Stand der Technik

Stauchwalzwerke, besonders zur Kontrolle der Breite gewalzter Bänder, sind aus dem Stand der Technik wohlbekannt. Ein solches Stauchwalzwerk umfasst üblicherweise einen Walzenständer mit zwei Querhäuptern und mindestens zwei die Querhäupter verbindenden Holmen. Die Querhäupter nehmen dabei zumindest je eine mechanische Walzenanstelleinrichtung auf, welche jeweils auf den Stauchwalzensatz wirkt und entsprechend die Walzkraft ausübt und die Breite des Walzspalts definiert.

Ein solches Stauchwalzwerk ist beispielsweise aus der JP 3291 102A bekannt. Auch aus der DE 36 24 958 A1 ist ein vertikales Stauchgerüst bekannt, welches mit einer Positioniersteuereinrichtung versehen ist.

Die Querhäupter der entsprechenden Stauchwalzvorrichtungen, welche über die Holme verbunden sind, nehmen die Kräfte aus dem Walzprozess in allen drei Raumrichtungen auf.

Die mechanische Anstellvorrichtung umfasst auf jeder Seite üblicherweise mindestens eine Druckmutter mit einer Druckschraube, welche über ein Getriebe mit entsprechend je einem Anstellmotor verbunden ist, welcher die Anstellbewegung initiiert. Weiterhin ist typischerweise mindestens je ein Balancierzylinder vorgesehen, welcher eine Ausbalancierung bewirkt und die Verfahrbewegungen des Walzensatzes, beispielsweise beim Walzenwechsel, durchführt.

Am Ende der Druckschraube ist typischerweise ein Drucktopf angeordnet, in welchem die Drehbewegung der Druckschraube endet und welcher die durch die Druckschraube aufgebrachte Anstellkraft aufnimmt und auf den Stauchwalzensatz überträgt.

Um ein möglichst steifes System aus Anstellvorrichtung und Stauchwalzensatz zu erhalten, ist es bevorzugt und gewollt, dass bei einer Belastung der Druckschraube durch den Walzprozess in dem Gewinde der Druckmutter eine Selbsthemmung eintritt, derart, dass eine einmal eingestellte Walzposition gehalten wird und entsprechend der Walzspalt stabil in Position gehalten wird. Diese Selbsthemmung der Druckschraube führt aber auch zu der Situation, dass sich beim Aufbringen von ungewollten und dauerhaften Verspannungen in dem Walzspalt, beispielsweise durch einen so genannten Stecker, bei welchem das Metallband so verspannt ist, dass es sich aus dem Walzspalt nicht mehr herausbewegen lässt, der Walzspalt mit normalen Mitteln, also mit dem Anstellmotor, nicht mehr öffnen lässt. Hier ist die Selbsthemmung aufgrund der ungewollten Verspannung zu hoch, um sie über den Anstellmotor lösen zu können.

Entsprechend müssen Entlastungsvorrichtungen vorgesehen sein, mittels welchen in einem solchen Fall einer dauerhaften und ungewollten Verspannung des Walzspaltes eine Entlastung des Walzspalts durchgeführt werden kann.

Bekannt sind in diesem Zusammenhang so genannte Losbrechvorrichtungen, welche über einen Hebelmechanismus eine Rotation der Druckschraube so initiieren, dass sie sich vom Walzspalt weg bewegt und entsprechend die im Walzspalt vorhandene Spannung abbaut. Die bekannten Losbrechvorrichtungen sind zwar funktional, sind aber als zusätzliches Aggregat aufwändig an die AnStelleinrichtung anzubauen. Weiterhin muss die Losbrechvorrichtung separat gewartet werden und üblicherweise separat montiert und demontiert werden.

Darstellung der Erfindung

Ausgehend von dem bekannten Stand der Technik ist es daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Stauchwalzwerk anzugeben, bei welchem die Entlastung in einer alternativen Ausgestaltung erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Stauchwalzwerk zum Stauchen von Metallbändern mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Entsprechend umfasst das Stauchwalzwerk zum Stauchen von Metallbändern einen Walzenständer und eine mechanische Anstellvorrichtung zum Anstellen einer Stauchwalze, wobei die mechanische Anstellvorrichtung eine Druckschraube und eine Druckmutter zum Anstellen der Stauchwalze umfasst. Erfindungsgemäß ist eine Entlastungsvorrichtung vorgesehen, welche eine am Walzenständer angeordnete Entlastungsbuchse aufweist, welche die Druckmutter und die Druckschraube aufnimmt und welche zur Entlastung der Stauchwalze relativ zum Walzenständer bewegbar ist.

Durch das Bereitstellen der Entlastungsvorrichtung, welche die relativ zum Walzenständer bewegbare Entlastungsbuchse umfasst, kann mittels einer integrierten Entlastungsvorrichtung eine Entlastung des Stauchwalzwerkes beziehungsweise der Stauchwalzen erreicht werden, wenn ungewollte und dauerhafte Verspannungen auftreten, ohne dass eine separate Losbrechvorrichtung installiert werden müsste. Insbesondere ist die Entlastungsbuchse, welche die Druckmutter und die Druckschraube aufnimmt, ein integraler Bestandteil des Stauchwalzwerks und kann entsprechend zusammen mit diesem montiert, demontiert und gewartet werden, so dass sich hier zum einen eine kompaktere Entlastungsvorrichtung und zum anderen eine effizientere Entlastungsvorrichtung bezüglich deren Montage und Wartung ergibt. Bevorzugt ist die Entlastungsbuchse in Richtung der Achse der Druckschraube verschieblich im Walzenständer gehalten, bevorzugt so, dass sie vom Walzspalt fort aus dem Walzenständer ausgerückt werden kann.

Durch das entsprechende Ausrücken der Entlastungsbuchse vom Walzspalt weg kann der über Druckschraube und Druckmutter auf die jeweilige Stauchwalze ausgeübte Druck entlastet werden.

Bevorzugt ist die Entlastungsbuchse mittels Befestigungsschrauben und Befestigungsmuttern an dem Walzenständer festgelegt, so dass hier eine besonders starre Verbindung zwischen Entlastungsbuchse und Walzenständer erreicht werden kann. Auf diese Weise wird das Gesamtsystem trotz des Vorsehens der Entlastungsbuchse immer noch sehr starr gehalten, um einen möglichst starren Walzspalt bereitzustellen. Besonders bevorzugt können die Befestigungsschrauben über mit diesen im Eingriff stehenden Spannvorrichtungen, bevorzugt in Form mindestens eines Spannzylinders, dehnbar sein, um im Falle einer ungewollten und dauerhaften Verspannung die Befestigungsmuttern mit einem geringen Drehmoment öffnen zu können. In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist ein Spannzylinder je Befestigungsschraube vorgesehen.

Auf diese Weise wird bewirkt, dass bei einer ungewollten und dauerhaften Verspannung, beispielsweise durch einen Stecker des Metallbandes in dem Stauchwalzwerk, die Befestigungsschrauben, welche über die Befestigungsmuttern die Entlastungsbuchse an dem Walzenständer halten, über die Spannvorrichtung derart gedehnt werden können, dass die Befestigungsmuttern geöffnet werden können. Nach dem Öffnen der Befestigungsmuttern kann die Entlastungsbuchse in die vom Spalt abgewendete Seite bewegt werden und entsprechend der Walzspalt entlastet werden. Um die Entlastungsbuchse aus dem Walzenständer ausrücken zu können, sind bevorzugt Abdrückschrauben vorgesehen, welche die Entlastungsbuchse in Entlastungsrichtung im Walzenständer verschieben.

Die Befestigungsschrauben sind bevorzugt über einen Spannring mit der Spannvorrichtung in Form des Spannzylinders verbunden, derart, dass der Spannzylinder außerhalb der Schraubenachse der Druckschraube und der Befestigungsschrauben angeordnet werden kann.

In einer bevorzugten Variante sind die Befestigungsschrauben über Spannlaschen mit der Spannvorrichtung in Form des Spannzylinders verbunden, um hier ebenfalls die Dehnung auf die Befestigungsschrauben aufbringen zu können.

In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung umfasst die Entlastungsbuchse Taschen oder Anschläge, an welche äußerlich Hubzylinder zum Ausrücken der Entlastungsbuchse aus dem Walzenständer ansetzbar sind. Auch auf diese Weise kann ein zuverlässiges Ausrücken der Entlastungsbuchse erreicht werden.

Bevorzugt ist weiterhin mindestens eine Dichtung vorgesehen, welche um die Entlastungsbuchse herum angeordnet ist, um das Eindringen von Fremdstoffen in die Bohrung, in welcher die Entlastungsbuchse am Walzenständer aufgenommen ist, zu verhindern.

Die Entlastungsbuchse ist bevorzugt in einer Bohrung in einem Querhaupt des Walzenständers aufgenommen. In einer weiteren bevorzugten Variante ist mindestens eine Schmiernut vorgesehen, welche die Verschieblichkeit beziehungsweise Beweglichkeit der Entlastungsbuchse in der im Walzenständer eingebrachten Bohrung unterstützt, wobei besonders bevorzugt mindestens eine Zuführbohrung vorgesehen ist, um die Schmiernut mit entsprechendem Schmierstoff zu versehen.

Weiterhin kann auch eine Entlüftungsbohrung vorgesehen sein, um das Ausrücken der Entlastungsbuchse zu unterstützen. Weiterhin kann die Entlastungsbuchse mit radial und/oder axial angeordneten Kanälen zur Schmierstoffversorgung der Druckschraube beziehungsweise der Druckmutter versehen sein.

An der dem Walzenspalt zugewandten Seite der Entlastungsbuchse ist vorteilhaft ein Unterstützungsring vorgesehen, welcher die Druckschraube zusätzlich abstützt, wobei mit besonderem Vorteil ein Faltenbalg vorgesehen ist, welcher die Druckschraube vor Umgebungseinflüssen schützen soll.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die Entlastungsbuchse mit axial angeordneten Durchführungen für die Führungsstangen des Drucktopfes versehen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Drucktopf drehfest an der Entlastungsbuchse gehalten werden kann.

In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung sind in Verlängerung der genannten Durchführungen für die Führungsstangen des Drucktopfes Schutzrohre zum Schutz der Führungsstangen vorgesehen.

Bevorzugt ist ein Unterstützungsring im Bereich des Drucktopfes vorgesehen.

Kurze Beschreibung der Figuren Bevorzugte weitere Ausführungsformen und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung der Figuren näher erläutert.

Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Vorderansicht eines Stauchwalzwerks zum Stauchen von Metallbändern in einer ersten Ausführungsform; und

Figur 2 eine schematische Detaildarstellung einer alternativen

Entlastungsvorrichtung umfassend eine Entlastungsbuchse mit

Befestigungsschrauben, welche über eine Spannvorrichtung dehnbar sind.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele

Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele anhand der Figuren beschrieben. Dabei werden gleiche, ähnliche oder gleichwirkende Elemente mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente wird in der nachfolgenden Beschreibung teilweise verzichtet, um Redundanzen zu vermeiden. Figur 1 zeigt in einer schematischen Vorderansicht auf ein Stauchwalzwerk 1 zum Stauchen von Metallbändern, welche in dem Walzspalt 10 angeordnet werden können. Der Walzspalt 10 wird zwischen zwei Stauchwalzensätzen 2 ausgebildet, welche an einem Walzenständer, umfassend vier Holme 20 und zwei Querhäupter 22, gehalten sind. Im Folgenden wird lediglich auf eine Seite des Stauchwalzwerks eingegangen, es liegt hier aber eine im Wesentlichen symmetrische Ausbildung vor, so dass die Beschreibung auch für die andere Seite gilt. Der an den Querholmen 20 geführte Stauchwalzensatz 2 wird über eine mechanische Anstellvorrichtung 3 angestellt und entsprechend wird die Breite des Walzspalts 10 über die mechanische Anstellvorrichtung 3 eingestellt. Die mechanische Anstellvorrichtung 3 dient dazu, die Stauchwalzen 2 relativ zum Walzenständer und insbesondere relativ zu den beiden Holmen 20 anzustellen.

Hierzu ist an dem Querhaupt 22 unter anderem ein Balancierzylinder 24 vorgesehen, mittels welchem die Ausbalancierung und ein nahezu spielfreies Verspannen des Stauchwalzensatzes 2 bewirkt werden kann und Verfahrbewegungen durchgeführt werden können, beispielsweise zum Wechseln der Stauchwalzensätze 2.

Zum eigentlichen Verspannen sind an dem Querhaupt 22 zwei Druckschrauben 30 vorgesehen, welche in Druckmuttern 32 aufgenommen sind und welche sich in einem Drucktopf 34 abstützen. Die von der Druckschraube 30 aufgebrachte Kraft wird über den Drucktopf 34 auf den Stauchwalzensatz 2 aufgebracht. Entsprechend steht der Drucktopf 34 in direkter Verbindung mit dem Stauchwalzensatz 2 und die Druckschraube 30 stützt sich an der Druckmutter 34, welche in dem Querhaupt 22 aufgenommen ist, ab. Die Verstell beweg ung der Druckschraube 30 wird über einen Versteilmotor 300 mit einer Kardanwelle 310 auf entsprechende Anstellgetriebe 320 übertragen, wobei die beiden Anstellgetriebe 320 über eine Bogenzahnkupplung 330 miteinander verbunden sind. Entsprechend wird das Drehmoment des Anstellmotors 300 über die Kardanwelle 310, das Anstellgetriebe 320 und die Bogenzahnkupplung 330 auf die beiden Druckschrauben 30 übertragen, welche entsprechend eine Verstellung der Stauchwalzensätze 2 zur Veränderung des Walzspalts 10 bewirken.

Die Druckschraube 30 und die Druckmutter 32 sind so ausgebildet, dass bei Belastung durch ein im Walzspalt 10 durchgeführtes Metallband im Wesentlichen eine Selbsthemmung eintritt, welche einer weiteren Bewegung der Druckschraube 30 entgegenwirkt. Damit wird der Walzspalt 10 stabil in Position gehalten und ein extrem starres System ausgebildet. Wenn es zu ungewollten und dauerhaften Verspannungen im Walzspalt 10 kommt, beispielsweise durch einen so genannten„Stecker", also ein Metallband, welches im Stauchwalzwerk stecken bleibt und sich nicht mehr bewegen lässt, kann die aufgebrachte Spannung über eine Rotation der Druckschraube 30 aufgrund deren Selbsthemmung entsprechend nicht mehr gelöst werden. Insbesondere reicht das von dem Anstellmotor 300 aufgebrachte Drehmoment hierzu nicht aus. Aus dem Stand der Technik sind entsprechend so genannte Losbrechvorrichtungen bekannt, welche ein sehr hohes Drehmoment auf die Druckschraube 30 aufbringen. Gemäß Figur 1 wird ein alternativer Weg vorgeschlagen, nämlich das Bereitstellen einer Entlastungsvorrichtung 4, welche eine Entlastungsbuchse 40 aufweist, welche, wie aus Figur 1 klar zu erkennen ist, sowohl die Druckschraube 30 als auch die Druckmutter 32 im Wesentlichen konzentrisch aufnimmt. Die Entlastungsbuchse 40 ist zur Entlastung des Stauchwalzensatzes 2 relativ zum Walzenständer und insbesondere relativ zum Querhaupt 22 bewegbar.

Die Entlastungsbuchse 40 ist in Figur 2 noch einmal in einer alternativen Ausführung gezeigt. Die Entlastungsvorrichtung 4 umfasst dabei die Entlastungsbuchse 40 selbst, in welcher, wie sich aus Figur 1 entnehmen lässt, sowohl die Druckschraube 30 als auch die Druckmutter 32 aufgenommen ist. Die Entlastungsbuchse 40 ist in einer Bohrung 220 des Querhaupts 22 aufgenommen, wobei die dem Walzspalt abgewendete Seite der Entlastungsbuchse 40 ähnlich einem Buchsenbund 400 abgesetzt ist.

Die Entlastungsbuchse 40 ist am Querhaupt 22 über Befestigungsschrauben 42 geführt und mittels Befestigungsmuttern 44 festgelegt. Die Befestigungsmuttern 44 halten dabei die Entlastungsbuchse 40 fest so an dem Querhaupt 22, dass hier ein starres System ausgebildet wird.

Im Normalbetrieb verhält sich die Druckschraube 30 sowie die Druckmutter 32 entsprechend zusammen mit dem Querhaupt 22 als integriertes und starres System.

Wenn es zu einem Stecker kommt oder einer anderen ungewollten dauerhaften Verspannung des Systems, kann die Entlastungsbuchse 40 jedoch dadurch in Richtung der Achse X der Druckschraube 32 aus dem Querhaupt 22 herausgerückt werden, das zunächst mittels einer Spannvorrichtung 5, welche einen Spannzylinder 50 aufweist, und eventuell einen Spannring 52, welcher mit den Befestigungsschrauben 42 beziehungsweise den Schraubenköpfen 420 der Befestigungsschrauben 42 in Kontakt steht, die Befestigungsschrauben 42 gedehnt werden. Die Befestigungsschrauben 42 werden dabei über den Spannzylinder 50 so weit vorgestreckt beziehungsweise gedehnt, dass der Druck auf die Befestigungsmuttern 44 so weit reduziert wird, dass die Befestigungsmuttern 44 mit einem niedrigen Drehmoment gelöst werden können und vom Walzspalt fort bewegt werden können, so dass die Entlastungsbuchse 40 frei wird. Entsprechend kann die Entlastungsbuchse 40 dann gegenüber dem Querhaupt 22 ausgerückt werden und entsprechend die Verspannung aus dem Stauchwalzwerk ausgetragen werden.

In einer in Figur 2 gezeigten vorteilhaften Ausführung der Entlastungsvorrichtung 4 ist weiterhin eine Abdrückschraube 46 vorgesehen, mittels welcher das Ausrücken der Entlastungsbuchse 40 aus dem Querhaupt 22 beziehungsweise der Bohrung 220 des Querhaupts 22 in X-Richtung unterstützt werden kann.

Der Spannzylinder 50 kann hydraulisch betrieben werden, beispielsweise über ein Hydraulikpumpenaggregat, welches manuell, elektrisch oder pneumatisch betätigt werden kann. Andere Möglichkeiten zur Spannung beziehungsweise Dehnung der Befestigungsschrauben 42 über eine Spannvorrichtung 5, beispielsweise mittels eines pneumatischen Zylinders, eines Linearantriebs oder eines Spindelantriebs, sind ebenfalls denkbar.

Anstelle des Spannrings 52 können auch Spannlaschen vorgesehen sein. Der Spannzylinder 50 kann durch die Ausbildung des Spannrings 52 außerhalb der Schraubenachse der Druckschraube 30 und der Befestigungsschrauben 42 angeordnet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante können an der Entlastungsbuchse 40 in den Figuren nicht gezeigte radial angeordnete Taschen oder Anschläge vorgesehen werden, in welche bei Bedarf ein Hubzylinder eingreifen kann, mittels welchem das Ausrücken der Entlastungsbuchse 40 aus dem Querhaupt 22 weiter unterstützt werden kann.

Bevorzugt sind an der Entlastungsbuchse 40 insbesondere im Bereich der Absetzung 400 Dichtungen 410 vorgesehen, um das Eindringen von Fremdstoffen in die Bohrung 220, in welcher die Entlastungsbuchse 40 geführt ist, zu verhindern und entsprechend ein problemloses Ausrücken der Entlastungsbuchse 40 sicherzustellen.

Vorteilhaft ist auch mindestens eine Schmiernut 430 an der Entlastungsbuchse 40 vorgesehen, um eine Schmierung der gegeneinander laufenden Flächen in der Bohrung 220 des Querhaupts 22 bereitzustellen. In weiteren vorteilhaften Ausbildungen können die Schmiernuten 430 mit hier nicht gezeigten radialen und/oder axialen Zuführbohrungen versehen sein.

Weiterhin von Vorteil ist es, eine radiale und/oder Entlüftungsbohrung zum Außendurchmesser hin vorzusehen, um ein problemloses Ausrücken der Entlastungsbuchse 40 zu ermöglichen.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Unterstützungsring 340 im Bereich des Drucktopfes 34 vorgesehen.

Aus Figur 1 ist weiterhin die Balanciertraverse 240 zu erkennen, über welche der Balancierzylinder 24 wirkt. Eine Führungsstange 242 und ein Faltenbalg 244 genauso wie ein Schutzrohr 246 sind vorgesehen, um die Anfälligkeit des Stauchwalzwerks gegenüber äußeren Störungen weiter zu reduzieren.

Soweit anwendbar können alle einzelnen Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsbeispielen dargestellt sind, miteinander kombiniert und/oder ausgetauscht werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Stauchwalzwerk

10 Walzspalt

2 Stauchwalzensatz

20 Holm

22 Querhaupt

24 Balancierzylinder

220 Bohrung

240 Balanciertraverse

242 Führungsstange

244 Faltenbalg

246 Schutzrohr

3 mechanische Anstellvorrichtung

30 Druckschraube

32 Druckmutter

34 Drucktopf

300 Verstell motor

310 Kardanwelle

320 Anstellgetriebe

330 Bogenzahnkupplung

340 Unterstützungsring

4 Entlastungsvorrichtung

40 Entlastungsbuchse

42 Befestigungsschraube

44 Befestigungsmutter

46 Abdrückschraube

400 Absetzung (Büchsenbund)

410 Dichtung 420 Befestigungsschraubenkopf

430 Schmiernut

5 Spannvorrichtung

50 Spannzylinder

52 Spannring

X Achse der Druckmutter