Die Erfindung betrifft einen Walzenständer eines Walzgerüsts für das Walzen metallischen Guts, wobei der Walzenständer ein oberes Querhaupt und ein unteres Querhaupt aufweist, wobei das obere Querhaupt und das untere Querhaupt mit zwei Ständerpfosten verbunden sind, so dass der Walzenständer eine äußere Ständerbreite und eine innere Ständerfensterbreite aufweist.

Ein Walzenständer der gattungsgemäßen Art ist aus der EP 0 993 880 A1 bekannt. Der Ständer ist hier aus insgesamt vier Teilen zusammengeschweißt. Die Ständerpfosten und die Querhäupter weisen (abgesehen von einem unteren, breiteren Befestigungsabschnitt am Übergang von den Ständerpfosten zum unteren Querhaupt, auf den es auch bei der vorliegenden Erfindung nicht ankommt) eine gleichbleibende äußere Breite auf.

Eine ähnliche Lösung zeigt die WO 96/26022 A1, bei der zwar ein geringes Gewicht angestrebt wird, was hier allerdings durch Vorsehen einer Rippenstruktur in den Teilen des Walzenständers bewerkstelligt wird.

Die Befestigung des hydraulischen Anstellzylinders für die Walzen erfolgt hierbei teilweise mit Klammern. Bei Walzgerüsten mit höherer Walzkraft kann es nachteilig dazu kommen, dass keine vollflächige Auflage des hydraulischen Anstellzylinders gegeben ist.

Nachteilig ist bei den vorbekannten Lösungen weiterhin, dass es zu ungünstigen Verformungen bei Belastung kommt und relativ große Einschnürungen in Richtung der Breite des Walzenständer auftreten. Um dem zu begegnen, ist eine relativ massive Bauweise erforderlich, die nachteilig ein hohes Gewicht zur Folge hat. Auch für die zuverlässige Auflage der Anstellzylinder am Walzenständer ist nachteilig eine entsprechend massive Ausgestaltung erforderlich.

Somit liegt bei den vorbekannten Lösungen ein ungünstiges Einschnürverhalten unter Last vor, welches zu einem nachteiligen Einklemmen der Einbaustücke im Ständerfenster führen kann.

Der Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, einen Walzenständer der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass dieser ein verbessertes Einschnürverhalten unter Last aufweist. Dennoch soll eine möglichst leichte Konstruktion ermöglicht werden.

Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der beiden Querhäupter die äußere Ständerbreite aufweist und dass im Bereich zumindest eines Abschnitts der Ständerpfosten die äußere Breite gegenüber der äußeren Ständerbreite auf eine reduzierte Breite vermindert ist, die höchstens 97,5 % der äußeren Ständerbreite beträgt. Bevorzugt beträgt die reduzierte Breite höchstens 96,0 % der äußeren Ständerbreite.

Die reduzierte Breite ist dabei bevorzugt über mindestens 80 % der Erstreckung der beiden Ständerpfosten (in Richtung der Höhe des Walzenständers) gegeben.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die beiden Ständerpfosten einen maximalen Fensterabstand definieren, wobei im Übergangsbereich der Ständerpfosten in die Querhäupter ein Übergang ausgebildet ist, dessen maximale Breite größer ist als der maximale Fensterabstand. Die maximale Breite beträgt dabei bevorzugt mindestens 102 % und besonders bevorzugt mindestens 104 % des maximalen Fensterabstands. Der Übergangsbereich der Ständerpfosten in die Querhäupter ist dabei bevorzugt als Ausrundung ausgebildet. An mindestens einem der Querhäupter kann mindestens ein aus der Basiskontur des Walzenständers heraustretender Fortsatz ausgebildet sein, der eine Anlagefläche für ein anderes Bauteil bildet (nämlich insbesondere für einen hydraulischen Anstellzylinder). Der Fortsatz ist dabei bevorzugt aus dem Material des Walzenständers ausgebildet und mit diesem einstückig ausgebildet.

Die Querhäupter und die beiden Ständerpfosten sind bevorzugt als einstückiges urgeformtes Bauteil ausgebildet.

Das vorgeschlagene Konzept stellt also darauf ab, dass die Querhäupter relativ breit und stabil ausgeführt werden, während die Ständerpfosten gezielt abschnittsweise in ihrer Breite vermindert werden. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Anpassung des Walzenständers an den zu erwartenden Spannungsverlauf. Einschnürungen können gezielt vermieden werden.

Der Übergang vom Ständerpfosten zum Querhaupt (der als Eckbereich angesprochen werden kann) ist im Vergleich zu den vorbekannten Lösungen biegeweicher ausgebildet, was sich vorteilhaft insbesondere durch die Kombination der in der Breite reduzierten Ständerpfosten und des ausgerundet ausgestalteten Übergangs vom Ständerpfosten zum Querhaupt ergibt.

Somit wird es möglich, durch das Reduzieren der äußeren Breite (d. h. das Einziehen) der Ständerpfosten und bevorzugt bei einer Verringerung der Ständerdicke sowie durch die vorgeschlagene Ausgestaltung der Übergänge von den Ständerpfosten zum Querhaupt den Walzenständer in spezieller Weise elastisch zu gestalten, was sich positiv auf das Einschnürverhalten auswirkt. Daneben wird ein relativ geringes Gewicht des Walzenständers erreicht. Bei Walzgerüsten mit höherer Walzkraft kann eine vollflächige Auflage des hydraulischen Anstellzylinders erreicht werden.

Durch das genannte Einziehen bzw. Einrücken der Ständerpfostens sowie insbesondere durch den Übergang vom Ständerpfosten zum Querhaupt und die hierdurch erreichte ausgeprägte breitere Ständerfensterschulter wird der Kraftfluss vom Ständerpfosten zum Querhaupt etwas umgelenkt, wodurch ein höheres Maß an Elastizität erreicht wird. Hierdurch wird die Verformung der Walzenständerpfosten verringert und damit die Ständereinschnürung.

Zur Auflage der Anstellzylinder können Fortsätze („Balkone“) angegossen werden, so dass eine zuverlässige Anlage der Zylinder gegeben ist.

Somit lässt sich ein geringeres Gewicht des Walzenständers (Reduzieren der Walzenständerdicke) bei gleicher Walzlast erreichen. Hierdurch ergibt sich nicht nur eine Materialeinsparung, sondern auch eine verbesserte Montierbarkeit des Ständers; auch wird der Transport entsprechend einfacher.

Die vorgeschlagene Lösung kann bei Walzgerüsten beliebiger Art eingesetzt werden. Dies gilt insbesondere für Warm- und Kaltwalzwerke, für Stahl, Aluminium und NE-Metalle.

Gemäß dem Erfindungskonzept erfolgt also - wie erläutert - eine Anpassung der Ständergeometrie insbesondere im Übergang zwischen Ständerquerhaupt und Ständerpfosten, so dass das Einschnürverhalten (im Sinne einer minimalen Einschnürung) günstig beeinflusst wird, ohne den Matenaleinsatz zu erhöhen. Dadurch wird die Amplitude der Einschnürung zwischen großer und kleiner Walzlast verringert.

Durch diese Geometrieänderung insbesondere in den Ecken des Walzenständers (d. h. beim Übergang der Ständerpfosten ins Querhaupt) kann bei gleichem Einschnürverhalten auch die Walzenständerdicke reduziert werden.

Um eine vollflächige Auflage für den hydraulischen Anstellzylinder zu gewährleisten, werden die genannten Fortsätze (d. h. Ausbuchtungen bzw. „Balkone“) seitlich am Ständer vorgesehen, welche gleichzeitig zur Befestigung des hydraulischen Anstellzylinders genutzt werden.

Entsprechend kann auch bei gleichem Materialeinsatz das Walzgerüst bei identischem Einschnürverhalten höher belastet werden.

Bei Modernisierungen bestehender Anlagen ist es möglich, die vorhandenen Walzgerüste durch solche gemäß dem vorliegenden Vorschlag zu ersetzen. Damit kann eine Umrüstung auf eine höhere Walzkraft erfolgen. Insbesondere ist eine Nachbearbeitung bestehender klassischer Walzenständer gemäß dem Erfindungsvorschlag möglich, was unter den Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit und der Schonung von Ressourcen vorteilhaft ist („Green Steel“ / geringere Energieaufwendungen).

Die Logistik wird gleichermaßen positiv beeinflusst, da geringere Transportaufwendungen in Folge leichterer Walzenständer gegeben sind. In diesem Zusammenhang ist zu erwähnen, dass unter Umständen der Transport deshalb einfacher wird, weil auf Sondertransporte (über 90 t) verzichtet werden kann.

Bei kleineren Walzgerüsten (kleiner als 15 MN Walzkraft) besteht auch die Möglichkeit, der Walzenständer aus gewalztem Vormaterial herzustellen.

Bei Multifunktionswalzgerüsten (z. B. Dressier- und Reduzierbetrieb) kann durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Walzenständers das Einschnürverhalten unter Last so angepasst werden, dass die Ständerfensterspiele für beide Betriebs- Modi annähernd gleich sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Walzenständer eines Walzgerüsts in der Vorderansicht und Fig. 2 einen ähnlich ausgebildeten erfindungsgemäßen Walzenständer eines Walzgerüsts in perspektivischer Darstellung.

In den Figuren ist jeweils ein Walzenständer 1 dargestellt, der im Wesentlichen ein oberes Querhaupt 2 und ein unteres Querhaupt 3 aufweist, wobei die beiden Querhäupter 2, 3 mit zwei Ständerpfosten 4 und 5 miteinander verbunden sind.

Dabei weist der Walzenständer 1 eine gesamte Höhe H auf. Die beiden Querhäupter 2 und 3 haben eine Höhe H2 bzw. H3; die beiden Ständerpfosten 4 und 5 haben eine Höhe HST.

Die beiden Ständerpfosten 4 und 5 bilden zusammen mit den beiden Querhäuptern 2 und 3 ein Fenster für die Aufnahme der Einbaustücke aus, welches eine innere Ständerfensterbreite Bi hat. Das Fenster kann sich teilweise auch noch weiter verbreitern, so dass ein maximaler Fensterabstand Bpmax zwischen den beiden Ständerpfosten 4 und 5 vorliegt. Der Übergang vom Ständerpfosten 4 bzw. 5 zum Querhaupt 2 bzw. 3 wird im Sinne der vorliegenden Diskussion dort definiert, wo sich das Ende des Fensters befindet.

Wesentlich ist, dass zumindest eines der beiden Querhäupter 2 und 3 eine äußere Ständerbreite BA aufweist, wobei im Bereich zumindest eines Abschnitts HR der Ständerpfosten 4 bzw. 5 die äußere Breite des Walzenständers 1 gegenüber der äußeren Ständerbreite BA auf eine reduzierte Breite BR vermindert ist. Diese Verminderung ist so gestaltet, dass die reduzierte Breite BR höchstens 97,5 % der äußeren Ständerbreite BA hat.

Wie insbesondere aus Figur 1 gesehen werden kann, ist die reduzierte Breite BR nicht über die gesamte Höhe HST des Ständerpfostens 4 bzw. 5 vorgesehen, sondern nur über einen Teil dessen Höhenerstreckung HR. In der Höhenlage X, an der die Ständerpfosten 4 bzw. 5 wieder die äußere Ständerbreite BA annehmen, setzt im Bereich des Fensters zwischen den beiden Ständerpfosten ein Übergang 6 an, der insbesondere als Ausrundungen ausgebildet ist. Der Übergang nimmt dabei eine maximale Breite BÜ an, die größer ist als der maximale Fensterabstand Bpmax zwischen den beiden Ständerpfosten 4 und 5.

Durch diese Ausgestaltung kommt es zu einer leichten nach außen gerichteten Auslenkung des Basisverlaufs der Ständerpfosten hin zum Querhaupt, so dass bei Belastung des Walzenständers 1 die Zugspannung so verläuft, wie es in Figur 1 mit Z angedeutet ist.

Somit wird bei Belastung des Walzenständers 1 gewährleistet, dass sich das Fenster zwischen den beiden Ständerpfosten 4 und 5 für die Aufnahme der Einbaustücke nicht unzulässig einschnürt.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, setzt der Übergang 6 von den Ständerpfosten 4 und 5 zum oberen Querhaupt 2 also dort an, wo die reduzierte Breite BR der Ständerpfosten 4, 5 endet; Analoges gilt vom Übergang von den Ständerpfosten 4 und 5 zum unteren Querhaupt 3. Wie erläutert, vergrößert der Übergang 6 die Fensterbreite auf einen maximalen Wert von BÜ, der größer ist als der maximale Fensterabstand Bpmax des für die Nutzung vorgesehenen Abschnitts des Fensters, welches zwischen den beiden Ständerpfosten 4 und 5 ausgebildet wird.

Im Zusammenwirken des in der Breite reduzierten Abschnitts HR der Ständerpfosten 4 und 5 mit den Übergängen 6 und der hier vorgesehenen maximalen Breite BÜ des Übergangs ergibt sich also - wie erläutert - ein Verlauf der Zugspannung Z wie er in Figur 1 schematisch angedeutet ist. Unter Belastung des Walzenständer 1 und der hierbei auftretenden Verformung kann so eine Einschnürung des Fensters zwischen den beiden Ständerpfosten 4 und 5 vermieden werden.

Der Walzenständer 1 weist bevorzugt eine konstante Dicke D auf. Diese liegt bevorzugt zwischen 80 mm und 120 mm, insbesondere bei 100 mm. Insbesondere die Höhe H3 des unteren Querhaupts kann variabel für jede zu konzipierende Anlage angepasst werden; die weiteren geometrischen Gegebenheiten können beibehalten werden, so dass insbesondere das Einschnürverhalten des Walzenständers unverändert bleibt.

Wie sich aus Figur 2 ergibt, können aus der Basiskontur des Walzenständers 1 heraustretende Fortsätze 7 an den Querhäuptern 2, 3 angeformt sein, die eine Anlagefläche 8 aufweisen, die für die (nicht dargestellten) hydraulischen Anstellzylinder für die Walzen vorgesehen sind. Durch die vorgesehenen Fortsätze 7 kann eine vollflächige Auflage des hydraulischen Anstellzylinders gewährleistet werden, was insbesondere bei Walzgerüst mit höherer Walzkraft relevant ist. Ferner können die Anstellzylinder hier einfach befestigt werden.

Bezugszeichenliste:

1 Walzenständer

2 oberes Querhaupt

3 unteres Querhaupt

4 Ständerpfosten

5 Ständerpfosten

6 Übergang vom Ständerpfosten zum Querhaupt

7 Fortsatz

8 Anlagefläche

BA äußere Ständerbreite

Bi innere Ständerfensterbreite

BR reduzierte Breite

Bpmax maximaler Fensterabstand zwischen den Ständerpfosten

Bo maximale Breite des Übergangs

H gesamte Höhe des Walzenständers

H2 Höhe des oberen Querhaupts

H3 Höhe des unteren Querhaupts

HST Höhe der Ständerpfosten

HR Höhe / Abschnitt der Ständerpfosten mit reduzierter Breite

D Dicke des Walzenständers

Z Verlauf der Zugspannung

X Höhenlage des Beginns des Übergangs