walzanlage resultieren.

[0016] Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

[0017] Es zeigen:

Figur 1

die Situation zum Zeitpunkt des Aufsetzens der Vorrichtung auf die Walzenwelle - Schnitt A-A nach Fig. 6,

Figur 2

die Situation nach Beendigung der Montage des Walzrings auf dem konischen Zapfen der Walzenwelle und Sicherung desselben - Schnitt B-B nach Fig. 6,

Figur 3

die Situation zum Zeitpunkt der Vorbereitung der Vorrichtung zur Demontage des Walzrings vom Zapfen der Walzenwelle nach Fig. 2,

Figur 4

die Situation während der Demontage des Walzrings nach Fig. 1,

Figur 5

ein Anschlußstück für die Zuführung eines Druckmediums,

Figur 6

die Seitenansicht nach Fig. 1 bzw. 2.

[0018] Gemäß den Figuren 1 bis 6 ist die fliegend gelagerte Walzenwelle 1 mit einem konisch ausgeführten Zapfen 1a versehen, an dem sich ein freies zylindrisches Kopfende 1b anschließt.
Über eine Spannhülse 2 ist der Walzring 3 auf dem Zapfen 1a gelagert. Um zwischen dem konischen Zapfen 1a der Walzenwelle 1, der Spannhülse 2 und dem Walzring 3 den für einen ordnungsgemäßen Walzbetrieb geeigneten Reibschluß zu erzeugen ist es erforderlich, den Walzring 3 samt Spannhülse 2 in Richtung der nicht näher dargestellten an sich bekannten Lagerung der Walzenwelle 1, d. h., auf den Konus des Zapfens 1a zu pressen.
Dabei wird angestrebt, daß der Walzring 3 über Laufscheiben 4 einer ebenfalls an sich bekannten und nicht näher dargestellten Dichtung an der Wellenschulter 1c anliegt, um die exakte Lage des Walzenkalibers zur Walzlinie zu gewährleisten.

[0019] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage des Walzrings 3 besteht aus einem auf dem freien zylindrischen Kopfende 1b der Walzenwelle 1 aufschiebbaren und axial festsetzbaren zylindrischen Grundkörper 5, der über einen zugehörigen radialen Teil mit einem zylindrischen Druckstück 6 fest verbunden ist, das seinerseits stirnseitig an den Walzring 3 ansetzbar ist.
In dem gebildeten freien Raum zwischen Druckstück 6 und Grundkörper 5 sind ein innerer und ein äußerer druckbeaufschlagbarer ringförmiger Kolben 7; 8, jeweils in einem zugehörigen mittels Dichtungen 9a bzw. 10a abgedichteten ringförmigen Druckraum 9, 10 axial verschiebbar, angeordnet.
Der innere Kolben 7 ist seinerseits mit seiner freien Stirnseite an der ihm zugewandten Stirnseite der Spannhülse 2 ansetzbar.
Jedem Druckraum 9; 10 ist des Weiteren ein zugehöriges Anschlußstück 9b bzw. 10b für die lösbare Verbindung mit einer nicht näher dargestellten Druckleitung (Hydraulikleitung) für ein Druckmedium, vorzugsweise Drucköl, zugeordnet (Fig. 5 und 6). Die Verbindung zwischen jeweiligem Druckraum 9; 10 und zugehörigem Anschlußstück 9b bzw. 10b wird durch entsprechende Verbindungsbohrungen 9c, 10c realisiert.
Über die genannten Anschlußstücke 9b; 10b wird eine Verdrehsicherung zwischen dem Grundkörper 5 und dem inneren Kolben 7 bzw. äußeren Kolben 8 erzielt, die wiederum für die nachfolgend beschriebene Verriegelung der Spannhülse 2 mit dem äußeren Kolben 8 bedeutsam ist.
Diese Verriegelung wird derart realisiert, daß die sich gegenüberstehenden Enden von Spannhülse 2 und äußeren Kolben 8 jeweils einen Steg 2a bzw. 8a aufweisen, der seinerseits bajonettartig ausgeführt und demgemäß mit dem Gegenstück kuppelbar ist.

[0020] Ebenso sind jedem Kolben 7; 8 mehrere gleichmäßig über dem Teilkreis angeordnete, mit einer federelastischen Kraft beaufschlagte Bolzen 11 bzw.12 zugeordnet, wobei die dem inneren Kolben 7 zugeordneten Bolzen 11 sich axial zum einen über ein federelastisches Element 11a, welches eine an sich bekannte Schraubenfeder sein kann, im Kolben 7 und zum anderen an der Stirnfläche des konisch ausgeführten Zapfens 1a und die dem äußeren Kolben 8 zugeordneten Bolzen 12 sich axial zum einen über ein federelastisches Element 12a im radialen Teil des Grundkörpers 5 und zum anderen an der dem Walzring 3 abgewandten Stirnfläche des Kolbens 8 abstützen.

[0021] Auch hat es sich als zweckmäßig erwiesen, dem inneren Kolben 7 wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Sicherungselemente 13 zuzuordnen, die sich ihrerseits im radialen Teil des Grundkörpers 5 abstützen. Als geeignet haben sich an sich bekannte Sicherungsschrauben erwiesen (Fig. 2 und 6).

[0022] Ebenfalls wird es als zweckmäßig angesehen, wenn der axiale Bereich der Verschiebung des Walzrings 3 auf der Spannhülse 2 mittels eines auf derselben angeordneten Sicherungsrings 14 begrenzt wird und wenn zwischen Walzenwelle 1 und Spannhülse 2 im Bereich der gebildeten Bajonettverbindung ein zusätzlicher Formschluß in Form einer Zahnwellenverbindung 15 vorgesehen wird.

[0023] Nachfolgend wird die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer bevorzugten Variante der Montage, Sicherung und Demontage eines Walzrings 3 beschrieben.

[0024] Auf der Walzenwelle 1 soll der Walzring 3 kraftschlüssig radial über eine zentrierende Spannhülse 2 verspannt werden.
Zweckmäßigerweise ist es beabsichtigt, außerhalb der Walzlinie auf einer Montagefläche die Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage eines Walzrings 3 mit der konischen Spannhülse 2 und dem darauf vorab aufgesetzten Walzring 3 formschlüssig zu verbinden und zwar derart, daß der bajonettartig ausgeführte Steg 8a des äußeren Kolbens 8 mit dem ebenfalls bajonettartig ausgeführten Steg 2a der Spannhülse 2 verbunden und entsprechend verriegelt wird. Dabei wird der äußere Kolben 8 mittels der zugehörigen federbelasteten Bolzen 12 in einer für die Montage notwendigen Stellung gehalten.
Im Anschluß daran kann die erfindungsgemäße Vorrichtung samt der montierten Spannhülse 2 und dem aufgesetzten Walzring 3 unter Zuhilfenahme an sich bekannter geeigneter Flurfördermittel und/oder eines Krans zur ausgewählten Walzenwelle 1 transportiert werden.
Da die Spannhülse 2 mit einem Sicherungsring 14 versehen ist, ist der Walzring 3 gegen Abgleiten von der Spannhülse 2 während des Transports oder bei Einbau in Walzgerüste mit beliebiger Winkelstellung der Walzenwelle 1 gesichert.

[0025] Nunmehr ist die Möglichkeit gegeben, gemäß Figur 1 die Vorrichtung mit dem Grundkörper 5 axial auf das freie zylindrische Kopfende 1b der Walzenwelle 1 zu schieben, wobei gleichzeitig die Spannhülse 2 mit dem aufsitzenden Walzring 3 auf dem konischen Zapfen 1a der Walzenwelle 1 aufgleitet und zwar derart, daß der Walzring 3 mit einer Stirnfläche über die Laufscheiben 4 an der Wellenschulter 1c zur Anlage kommt. Gleichzeitig gleitet die Spannhülse 2 mit dem aufgesetzten Sicherungsring 14 in eine ringförmige Aussparung der Laufscheibe 4 ein und das Druckstück 6 setzt sich an der gegenüberliegenden Stirnfläche des Walzrings 3 an. Mit dieser Maßnahme ist eine exakte Einstellung des Walzkalibers zur Walzlinie gewährleistet.
Die axiale Tiefe der Aussparung ist so gewählt, daß ein sicheres Verspannen der Spannhülse 2 samt Walzring 3 realisierbar ist.
Nachfolgend wird eine zentrale Mutter 16 auf das Gewindeende des freien zylindrischen Kopfendes 1b der Walzenwelle 1 geschraubt sowie fest angezogen und dadurch der Walzring 3 und die Vorrichtung auf der Walzenwelle 1 axial festgesetzt.
Die Sicherungselemente 13 in Form von Sicherungsschrauben wurden vorab soweit aus dem radialen Teil des Grundkörpers 5 heraus geschraubt, daß der innere Kolben 7 nicht die Stirnfläche der Spannhülse 2 berührt und zwischen den gebildeten Druckflächen der Sicherungselemente 13 und der der Spannhülse 2 abgewandten Seite des inneren Kolbens 7 ein ausreichender Spalt entsteht.

[0026] Zeigt es sich, daß während des Anziehens der zentralen Mutter 16 der innere Kolben 7 nicht exakt in der Vorrichtung fixiert ist, wird er von den federbelasteten Bolzen 11 zurückgeschoben. Damit wird sichergestellt, daß der Walzring 3 frei auf der Spannhülse 2 gleiten kann und nicht vom konischen Zapfen 1a der Walzenwelle 1 infolge des Aufweitens der Spannhülse 2 behindert wird.

[0027] Zwischen der Walzenwelle 1 und der Spannhülse 2 ist zur Verbesserung der Montage und Funktion der Vorrichtung der bereits vorgenannte zusätzliche Formschluß in Form einer Zahnwellenverbindung 15 unterhalb des gebildeten Bajonetts vorgesehen.

[0028] Um die Montage des Walzrings 3 auf der Walzenwelle 1 nunmehr erfolgreich zum Abschluß bringen zu können und einen ausreichenden radialen Kraftschluß zwischen dem konischen Zapfen 1a, der Spannhülse 2 und dem Walzring 3 zu realisieren, ist es angezeigt, die Anschlußstücke 9b und 10b mit nicht näher dargestellten Hydraulikleitungen zu verbinden. Das Anschlußstück 9b wird mit Drucköl beaufschlagt. Dieses fließt in den innneren Druckraum 9 und übt über den inneren Kolben 7 eine Kraft auf die Spannhülse 2 aus.

[0029] Infolge der weiteren axialen Bewegung des Kolbens 7 wird die Spannhülse 2 auf den konischen Zapfen 1a der Walzenwelle 1 getrieben und radial aufgeweitet.
Im Ergebnis ist das vormals vorhandene radiale Spiel zwischen dem konischen Zapfen 1a, der Spannhülse 2 und dem Walzring 3 beseitigt und der Reibschluß für die Übertragung des erforderlichen Drehmomentes aufgebaut.
Nach dem Erreichen des erforderlichen Anpreßdruckes werden der Hydraulikdruck abgeschaltet sowie die Sicherungselemente 13 zur Sicherung der Spannhülse 2 angezogen. Abschließend ist über die Hydraulikleitungen ein Druckausgleich im Druckraum 9 durchzuführen und die Hydraulikleitungen können abgezogen sowie die Anschlüsse mit Stopfen versehen werden.
Der Walzring 3 ist für den eigentlichen Walzbetrieb montiert und gesichert wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung auf der Walzenwelle 1 verbleibt (Fig. 2).

[0030] Die Demontage des Walzringes 3 ist in den Figuren 3 und 4 gezeigt und macht sich bei Verschleiß desselben oder bei gewünschtem Kaliberwechsel erforderlich.
Nachdem die zentrale Mutter 16 gelöst wurde, sind die Sicherungselemente 13 in Form von Sicherungsschrauben eine geeignete Anzahl Umdrehungen herauszuschrauben. Anschließend sind die Hydraulikleitungen wiederum mit den Anschlußstücken 9b; 10b zu verbinden.
Das Anschlußstück 10b und damit der äußere Druckraum 10 werden mit Drucköl beaufschlagt, der äußere Kolben 8 erfährt eine Kraft vom Walzring 3 weg und zieht infolge der Bajonettverbindung mit der Spannhülse 2 dieselbe vom konischen Zapfen 1a ab.
Nach Abfall des Hydraulikdruckes im Druckraum 10 ist der Abpressvorgang beendet.

[0031] Die komplette erfindungsgemäße Vorrichtung samt Spannhülse 2 und Walzring 3 kann nun von der Walzenwelle 1 abgezogen und beispielsweise zur oben erwähnten Montagefläche zurückgeführt werden.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Montage, Sicherung und Demontage eines auf einer fliegend gelagerten Walzenwelle verspannten Walzrings, wobei der Walzring mittels einer Spannhülse auf einem konisch ausgeführten Zapfen der Walzenwelle radial verspannt ist,
dadurch gekennzeichnet daß
die Vorrichtung aus

- einem auf dem freien Kopfende (1b) der Walzenwelle (1) aufschiebbaren und axial festsetzbaren zylindrischen Grundkörper (5) besteht, der über einen zugehörigen radialen Teil mit einem zylindrischen Druckstück (6) fest verbunden ist, das seinerseits stirnseitig an den Walzring (3) ansetzbar ist,

- in dem gebildeten freien Raum zwischen Druckstück (6) und Grundkörper (5) ein innerer und ein äußerer druckbeaufschlagbarer ringförmiger Kolben (7; 8), jeweils in einem zugehörigen abgedichteten ringförmigen Druckraum (9; 10) angeordnet und über ein zugehöriges Anschlußstück (9b; 10b) mit dem Grundkörper (5) verdrehsicher jedoch axial verschiebbar verbunden sind,

- der innere Kolben (7) mit seiner freien Stirnseite an der ihm zugewandten Stirnseite der Spannhülse (2) ansetzbar ist und

- Spannhülse (2) und äußerer Kolben (8) vermittels ihrer sich gegenüberstehenden Enden miteinander formschlüssig kuppelbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet daß
jedem Kolben (7; 8) mehrere gleichmäßig über dem Teilkreis angeordnete, mit einer federelastischen Kraft beaufschlagte Bolzen (11; 12) zugeordnet sind, wobei die dem inneren Kolben (7) zugeordneten Bolzen (11) sich axial zum einen über ein federelastisches Element (11a) im Kolben (7) und zum anderen an der Stirnfläche des konisch ausgeführten Zapfens (1a) und die dem äußeren Kolben (8) zugeordneten Bolzen (12) sich axial zum einen über ein federelastisches Element (12a) im radialen Teil des Grundkörpers (5) und zum anderen an der dem Walzring (3) abgewandten Stirnfläche des Kolbens (8) abstützen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, daß
jedem Anschlußstück (9b; 10b) eine lösbare Druckleitung für ein Druckmedium zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, daß
dem inneren Kolben (7) wenigstens ein, vorzugsweise mehrere Sicherungselemente (13) zugeordnet sind, die sich ihrerseits im radialen Teil des Grundkörpers (5) abstützen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der axiale Bereich der Verschiebung des Walzrings (3) auf der Spannhülse (2) mittels eines Sicherungsrings (14) begrenzt ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur Erzeugung des Formschlusses zwischen der Spannhülse (2) und dem äußeren Kolben (8) die sich gegenüberstehenden Enden derselben jeweils als Steg (2a; 8a) und bajonettartig ausgeführt sind.

Zeichnung