Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von vorzugsweise metallischem Walzgut.

Derartige Walzgerüste sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt, z. B. aus der WO 2013/048836 A1 . Das dort offenbarte Walzgerüst zum Walzen von metallischem Walzgut offenbart eine Walze mit zwei Walzenzapfen, die jeweils in einem Einbaustück, auch Lagergehäuse genannt, drehbar gelagert sind. Hier erfolgt die Lagerung der Walzenzapfen in hoch belasteten Gerüsten in jeweils einem zylinderförmigen Aufnahmeraum in dem Einbaustück, wobei der

Aufnahmeraum der Einbaustücke im Bereich maximaler Last mindestens einen Hochdruckzulauf, typischerweise auch mit hydrostatischen Taschen, für Kühl- und/oder Schmiermittel in den Aufnahmeraum aufweist. Darüber hinaus weist das bekannte Walzgerüst eine einlaufseitig an einen Niederdruckkreislauf für das Kühl- und/oder Schmiermittel angeschlossene Hochdruckpumpe auf. Diese ist oben auf dem Walzgerüst montiert und bedient von dort aus über Hochdruckleitungen den Hochdruckzulauf der Einbaustücke mit unter hohem Druck stehenden Kühl- und/oder Schmiermittel. Der Hochdruckzulauf ist an der Wandung des

Aufnahmeraumes bzw. in der Wandung einer Lagerbuchse des Einbaustücks im Bereich maximaler Belastung angeordnet.

Der besagte Niederdruckkreislauf für das Kühl- und/oder Schmiermittel umfasst eine Niederdruckpumpe und einen Tank für das Kühl- oder Schmiermittel, welche beide typischerweise unterhalb des Walzgerüstes angeordnet sind.

Niederdruckleitungen, welche typischerweise an den Ständerfenstern des

Walzgerüstes entlanggeführt sind, verbinden die Niederdruckpumpe mit den Niederdruckzuläufen in dem Aufnahmeraum des Einbaustücks für den

Walzenzapfen, wobei diese Niederdruckzuläufe typischerweise auch auf 90° und 270° Positionen am Umfang des Aufnahmeraumes verteilt angeordnet sind. Die Versorgung des Aufnahmeraums bzw. des Ringspaltes zwischen dem Einbaustück und dem darin gelagerten Walzenzapfen mit Kühl- und/oder

Schmiermittel unter Niederdruck, d. h. beispielsweise 2 bar, ist in der Regel ausreichend für eine Schmierung des Walzenzapfens bei geringer Walzkraft.

Bei großer Walzkraft, wie sie insbesondere in den ersten Gerüsten einer

Walzstraße auftreten, ist der Niederdruck jedoch in der Regel nicht ausreichend, um eine Separation, d. h. ein Abheben des Walzenzapfens von dem Einbaustück bzw. der Lagerbuchse im Walzbetrieb zu realisieren; dies hat zur Folge, dass der drehende Walzenzapfen das Einbaustück bzw. die Lagerbuchse kontaktiert und bei (seiner) Drehung an der Innenseite des Aufnahmeraumes entlangreibt. Die Folge ist ein unerwünschter Verschleiß von sowohl der Lagerbuchse wie auch des Zapfens bzw. der Zapfenbuchse. Um dies zu verhindern, sieht der Stand der Technik die besagte Hochdruckpumpe vor, welche eingangsseitig über die

Niederdruckleitungen mit demselben Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt wird, wie es in dem Niederdruckkreislauf verwendet wird. Die Hochdruckpumpe setzt dieses zugeführte Kühl- und/oder Schmiermittel ausgangsseitig unter hohen Druck, typischerweise größer 1 .000 bar, vorzugsweise ca. 1 .500 bar. Von der Hochdruckpumpe aus wird das Kühl- und/oder Schmiermittel über

Hochdruckleitungen und den besagten Hochdruckzulauf im Bereich maximaler Last in den Aufnahmeraum, genauer gesagt, in den Ringspalt zwischen

Walzenzapfen und Einbaustück gepresst. Mit dem hohen Druck gelingt es, den Walzenzapfen und damit auch die Walze auch bei hohen Walzkräften von dem Einbaustück zu separieren und den Walzenzapfen auf einem Film, gebildet aus dem Kühl- und/oder Schmiermittel auch unter hoher Last quasi reibungsfrei gleiten zu lassen.

Die aus der besagten internationalen Patentanmeldung WO 2013/048836 A1 bekannte Anordnung der Hochdruckpumpe auf dem Walzgerüst ist jedoch aus verschiedenen Gründen nicht sinnvoll: Zum einen sind die notwendigen Hochdruckleitungen zur Verbindung der oben auf dem Walzgerüst positionierten Hochdruckpumpe ausgangsseitig mit den

Hochdruckzuläufen im Einbaustück noch relativ lang. Weiterhin ist ein externer Antrieb für die Hochdruckpumpe erforderlich, der auch oben auf dem Walzgerüst platziert werden müsste. Elektrische oder hydraulische Versorgungsleitungen für diesen Antrieb müssen oben auf das Walzgerüst geführt sein/werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Walzgerüst zum Walzen von Walzgut dahingehend weiterzubilden, dass die Kosten für den Antrieb der Hochdruckpumpe verringert werden können.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebe vorgesehen ist, welches an der ballenfernen Seite des Einbaustücks angeordnet ist zum Drehkoppeln der

Hochdruckpumpe mit dem in dem Aufnahmeraum drehbar gelagerten

Walzenzapfen.

Das beanspruchte Getriebe bietet den Vorteil, dass die Hochdruckpumpe durch den Walzenzapfen angetrieben wird, wenn dieser sich dreht. Damit ist ein separater Antrieb, typischerweise ein Elektromotor für die Hochdruckpumpe entbehrlich; dessen Kosten sowie die Kosten für elektronische oder hydraulische Versorgungsleitungen für den Antrieb können eingespart werden.

Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist das Getriebe als Zahnradgetriebe ausgebildet, mit einem Ritzel und einem Treibrad, welche direkt oder indirekt miteinander drehgekoppelt sind. Das Ritzel ist drehfest auf die Antriebswelle der Hochdruckpumpe aufgesetzt oder das freie Ende der Antriebswelle ist selbst als Ritzel ausgebildet. Gemäß einer ersten Variante des Getriebes ist das Treibrad als außenverzahnter Zahnkranzring ausgebildet, welcher vorzugsweise an der ballenfernen Seite drehfest mit dem Walzenzapfen oder mit einer auf den

Walzenzapfen drehfest aufgesetzten Zapfenbuchse verbunden ist. Die Hochdruckpumpe ist dann so angeordnet, dass das Ritzel ihrer Antriebswelle mit dem außenverzahnten Zahnkranzring vorzugsweise direkt, d. h. ohne

Zwischenschaltung weiterer Zahnräder in Eingriff steht. Wenn eine bestimmte Übersetzung erforderlich ist, können selbstverständlich noch weitere Zahnräder zwischengeschaltet sein. Insbesondere bei der besagten ersten Variante des Getriebes kann die Hochdruckpumpe vorteilhafterweise platzsparend in eine Nische des Einbaustücks eingebaut sein.

Eine zweite Variante des Getriebes sieht vor, dass das Treibrad als

innenverzahnter Zahnkranzring ausgebildet ist, welcher an der ballenfernen Stirnseite des Walzenzapfens drehfest und vorzugsweise koaxial mit diesem verbunden ist. Die Hochdruckpumpe ist dann an der Stirnseite des Walzenzapfens in axialer Richtung derart vorgelagert angeordnet, dass das Ritzel der

Antriebswelle der Hochdruckpumpe mit dem innenverzahnten Zahnkranzring vorzugsweise direkt in Eingriff steht.

Der Ausdruck, dass das Ritzel direkt mit dem Treibrad in Eingriff steht, bedeutet, dass die Zähne des Ritzels in die Verzahnung des Treibrades eingreifen.

Demgegenüber bedeutet ein indirektes in Eingriff stehen, dass das Ritzel und das Treibrad über eine Kette oder unter Zwischenschaltung weiterer Zahnräder oder auf sonstige Weise miteinander drehgekoppelt sind.

Neben dem Hochdruckzulauf ist in dem Aufnahmeraum des Einbaustücks auch mindestens ein Niederdruckzulauf vorgesehen, wobei der Niederdruckzulauf von einem Niederdruckkreislauf für das Kühl- und/oder Schmiermittel versorgt wird. Der Niederdruckkreislauf weist eine Niederdruckpumpe und mindestens eine Niederdruckleitung mit einer Verzweigung auf, um sowohl die Niederdruckzuläufe wie auch die Niederdruck-Eingangsseite der Hochdruckpumpe mit Kühl- und/oder Schmiermittel zu versorgen. Die Abzweigung der Niederdruckleitung für den Niederdruckzulauf und die

Hochdruckpumpe kann außerhalb des Einbaustücks angeordnet sein, dann vorzugsweise auf Höhe des Einbaustücks, unmittelbar an der an dem Ständer des Walzgerüstes entlanglaufenden Niederdruckleitung. In diesem Fall gehen zwei Niederdruckleitungen von der Verzweigung ab in das Einbaustück.

Alternativ kann die Verzweigung im Inneren des Einbaustücks realisiert sein. In diesem Fall führt lediglich eine einzige Niederdruckleitung von dem

Niederdruckkreislauf in das Einbaustück hinein. Innerhalb des Einbaustücks verzweigt sich dann diese Leitung zu dem Niederdruckzulauf und dem

Hochdruckzulauf. Diese zweite Variante für die Verzweigung bietet den Vorteil, dass, wie gesagt, lediglich eine Niederdruckleitung in das Einbaustück hineingeht und damit bei einem Walzenwechsel auch nur diese eine Leitung aufgetrennt bzw. angeschlossen werden muss. Die Gefahr, dass eine Leitung nach einem

Walzenwechsel nicht wieder angekuppelt wird, wird dadurch verringert.

Wenn in dem Einbaustück eine Lagerbuchse als Verschleißteil vorgesehen ist zum Aufspannen des Aufnahmeraumes, dann sind sowohl die Niederdruck- wie auch die Hochdruckzuläufe für das Kühl- und/oder Schmiermittel in der

Lagerbuchse ausgebildet. Diese Zuläufe stehen dann mit den entsprechenden Kanälen in dem Einbaustück in fluidleitender Verbindung.

Der Beschreibung sind sechs Figuren beigefügt, wobei Figur 1 ein Walzgerüst gemäß der Erfindung mit einer ersten Variante für den Anschluss der Hochdruckpumpe an die

Niederdruckleitung und mit der Hochdruckpumpe an einer ersten Einbauposition; Figur 2 ein Walzgerüst gemäß der Erfindung gemäß einer zweiten

Variante für den Anschluss der Hochdruckpumpe an die Niederdruckleitung und mit der Hochdruckpumpe an der

ersten Einbauposition; einen Längsschnitt durch ein Einbaustück mit darin

gelagertem Walzenzapfen mit einer ersten Variante des Getriebes zum Antreiben der Hochdruckpumpe an der ersten Einbauposition; ein Walzgerüst gemäß der Erfindung mit der ersten Variante für den Anschluss der Hochdruckpumpe an die

Niederdruckleitung und mit der Hochdruckpumpe an einer zweiten Einbauposition; ein Walzgerüst gemäß der Erfindung gemäß der zweiten Variante für den Anschluss der Hochdruckpumpe an die Niederdruckleitung und mit der Hochdruckpumpe an der zweiten Einbauposition; und ein Längsschnitt durch das Einbaustück mit darin gelagertem Walzenzapfen mit der zweiten Variante des Getriebes zum Antreiben der Hochdruckpumpe an der zweiten Einbauposition zeigt. Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen bzw. Varianten detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Merkmale mit gleichen Bezugszeichen

bezeichnet. Figur 1 zeigt in schematisierter Form ein Walzgerüst gemäß der Erfindung in Quarto-Bauweise, d. h. mit vier übereinander angeordneten Walzen. Bei den beiden mittleren Walzen handelt es sich um Arbeitswalzen 170, welche typischerweise einen Walzspalt aufspannen, zwischen dem Walzgut in

Walzrichtung R hindurch befördert und gewalzt wird. Die beiden Arbeitswalzen 170 werden abgestützt durch eine obere und eine untere Stützwalze 1 10. Die Stützwalzen sind mit ihren Walzenzapfen 1 12 in Einbaustücken 120 drehbar gelagert. Die Einbaustücke 120, auch Lagergehäuse genannt, weisen einen zylinderförmigen, eventuell auch konischen Aufnahmeraum 122 auf, in dem die jeweiligen Walzenzapfen 1 12 der Stützwalzen 1 10 drehbar gelagert sind. Optional kann der Aufnahmeraum 122 von einer Lagerbuchse 128 aufgespannt werden, welche in dem Einbaustück drehfest angeordnet ist. Zwischen dem Einbaustück 120 bzw. der Lagerbuchse 128 und dem Walzenzapfen 1 12 bzw. einer optional auf den Walzenzapfen aufgesetzten Zapfenbuchse ist ein Ringspalt ausgebildet, der im Betrieb des Walzgerüstes mit Kühl- und/oder Schmiermittel befüllt ist. Zur Versorgung des Ringspaltes mit dem Kühl- und/oder Schmiermittel sind an der Peripherie des Aufnahmeraumes 122 Zu- und Abläufe für das Kühl- und/oder Schmiermittel vorgesehen. Konkret ist im Bereich maximaler Last mindestens ein Hochdruckzulauf 124 angeordnet, über welchen das Kühl- und/oder Schmiermittel mit Hilfe einer Hochdruckpumpe 130 erforderlichenfalls unter hohem Druck, typischerweise größer 1 .000 bar, vorzugsweise 1 .500 bar in den Ringspalt hinein gepresst wird. Neben dem Hochdruckzulauf 124 gibt es mindestens einen

Niederdruckzulauf 126, welcher typischerweise im Bereich einer 90°- bzw. 270°- Position angeordnet ist.

Um sowohl den besagten Niederdruckzulauf 126, wie auch die Eingangsseite der Hochdruckpumpe 130 mit dem Kühl- und/oder Schmiermittel zu versorgen, ist dem Walzgerüst 100 ein Niederdruckkreislauf 150 zugeordnet. Der

Niederdruckkreislauf umfasst eine Niederdruckpumpe 152 zum Bereitstellen des Kühl- und/oder Schmiermittels mit niedrigem Druck, beispielsweise 1 bis 10 bar, vorzugsweise 2 bar. Die Niederdruckpumpe 152 pumpt das Kühl- und/oder Schmiermittel aus einem Tank, welcher sich typischerweise unterhalb des

Walzgerüstes befindet, in eine Niederdruckleitung 154. Gemäß einer ersten Variante, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, weist die Niederdruckleitung 154 auf Höhe jedes der Einbaustücke 120 außerhalb der Einbaustücke 120 eine

Verzweigung auf, so dass von der Niederdruckleitung 154 zwei separate

Niederdruckleitungen 154 in die jeweiligen Einbaustücke 120 geführt sind, um dort zum einen die Eingangsseite der Hochdruckpumpe 130 wie auch den

Niederdruckzulauf 126 mit dem - unter niedrigem Druck stehenden - Kühl- und/oder Schmiermittel zu versorgen.

Ein Druckregler 158 sorgt für den notwendigen Vordruck in der Niederdruckleitung 154, die an den Einbaustücken angeschlossen sind.

Neben den Zuläufen 124, 126 sind in den Einbaustücken 120 auch Abläufe 127 zu erkennen, welche ihrerseits mit den in den Tank zurücklaufenden

Niederdruckleitungen 154 leitungsverbunden sind.

In Figur 1 ist zu erkennen, dass die Hochdruckpumpe 130 in bzw. zumindest im Bereich des Einbaustücks 120 angeordnet ist. Dies gilt sowohl für das

Einbaustück der oberen Stützwalze wie auch für das Einbaustück der unteren Stützwalze. Erfindungsgemäß wird die Hochdruckpumpe 130 von dem

Walzenzapfen 1 12 der Stützwalze 1 10 mit angetrieben, wenn dieser sich dreht. Details zu diesem erfindungsgemäßen Drehantrieb sind weiter unten unter

Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben.

Figur 2 zeigt im Wesentlichen dasselbe Walzgerüst 100, wie soeben unter

Bezugnahme auf Figur 1 beschrieben. Der einzige Unterscheid besteht darin, dass Figur 2 eine zweite Variante für den Anschluss des Einbaustücks 120 und insbesondere der Hochdruckpumpe 130 an die Niederdruckleitung 154 aufzeigt. Konkret sieht diese zweite Variante vor, dass nicht zwei Niederdruckleitungen 154, sondern lediglich eine einzige Niederdruckleitung 154 in das Einbaustück 120 hineingeführt ist und dass sich innerhalb des Einbaustücks eine Verzweigung 156 befindet, von der aus eine Niederdruckleitung für das Kühl- und/oder Schmiermittel an den Niederdruckzulauf 126 und die Eingangsseite der

Hochdruckpumpe 130 abzweigt. Das Vorsehen von lediglich einem

Niederdruckzugang pro Einbaustück 120 spart nicht nur die Mehrkosten für die einmalige Montage der zweiten Niederdruckleitung, sondern auch die

Folgekosten, welche entstehen, wenn bei jedem Wechsel der Stützwalzen nicht nur eine, sondern zwei Niederdruckleitungen von dem Einbaustück abgetrennt und bei Einbau der neuen Walzen wieder angeschlossen werden müssen.

Figur 3 zeigt einen Längsschnitt durch ein Einbaustück 120 mit darin gelagertem Walzenzapfen 1 12 einer Stützwalze 1 10 mit einer ersten Variante des

erfindungsgemäßen Getriebes zwischen der Hochdruckpumpe und dem

Walzenzapfen. Konkret ist zu erkennen, dass die Hochdruckpumpe 130 in einer Nische 125 des Einbaustücks 120 derart eingebaut ist, dass ihre Antriebswelle 134 vorzugsweise parallel zur Längsachse der Stützwalze 1 10 ausgerichtet ist. Das nach außen vorstehende freie Ende der Antriebswelle 134 ist vorzugsweise seinerseits als Zahnrad ausgebildet oder es ist ein Ritzel 142 drehfest auf diese Antriebswelle montiert. Bei der in Figur 3 gezeigten ersten Variante des Getriebes steht das Ritzel 142 bzw. das antriebswellenseitige Zahnrad in direktem Eingriff mit einem außenverzahnten Zahnkranzring 144' eines Treibrades 144, welches koaxial an der ballenfernen Seite auf dem Walzenzapfen oder einer auf den

Walzenzapfen aufgesetzten Zapfenbuchse 1 14 drehfest montiert ist. Das Getriebe 140 besteht deshalb im vorliegenden Fall aus dem Ritzel 142 und dem Treibrad 144 mit außenverzahntem Zahnkranzring 144', welche direkt miteinander in Eingriff stehen. Alternativ könnte das Getriebe 140 auch eine indirekte Kopplung von Ritzel und Treibrad vorsehen, z. B. über eine Kette oder zwischengeschaltete weitere Getrieberäder. Der gezeigte Einbau der Hochdruckpumpe 130 in die Nische 125 des Einbaustücks 120 stellt eine sehr kompakte Bauweise dar, was den grundsätzlich immer recht beengten Raumverhältnissen im Umfeld von Walzgerüsten sehr entgegenkommt. In Figur 3 ist zu erkennen, dass die Hochdruckpumpe 130 eingangsseitig an die Niederdruckleitung 154 angeschlossen ist. Ausgangsseitig pumpt die

Hochdruckpumpe 130 das Kühl- und/oder Schmiermittel über Hochdruckleitungen 132 an die Hochdruckzuläufe 124 in dem Ringspalt zwischen der Lagerbuchse 128 und der Zapfenbuchse 1 14. Die Hochdruckleitungen 132 sind im Inneren des Einbaustücks 120 ausgebildet.

Figur 4 entspricht im Wesentlichen Figur 1 mit dem einzigen Unterschied, dass die Hochdruckpumpe anders positioniert ist, nämlich an der Stirnseite des

Walzenzapfens 1 12 der Stützwalze 1 10, wie dies weiter unten in Figur 6 detailliert beschrieben ist.

Figur 5 entspricht im Wesentlichen der Figur 2 mit dem einzigen Unterschied, dass hier die Hochdruckpumpe 130 ebenfalls anders positioniert ist, nämlich an der Stirnseite des Walzenzapfens; siehe auch hierzu die nachfolgende Beschreibung der Figur 6.

Figur 6 zeigt einen Längsschnitt durch das Einbaustück 120 mit dem darin gelagerten Walzenzapfen 1 12 der Stützwalze 1 10. Im Unterschied zu Figur 3 ist hier die Hochdruckpumpe 130, wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt, an der ballenfernen Stirnseite des Walzenzapfens 1 12 angeordnet. Das Ritzel 142 auf der Antriebswelle 134 der Hochdruckpumpe ist hier über das Treibrad 144 mit innenverzahntem Zahnkranzring 144" direkt mit dem Walzenzapfen 1 12 drehgekoppelt. Das Treibrad ist vorzugsweise konzentrisch auf der Stirnseite des Walzenzapfens 1 12 drehfest montiert.

Bezugszeichenliste

100 Walzgerüst

1 10 Stützwalze

1 12 Walzenzapfen der Stützwalze

1 13 Walzenzapfenende

1 14 Zapfenbuchse

1 16 ballenferne Stirnseite des Walzenzapfens 120 Einbaustück

122 Aufnahmeraum

124 Hochdruckzulauf

125 Nische im Einbaustück

126 Niederdruckzulauf

127 Ablauf

128 Lagerbuchse

130 Hochdruckpumpe

132 Hochdruckleitung

134 Antriebswelle der Hochdruckpumpe 140 Getriebe

142 Ritzel

144 Treibrad

144' außenverzahnter Zahnkranzring

144" innenverzahnter Zahnkranzring

150 Niederdruckkreislauf

152 Niederdruckpumpe

154 Niederdruckleitung

156 Verzweigung

158 Druckregler

160 Ringspalt

170 Arbeitswalzen Niederdruckrückleitung vom Walzgerüst in den Tank Niederdruckhinleitung vom Tank zum Walzgerüst Walzrichtung