(19)
(11) EP 4 112 199 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
04.01.2023  Patentblatt  2023/01

(21) Anmeldenummer: 22178884.7

(22) Anmeldetag:  14.06.2022
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21B 35/14(2006.01)
(52) Gemeinsame Patentklassifikation (CPC) :
B21B 35/148; B21B 35/06
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
BA ME
Benannte Validierungsstaaten:
KH MA MD TN

(30) Priorität: 01.07.2021 DE 102021206917

(71) Anmelder: SMS Group GmbH
40237 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • Filk, Edgar
    57250 Netphen (DE)

(74) Vertreter: Klüppel, Walter 
Hemmerich & Kollegen Patentanwälte Hammerstraße 2
57072 Siegen
57072 Siegen (DE)

   


(54) WALZGERÜST


(57) Die Erfindung betrifft Walzgerüst (1) zum Walzen von metallenen Flachprodukten in umfassend wenigstens zwei angetriebene Walzen, die zwischen sich einen Walzspalt für das Walzgut bilden, und wenigstens eine Spindelkopfhalterung (3) zur temporären drehfesten Aufnahme von antriebsseitigen Köpfen von Spindeln der Walzen, wobei die Spindelkopfhalterung (3) wenigstens ein erstes und ein zweites Spannfutter (8,9) aufweist, die jeweils einen ersten und zweiten Spindelkopf (4,5) aufnehmen sowie im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung betätigbar sind, wobei das erste und/oder zweite Spannfutter (8,9) in ihrer Lage relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind und wobei die Verstellbarkeit des ersten und/oder zweiten Spannfutters (8,9) unabhängig von der Öffnungs- und Schließbewegung ist.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von metallenen Flachprodukten umfassend wenigstens zwei angetriebene Walzen, die zwischen sich einen Walzspalt für das Walzgut bilden, und wenigstens eine Spindelkopfhalterung zur temporären drehfesten Aufnahme von antriebsseitigen Köpfen von Spindeln der Walzen.

[0002] Für das Walzen von metallenen Flachprodukten finden üblicherweise Walzgerüste Anwendung, mit welchen eine Dickenabnahme bzw. Banddickenreduzierung von Warmbändern oder Kaltbändern erreicht wird. Dabei finden verschiedene Walzgerüste Anwendung, die sich hinsichtlich der Dimensionierung, der Walzenanzahl und der Walzenanordnung sowie hinsichtlich der Ausrüstung mit technischen Stellsystemen und hinsichtlich der Walzenkühlung und Walzenschmierung unterscheiden. Ein Walzgerüst umfasst normalerweise ein Arbeitswalzenpaar mit zugehörigen Arbeitswalzen-Einbaustücken, Blöcke zum Führen der Arbeitswalzen-Einbaustücke mit Arbeitswalzen Biegung- 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 Walzguts.

[0003] Die Drehbewegung der Arbeitswalzen wird von geeigneten Motoren mit Hilfe von Antriebswellen hervorgerufen, die auch als "Spindeln" bezeichnet werden. Diese Spindeln sind an ihren antriebsseitigen Enden so ausgebildet, dass diese mit einer Motorwelle des Antriebs in Eingriff gebracht werden können. Die Spindeln haben häufig die Aufgabe, die Fluchtabweichung zwischen der Motorwelle des Walzenantriebs und den Walzen selbst zu ermöglichen.

[0004] Arbeitswalzen eines Walzgerüsts müssen von Zeit zu Zeit aus dem Walzgerüst ausgebaut werden, beispielsweise wenn ein verschleißbedingter Austausch der Arbeitswalzen erforderlich ist oder wenn ein Konfigurationswechsel des Walzgerüsts erfolgen soll. Bei Walzgerüsten herkömmlicher Bauart ist auf der Ebene der angetriebenen Walzen in der Regel eine Spindelkopfhalterung vorgesehen, die dazu dient, das antriebsseitige Ende der betreffenden Spindel bzw. den Spindelkopf temporär festzulegen, um die betreffende Arbeitswalze aus dem Walzgerüst ausbauen zu können.

[0005] Aus der CN 102441574 B ist eine Spindelhalterung für ein 4-6-high Walzgerüst bekannt, bei dem eine obere und eine untere Hälfte der Spindelkopfhalterung gemeinsam betätigt, d. h. geöffnet und geschlossen werden können. Diese Druckschrift offenbart weiterhin einen Verstellmechanismus, mit welchem der Abstand der oberen und unteren Teile der Spindelkopfhalterung zueinander verstellbar sind, wobei diese Verstellbewegung synchron und zwangsgekoppelt mit der Öffnungs- und Schließbewegung der Spindelkopfhalterung ist.

[0006] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem es einerseits möglich ist, einzelne Walzen einfach ein- und auszubauen und bei dem andererseits das Walzgerüst einen einfachen Wechsel der Walzenkonfiguration ermöglicht.

[0007] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Walzgerüst mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

[0008] Nach einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Walzgerüst zum Walzen von metallenen Flachprodukten bereitgestellt, welches wenigstens zwei angetriebene Walzen umfasst, die zwischen sich einen Walzspalt für das Walzgut bilden, und wenigstens eine Spindelkopfhalterung zur temporären drehfesten Aufnahme von antriebsseitigen Köpfen von Spindeln der Walzen, wobei die Spindelkopfhalterung wenigstens ein erstes und zweites Spannfutter aufweist, die jeweils einen ersten und einen zweiten Spindelkopf aufnehmen, wobei das erste und/oder zweite Spannfutter in ihrer Lage relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind und wobei die Verstellbarkeit des ersten und/oder zweiten Spannfutters unabhängig von der Öffnungs- und Schließbewegung ist. Dadurch lässt sich entweder für die eine oder die andere Walze eine andere Wechselposition einstellen. Das kann beispielsweise mit einem sogenannten Twin-Drive Getriebe wünschenswert sein, mit welchem unterschiedliche Walzmomente für unterschiedliche angetriebenen Walzen eingestellt werden können. Die Konfiguration gemäß der Erfindung erlaubt es, anstelle einer größeren Arbeitswalze eine kleinere Arbeitswalze gegebenenfalls mit einer Zusatzwalze in das Walzgerüst einzubauen. Weiterhin ist eine Umrüstung des Walzgerüsts auf einen größeren Walzenaufgang einfach möglich.

[0009] Vorzugsweise sind das erste und/oder zweite Spannfutter an einem Halter oder einer Halteeinrichtung verstellbar angeordnet.

[0010] Weiterhin vorzugsweise sind das erste und/oder zweite Spannfutter in Einbaulage vertikal zueinander verstellbar ausgebildet.

[0011] Die vertikale Verstellbewegung der Spannfutter kann beispielsweise zwangsgeführt sein, sodass eine verdrehsichere Linearführung des ersten und zweiten Spannfutters in die jeweils vorgesehenen Positionen gewährleistet ist.

[0012] Eine solche Führung der Spannfutter kann selbstschmierend ausgebildet sein, beispielsweise mit Führungselementen, die vollständig oder teilweise aus Lagerbronze oder ähnlichen Materialien bestehen.

[0013] Bei einer vorteilhaften Variante des Walzgerüsts ist vorgesehen, dass die Spannfutter durch vorzugsweise hydraulisch betätigbare, beweglich geführte Klemmköpfe gebildet werden.

[0014] Zweckmäßigerweise ist bei dieser Variante der Erfindung vorgesehen, dass die Spindelkopfhalterung wenigstens vier Klemmköpfe aufweist, die paarweise zueinander angeordnet sind, wobei zwei Klemmköpfe jeweils ein Spannfutter bilden.

[0015] Bei dieser besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Walzgerüsts gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die ersten und zweiten Spannfutter unabhängig voneinander betätigbar sind. Insbesondere dadurch ist gewährleistet, dass die angetriebenen Walzen wahlweise einzeln ausgebaut werden können.

[0016] Die Spindelkopfhalterung umfasst zweckmäßigerweise starr mit einem Walzenständer des Walzgerüsts verbundene Halter, an welchen die Klemmköpfe bewegbar geführt sind.

[0017] Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Spannfutter eine erste und zweite Haltebacke, wobei die Haltebacken komplementär zueinander ausgebildet sind und im Sinne einer Öffnung- und Schließbewegung gegeneinander und auseinander verstellbar sind.

[0018] Bei einer bevorzugten Variante des Walzgerüsts gemäß der Erfindung sind die Haltebacken mehrteilig ausgebildet und umfassen erste und zweite relativ zueinander verstellbare Haltebacken-Segmente, wobei jedes Haltebacken-Segment einen Teil eines Spannfutters aufnimmt oder bildet.

[0019] Die Haltebacken oder Haltebacken-Segmente, die in Eingriff mit dem Spindelkopf gebracht werden, können Nuten und/oder Wulste aufweisen, die sich in Umfangsrichtung des Spindelkopfes erstrecken. Diese greifen in Klemmposition in komplementäre Wulste und/oder Nuten des Spindelkopfes ein. Diese Nuten und/oder Wulste fixieren einerseits den Spindelkopf in einer axial definierten Position beim Einbringen oder Entfernen der Walzen, andererseits übernehmen sie einen Teil der dabei auftretenden Axialkräfte. Insbesondere bei Spindeln mit integriertem Längenausgleich kommt der axialen Fixierung weitere Bedeutung zu.

[0020] Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand zweier Ausführungsbeispiele erläutert.

[0021] Es zeigen:
Figur 1
eine perspektivische Teilansicht der Antriebsseite eines Walzgerüsts gemäß der Erfindung,
Figur 2
eine perspektivische Darstellung einer ersten Variante der Spindelkopfhalterung gemäß der Erfindung in einer ersten Position der Spannfutter,
Figur 3
eine perspektivische Darstellung der in Figur 2 gezeigten Spindelkopfhalterung in einer zweiten Position der Spannfutter,
Figur 4
eine perspektivische Darstellung einer Spindelkopfhalterung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 5
eine perspektivische Darstellung der in Figur 4 dargestellten Spindelkopfhalterung, bei der sich die Spannfutter in einer zweiten Position zueinander befinden und
Figur 6
eine perspektivische Darstellung einer Rückansicht der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Spindelkopfhalterung, wobei die Spannfutter entsprechend der Position in Figur 5 eingestellt sind.


[0022] Das in Figur 1 dargestellte Walzgerüst 1 kann beispielsweise als Walzgerüst 1 in einer sogenannten 4-high Konfiguration ausgebildet sein und umfasst zwei angetriebene Arbeitswalzen sowie zwei Stützwalzen, die in einem Walzenständer 2 gelagert sind. Auf der Antriebsseite des Walzgerüsts 1, die in Figur 1 gezeigt ist, ist eine Spindelkopfhalterung 3 vorgesehen, mit der ein erster und ein zweiter Spindelkopf 4, 5 einer ersten und zweiten Spindel der Arbeitswalzen festlegbar ist. Die Konfiguration des Walzgerüsts 1 ist für die Erfindung nicht kritisch.

[0023] Die Spindelkopfhalterung 3 umfasst erste und zweite Halter 6, 7, die starr mit dem Walzenständer 2 verbunden sind.

[0024] Figur 2 zeigt eine erste Variante der Spindelkopfhalterung 3 gemäß der Erfindung in geöffneter Stellung. In allen Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0025] Die Spindelkopfhalterung 3 gemäß der Erfindung umfasst ein erstes oberes Spannfutter 8 und ein zweites unteres Spannfutter 9, die jeweils zwecks Klemmung bzw. drehfester Aufnahme des ersten und des zweiten Spindelkopfs 4, 5 ausgebildet sind. Die Spannfutter 8 und 9 werden durch eine linke Haltebacke 10 und eine rechte Haltebacke 11 gebildet, welche mit Führungssäulen 12 in Aufnahmen 13 der Halter 6, 7 gelagert sind. Die Haltebacken 10, 11 sind über Hydraulikzylinder 14, die sich gegen die Halter 6, 7 als Widerlager abstützen, im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung aufeinander zu und auseinander bewegbar.

[0026] Die Haltebacken 10, 11 umfassen jeweils ein oberes Haltebacken-Segment 15 und ein unteres haltebacken-Segment 16, wobei jeweils das untere Haltebacken-Segment 16 relativ zu dem oberen Haltebacken-Segment 15 linear verstellbar ausgebildet ist, so, dass die unteren Haltebacken-Segmente 16 bezüglich der oberen Haltebacken-Segmente 15 absenkbar sind, wie dies in Figur 3 gezeigt ist.

[0027] Figur 3 zeigt die geschlossene Stellung der Spannfutter 8, 9, in der die Haltebacken-Segmente 15, 16 geschlossen sind, sodass diese die Spindelköpfe 4, 5 festklemmen. Jedes Haltebacken-Segment 15, 16 besitzt eine etwa C-förmige Kontur, welche etwa 90° des Spindelkopfumfangs umfasst. An dem abliegenden Ende, eines Haltebacken-Segmentes ist jeweils ein Lagerblock 17 befestigt. Jeweils vier Lagerblöcke 17 bilden ein Spannfutter 8, 9.

[0028] Die Lagerblöcke 17 der Haltebacken-Segmente weisen Wulste 24 auf, die in geklemmter Stellung mit Rillen 25 des Spindelkopfes eine axiale Fixierung des Spindelkopfes realisieren.

[0029] Die Verstellbarkeit der unteren Haltebacken-Segmente 16 relativ zu den oberen Haltebacken-Segmenten 15 wird durch Verstellzylinder 18 bewerkstelligt. Die unteren Haltebacken-Segmente 16 sind vertikal verlagerbar an den oberen Haltebacken-Segmenten 15 geführt. Hierzu sind entsprechende Führungsleisten 19 an den unteren Haltebacken-Segmenten 16 vorgesehen.

[0030] Alternativ können die oberen Haltebacken Segmente 15 relativ zu den unteren Haltebacken-Segmenten 16 verstellbar ausgebildet sein.

[0031] Ein zweites Ausführungsbeispiel des Walzgerüsts 1 gemäß der Erfindung bzw. der Spindelkopfhalterung 3 ist in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. Wie vorstehend bereits erwähnt, sind dort gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

[0032] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst die Spindelkopfhalterung 3 einen ersten und zweiten Halter 6, 7, die ebenfalls jeweils starr an dem Walzenständer 2 des Walzgerüsts 1 befestigt sind. An jedem Halter 6, 7 ist ein oberer und eine unterer Klemmkopf 20, 21 befestigt. Die oberen Klemmköpfe 20 und die unteren Klemmköpfe 21 bilden jeweils ein Spannfutter 8, 9, wobei die oberen Klemmköpfe 20 unabhängig von den unteren Klemmköpfen 21 im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung jeweils mit Hydraulikzylindern 14 verstellbar sind. Jeder Klemmkopf 20, 21 ist an seinem in Schließrichtung führenden Ende mit einer Klemmschale 22 versehen, wobei die Klemmschalen 22 eines Spannfutters 8, 9 jeweils einen Spindelkopf 4, 5 klemmen.

[0033] Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 4 bis 6 sind die Spindelköpfe 4, 5 aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt. Die unteren Klemmköpfe 21 sind relativ zu den oberen Klemmköpfen 20 vertikal verstellbar ausgebildet. Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die oberen Klemmköpfe 20 ortsfest an den Halter 6, 7 befestigt, wohingegen die unteren Klemmköpfe 21 relativ zu den oberen Klemmköpfen 20 verstellbar ausgebildet sind, wie auch die unteren Haltebacken-Segmente 16 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung relativ zu den oberen Haltebacken-Segmenten 15 verstellbar ausgebildet sind.

[0034] Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der Figuren 4 bis 6 kann vorgesehen sein, dass die oberen Klemmköpfe 20 relativ zu den unteren Klemmköpfen 21 verstellbar ausgebildet sein können. Schließlich können sowohl die oberen Klemmköpfe 20 als auch die unteren Klemmköpfe 21 an dem ersten und zweiten Halter 6,7 vertikal verstellbar gelagert sein. Die Klemmköpfe 20, 21 sind mit einer Führungsleiste 18 vertikal verdrehsicher in Langlöchern 23 der Halter 6, 7 geführt, wie dies aus der Rückansicht in Figur 6 erkennbar ist. Die Führungsleisten 19 können aus einem selbstschmierenden Material ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich können die Langlöcher 23 Gleitfutter aus einem selbstschmierenden Material aufweisen.

[0035] Die Klemmköpfe 20,21 der Haltebackensegmente weisen Wulste 24 auf, die in geklemmter Stellung mit Rillen 25 des Spindelkopfes eine axiale Fixierung des Spindelkopfes realisieren.

[0036] Figur 5 zeigt die Spindelkopfhalterung 3 in einem Zustand, in der die unteren Klemmköpfe 21 sich in einer abgesenkten Stellung befinden, wohingegen in Figur 6 die unteren Klemmköpfe 20 in einer angehobenen Stellung dargestellt sind.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüst 21 untere Klemmköpfe
2 Walzenständer 22 Klemmschalen
3 Spindelkopfhalterung 23 Langlöcher
4 erster, oberer Spindelkopf 24 Wulste
5 zweiter, unterer Spindelkopf 25 Rillen
6 erster Halter    
7 zweiter Halter    
8 erstes, oberes Spannfutter    
9 zweites, unteres Spannfutter    
10 linke Haltebacke    
11 rechte Haltebacke    
12 Führungssäulen    
13 Aufnahmen der Halter    
14 Hydraulikzylinder    
15 obere Haltebacken-Segmente    
16 untere Haltebacken-Segmente    
17 Lagerblöcke    
18 Verstellzylinder    
19 Führungsleisten    
20 obere Klemmköpfe    



Ansprüche

1. Walzgerüst (1) zum Walzen von metallenen Flachprodukten umfassend wenigstens zwei angetriebene Walzen, die zwischen sich einen Walzspalt für das Walzgut bilden, und wenigstens eine Spindelkopfhalterung (3) zur temporären drehfesten Aufnahme von antriebsseitigen Köpfen von Spindeln der Walzen, wobei die Spindelkopfhalterung (3) wenigstens ein erstes und ein zweites Spannfutter (8,9) aufweist, die jeweils einen ersten und zweiten Spindelkopf (4,5) aufnehmen sowie im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung betätigbar sind, wobei das erste und/oder zweite Spannfutter (8,9) in ihrer Lage relativ zueinander verstellbar ausgebildet sind und wobei die Verstellbarkeit des ersten und/oder zweiten Spannfutters (8,9) unabhängig von der Öffnungs- und Schließbewegung ist.
 
2. Walzgerüst (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Spannfutter (8,9) in Einbaulage vertikal zueinander verstellbar ausgebildet sind.
 
3. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Spannfutter (8,9) relativ zueinander in zwei diskreten Positionen verstellbar sind.
 
4. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellbewegung der Spannfutter (8,9) zwangsgeführt ist.
 
5. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung der Spannfutter (8,9) selbstschmierend ausgebildet ist.
 
6. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfutter (8,9) durch vorzugsweise hydraulisch betätigbare, beweglich geführte Klemmköpfe (20,21) gebildet werden.
 
7. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelkopfhalterung wenigstens vier Klemmköpfe (20,21) aufweist, die paarweise zueinander angeordnet sind, wobei zwei Klemmköpfe (20,21) jeweils ein Spannfutter (8,9) bilden.
 
8. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und zweite Spannfutter (8,9) unabhängig voneinander betätigbar sind.
 
9. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelkopfhalterung (3) starr mit einem Walzenständer (2) des Walzgerüsts verbundene Halter (6,7) umfasst, an welchen die Klemmköpfe (20,21) bewegbar geführt sind.
 
10. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannfutter (8,9) erste und zweite Haltebacken (10,11) aufweisen, wobei die Haltebacken (10,11) komplementär zueinander ausgebildet sind und im Sinne einer Öffnungs- und Schließbewegung gegeneinander und auseinander verstellbar sind.
 
11. Walzgerüst (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebacken (10,11) mehrteilig ausgebildet sind sowie erste und zweite relativ, vorzugsweise vertikal, verstellbare Haltebacken-Segmente (15,16) umfassen, die jeweils ein Spannfutter (8,9) bilden.
 
12. Walzgerüst (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltebacken (10,11) Nuten und/oder Wulste (24) aufweisen, die sich in Umfangsrichtung eines zu spannenden Spindelkopfs (4,5) erstrecken.
 




Zeichnung






















Recherchenbericht









Recherchenbericht




Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente