CZ20031627A3 - Válcování stolice pro válcování kovového pásového materiálu zatepla nebo zastudena - Google Patents

Description

Vynález se týká válcovací stolice pro válcování kovového pásového materiálu zatepla nebo zastudena, např. nejrůznějších jakostí ocelí, s opěrnými a pracovními válci, které jsou otočně uloženy v ložiskových tělesech, přičemž jsou ložisková tělesa přestavitelná oboustranně ve vedeních stojanového rámu k nastavení mezery mezi válci a doplňkově pomocí horizontálních jednotek píst-válec, upravených ve stojanových rámech, alespoň jednostranně k nastavování vůle.

Dosavadní stav techniky

Pracovní válce pásových linek se kvůli opotřebení vždy po 4-6 hodinách vyměňují za nové pracovní válce. Procedura výměny pracovních válců se uskutečňuje v automatickém cyklu pomocí výměnného zařízení. Pro volnou vůli ložiskových těles při vertikálním přestavení k upravení mezery mezi válci je mezi stojanem a ložiskovým tělesem upravena mezera několika milimetrů. Tato mezera je při válcování nevýhodná.

Při válcování jednotlivých plochých předvalků v lince pro válcování pásové oceli zatepla dochází během procesu nápichu k velikým nárazům s enormními zrychleními. Přitom se

86080 (86080a) • · • · · · ložisková tělesa proti vedení na stojanu vymršťují a toto se vysoce zatěžuje. Nárazové zatížení opotřebovává velmi rychle vodicí dráhu, vůle ve vedení se zvětšuje a síly zrychlení se stále zvyšují. Byly učiněny pokusy zamezit těmto problémům vytvrzenými vodícími lištami a poddajnou, měkkou ocelí.

Při válcování zastudena se usiluje o polohování pracovních válců ke stabilizaci o několik milimetrů (cca 4 až 10 mm) před středem válcovací stolice, viděno ve směru válcování. Mimořádně výhodná by byla konstrukce, u které by byla odchylka soustřednosti nastavitelná ve velikosti, a tím by se podporovalo řízení profilu. Nastavení klínovými lištami na začátku procesu válcování je však rovněž nevýhodné, opakuje-li se také nastavení v časových odstupech, protože se vzhledem k požadavku přestavitelnosti pracovních válců nemůže vůle odstranit zcela. Taková vůle je na naproti tomu nutná, protože se při válcování zatepla ložiskové těleso zahřívá a protahuje, avšak válcovací stojan zůstává studený. Tím se sice zmenšuje vůle. Avšak toto zmenšení vůle po zahřívání pak může opět vést k blokování vertikálního přestavení.

Ve všech případech je nepřesně definovaná poloha ložiskových těles pracovních válců ve válcovací stolici jak při válcování zastudena, tak také při válcování zatepla, nevýhodná. Kromě toho vyvstává požadavek, že musí být dána vertikální pohyblivost ložiskových těles ve vedení na stojanu. Přitom se musí zohlednit to, že moderní válcovací tratě pracují s tzv. AGC-řízením (Automatic-Gage-Control). Na základě tohoto AGC-řízení se krátce po nápichu měří, zda má mezera mezi válci žádanou velikost. Při odchylkách se hydraulickým nastavením ve válcovací stolici doregulovává pod tlakem válců. Obecně AGC-řízení zajišťuje to, aby byl

86080 (86080a) • 0 nezávisle na kolísání teplot a změnách deformační síly kovový pás (ocelový pás) válcován stále s exaktně stejnou tloušťkou. Pro válcování s konstantním profilem kovového pásu je vodicí mezera mezi ložiskovým tělesem a stojanem válcovací stolice velmi nevýhodná, protože může náhodnou polohou pracovních válců ve válcovací stolici dojít k nežádoucímu vzájemnému příčení pracovních válců, které porušuje žádaný profil.

Je známo zařízení k opravě polohy ložiskových těles válců, vedených v oknech stojanu válcovacích stolic (DE 44 34 797 Al), které sestává z hydraulicky ovládaných beranů lisu válce, které jsou vedeny ve vybráních válce, které jsou vedeny v ložiskových tělesech. Berany lisu válce se mohou pohybovat proti jedné nebo oběma vodicím plochám oken stojanu válcovací stolice. Tím se sice může vůle vedení ložiskových tělese přizpůsobit průběhu válcovacího procesu, nemůže se však zcela omezit. Kromě toho je uvolnění a opětovné ^navázání hydraulického spojení při výměně válců časově náročné a je spojeno se značnými náklady, přičemž je do výměnného programu zahrnuto cca 80 válců na výrobní linku.

Kromě toho je známo zařízení k regulovatelnému ovlivnění třecích sil mezi vodicími plochami a dosedacími plochami ložiskových těles válců, vedených v oknech stojanu válcovacích stolic (DE 199 11 638 Al), přičemž jsou jako vodicí plochy upraveny nosné, rovné ze zadní strany tlakově ovladatelné nosné desky, které jsou v těchto kolmo k vodicím plochám, popř. dosedacím plochám posuvně vedeny. Tím se však vytvářejí velmi velké vodicí plochy a zbytková vůle se tím také neomezuje.

86080 (86080a) • · • · · * < · · ♦ » • · · · · • · · · · · « · · · · * • · · · · • · · · » · · • · * • · · • · · · • · · · ♦ » · ·

Podstata vynálezu

Základem vynálezu je úkol zcela omezit vůli ložiskových těles pracovních válců v jejich vertikálním vedení během válcování a přitom upustit od hydraulického spojení k ložiskovým tělesům.

Stanovený úkol se podle vynálezu řeší tím, že ložisková tělesa pracovních válců alespoň jedné strany stojanu jsou pomocí jednotky píst-válec, upravené ve stojanovém rámu, a pomocí jednoho opěrného prvku, upraveného na čelní straně pístu, vedeny proti druhé straně stojanu, a jejich vedení je bez pohybové vůle při odstaveném vertikálním pohonu stavění válců natlačitelné a při spuštěném vertikálním pohonu stavění válců uvolnitelné. Tím se během válcování vůle ložiskových těles ve vedeních oken stojanu zcela omezuje, čímž se podporuje výsledek řízení AGC-způsobem a válcovaný profil se,přesněji zachovává.

V provedení vynálezu je navrženo, že opěrný prvek sestává z kotouče z kovu s vodícími pásy z plastu, zapuštěnými na obvodu, a že je kotouč veden ve stojanovém rámu. Kotouč zachycuje v tomto tvarování příčné síly, které působí na stojanový rám a zajišťuje během válcování pevné zajištění omezení vůle. Při výměně pracovních válců může kotouč odjet zpět.

Jiné provedení navrhuje, aby byl kotouč upevněn na pístní tyči jednotky píst-válec. Tím provádí kotouč všechny pohyby pístní tyče.

Citlivý pohyb pístu se může kromě toho dosahovat tím,

86080 (86080a)

- 5 • · · · · * • ···· · φ φ ΦΦΦΦΦ··· ♦ • · · · ···· « · · 9 · · ·· že je píst jednotky píst-válec oboustranně ovladatelný.

Napájení tlakovým médiem je vytvořeno v tom smyslu, že je jednotka píst-válec napájitelná pomocí tlakového média kanály ve stojanovém rámu. Při výměně válců tedy není třeba uvolňovat a opět spojovat hadicová vedení.

Přitom je pro napájení tlakovým médiem ještě výhodné, že kanály pro tlakové médium ústí do drážek, obíhajících okolo válce jednotky píst-válec.

Výhodné tvarování pro pohyby kotouče spočívá dále v tom, že je kotouč zhotoven z červeného kovu a že vodicí pásy, zapuštěné po obvodu, sestávají z teflonu.

Průběh omezení vůle a připuštění pohybové vůle při nastavení mezery mezi válci, tzn. při vertikálním přestavení ložiskových těles, se může výhodně ovlivnit tím, že je hydraulický tlak v jednotce píst-válec regulovatelný na různé tlaky k nastavení vůle nebo omezení vůle pro ložiskové těleso ve vedení aktuální strany stojanu a že pro vertikální přestavení ložiskových těles je řízení přestavitelné na signály Automatic-Gage-Control-řízení (AGC). Tím se může kotouč axiálně při nápichu plným hydraulickým tlakem tlačit proti ložiskovému tělesu a tím se omezuje veškerá vůle. Při práci s AGC-řízením je hydraulický tlak lehce redukován, takže se umožňuje vertikální přestavení ložiskových těles s pracovními válci. Proto je výhodné řízení, které ze své strany získává signály od AGC-řízení. Řízení pro kotouč pozná, k jakému okamžiku AGC-řízení vyžaduje vertikální přestavení ložiskového tělesa a může v příslušně krátkém čase redukovat hydraulický tlak v horizontální jednotce píso-váiec.

36080(86080a) • · • · · · • · · · • · ·

9 99 9

9 · · · ·

Podle dalších znaků se může také zcela nezamezené použít standardní článek k řízení profilu ohýbáním pracovních válců. K tomu se navrhuje, že je ve spojení s ohýbacím válcem, probíhajícím kolmo k ose válce a zabírajícím na čepu válce, upraveno větší množství jednotlivých jednotek píst-válec, které jsou upraveny probíhajíc v odstupu od ohýbacího válce, a zabírají na hlavě pístu, který je opatřen kotoučem. Přitom se může např. použít May-West-ohýbací blok. Rovněž se může použít CVCřízení axiálním posunem profilovaných válců.

Při použití takových ohýbacích zařízení může být výhodné, že jsou symetricky k ose ohýbacího válce v rozích mnohoúhelníku upraveny jednotky píst-válec pro kotouč. Toto provedení využívá prostor a základní plochy, které jsou k dispozici okolo ohýbacího válce.

Dále , může být z plošných nebo prostorových důvodů výhodné, je-li kotouč upraven svou střední podélnou osou excentricky k ose pracovního válce.

Další varianta provedení většího množství menších jednotek píst-válec spočívá v tom, že jsou na teoreticky upravené kruhové ploše kotouče dva nebo více kotoučů upraveny s menší kruhovou plochou. Taková opatření mohou být v jednotlivých případech konstrukčně výhodná.

Pro případ, že vznikají značné třecí odpory, jako např. statické tření při přepínání z lisování na uvolnění kotouče, může být vynález také upraven v tom smyslu, že opěrný prvek sestává z kluzného segmentu, který je tvarován podobně jako lyže při vhodné šířce lyžin a zabírá do vedení ložiskových

36080 (86080a) těles .

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen prostřednictvím konkrétních příkladů provedení znázorněných na výkresech, na kterých představuje obr. 1 kolmý řez čtvernou válcovací stolicí v čelním pohledu, obr. 2 příslušný boční pohled s dílčím řezem čtvernou válcovací stolicí, obr. 3 zvětšený řez kotoučem s horizontální jednotkou píst-válec, obr. 4 boční pohled na kotouč, obr. 5 forma provedení s ohýbacím blokem na čepu válce a větší množství jednotek píst-válec pro omezení vůle, obr. 6 horizontální řez formou provedení s ohýbacím válcem a větším množstvím jednotek píst-válec pro omezení vůle ložiskových těles, obr. 7 k obr. 6 náležící boční pohled na kotouč a obr. 8a formu provedení se dvěma jednotkami píst-válec a čtyřmi vodícími tyčemi, které zabírají na kotouči, v bočním pohledu a

86080(86080a) φ « φ • · · · • « · · ···· • · · · · • · · · ·

obr. 8b příčný řez provedením podle obr. 8a.

Příklady provedení vynálezu

Válcovací stolice podle obr. 1, čtverná válcovací stolice, slouží k válcování kovového pásového materiálu JL zatepla nebo zastudena, např. nejrůznějších jakostí oceli, a má opěrné válce 2, 3 a pracovní válce 4, 5, které jsou otočně uloženy v ložiskových tělesech 6, 2· Ložisková tělesa Q, 2 P^ro opěrné válce 2, 2 nebo pro pracovní válce 4_, 2 jsou oboustranně kluzně vedena ve vedeních 2 stojanového rámu 9 k nastavení mezery 10 mezi válci. Doplňkově jsou ve stojanovém rámu 2 upraveny horizontální jednotky 11 píst-válec přinejmenším jednostranně (sr. obr. 2) k nastavení vůle ložiskových těles 6, Ί_ pro pracovní válce 4_, 5.

Horní opěrný válec 2_ je vybaven pomocí hydraulických pístových ovladačů 12, které pracují na základě AGC-řízení. Dolní ložisková tělesa 2 spočívají ve stojanovém rámu 2 ^na krabicových siloměrech 22· Ložisková tělesa 6_, Ί_ pracovních válců pro alespoň jednu stranu 9a stojanu jsou pomocí horizontálních jednotek 11 píst-válec, upravených ve stojanovém rámu 9_, a pomocí opěrného prvku 14, upraveného na čelní straně 11a pístu, vedena na všechny strany, natlačují se proti druhé straně 9b stojanu a jeho vedení 2 bez pohybové vůle při zablokovaném vertikálním pohonu stavění válců, který sestává z hydraulických vertikálních pístových ovladačů 12, a při zapojeném vertikálním pohonu stavění válců se lehce uvolňují, takže může docházet ke kluznému přestavení ložiskových těles ř, Ί_.

86080 (86080a) ···· »

• « • e • <

• * « » · ·

Opěrný prvek 14 sestává z válcovitého tělesa, krátce označeného jako kotouč 14a (obr. 3) , přičemž je kotouč 14a zhotoven z kovu, např. z červeného kovu a na obvodu 14b jsou zapuštěny vodici pásy 15 z plastu, např. z teflonu.

Kotouč 14a je na pístní tyči 16 horizontální jednotky 11 píst-válec upevněn pomocí šroubového spoje 17 . Píst 18 horizontální jednotky 11 píst-válec je, jak je vidět, oboustranně ovladatelný tlakovým médiem. Tlakové médium pro jednotku 11 píst-válec se přivádí kanály 19 a 20 obou stran pístu. Kanály 19 a 20 probíhají uvnitř stojanového rámu _9·

Kanály okolo vidět	19 a válce kulatý	20 ústí do drážek 22, 21, resp. okolo pístní vnější tvar kotouče 14a.	resp. 23, obíhajících
tyče 16.	Na obr. 4 je
Podle	alternativní formy	provedení	je řízení
hydraulického	tlaku v jednotce 11	píst-válec	nastaveno na
různé	tlaky	k nastavení vůle při	ovládání	vertikálního

pohonu stavění válců nebo omezení vůle pro ložiskové těleso 6 nebo Ί_ ovládáním horizontální jednotky 11 píst-válec ve vedení í3 a aktuální strany 9a nebo 9b stojanu a je příslušně regulovatelné, k čemuž se u vertikálního přestavení ložiskových těles 6 nebo 2 opěrnými válci 2 nebo 2 přestavuje řízení na signály Automatic-Gage-Control-řízení.

Další forma provedení (obr. 5) navrhuje spojení s ohýbacím válcem 25, probíhajícím kolmo k ose 24 válce na čepu 4a nebo 4b válce. V této formě provedení je kotouč 14a opěrného prvku 14 vytvořen v jednotce 11 píst-válec, sestávající z většího množství jednotek 27 píst-válec, které probíhají v odstupu 2 6 (sr. obr. 6) od ohýbacího válce 25. Hlava 11b pístu je opatřena kotoučem 14a. Relativně velká hlava 11b pístu a relativně malé jednotky 27 píst-válec

86080 (86080a) • ·· ·

mohou být účelně spojeny pomocí šroubů 2 3 s vnitřním šestihranem, aby se mohla hlava pístu také vytahovat zpět.

Symetricky k ose 25a ohýbacího válce 25 jsou v rozích mnohoúhelníku upraveny menší jednotky 27 píst-válec pro kotouč 14a (obr. 7).

Přitom je kotouč 14a upraven svou střední podélnou osou excentricky k ose 30 pracovního válce.

Na obr. 8a a 8b je znázorněna další varianta provedení, kterou jsou ve vzdálenosti od ohýbacího válce 25 uloženy dvě symetricky upravené horizontální jednotky 11 píst-válec s na pístu 18 styčnicemi 31 axiálně a paralelně upravenými párovými vodícími tyčemi 32, které společně drží kotouč 14a.

Claims (13)

1. Válcovací stolice pro válcování kovového pásového materiálu zatepla nebo zastudena, např. nejrůznější jakostí ocelí, s opěrnými a pracovními válci, které jsou otočně uloženy v ložiskových tělesech, přičemž jsou ložisková tělesa oboustranně ve vedeních stojanového rámu k nastavení mezery mezi válci a doplňkově pomocí horizontálních jednotek píst-válec, upravených ve stojanovém rámu, přinejmenším jednostranně přestavitelná k nastavení vůle, vyznačující se tím, že ložisková tělesa (6, 7) pracovního válce přinejmenším jedné strany (9a) stojanu jsou pomocí jednotky (11) píst-válec, upravené ve stojanovém rámu (9), a pomocí opěrného prvku (14), upraveného na čelní straně (11a) pístu, vedena proti druhé straně (9b) stojanu a jejich vedení (8) bez pohybové vůle při odstaveném vertikálním pohonu stavění válců je natlačitelné a při vypnutém vertikálním pohonu stavění válců uvolnitelné.

2. Válcovací stolice podle nároku 1, vyznačující se tím, že opěrný prvek (14) sestává z kotouče (14a) z kovu s vodicími pásy (15) z plastu, zapuštěnými na obvodu (14b), a že je kotouč (14a) veden ve stojanovém rámu (9).

3. Válcovací stolice podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kotouč (14a) je upevněn na pístní tyči (16) jednotky (11) píst-válec.

4 ·

4. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že píst (18) jednotky (11) pístválec je oboustranně ovladatelný.

16 86080 (86030a) í/9· »· 9999

5. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že jednotka (11) píst-válec je pomocí tlakového média napájitelná kanály (19, 20) ve stojanovém rámu (9).

6. Válcovací stolice podle nároku 5, vyznačující se tím, že kanály (19, 20) pro tlakové médium ústí dc drážek (22, 23), obíhajících okolo válce (21) jednotky (11) píst-válec.

7. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kotouč (14a) je zhotoven z červeného kovu a že vodicí pásy (15), zapuštěné na obvodu (14b) sestávají z teflonu.

8. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že hydraulický tlak v jednotce (11) píst-válec je regulovatelný na různé tlaky k nastavení vůle nebo omezení vůle pro ložiskové těleso (6, 7) ve vedení (8) strany (9a, 9b) stojanu a že pro vertikální přestavení ložiskových těles (6, 7) je řízení přestavitelné na signály Automatic-Gage-Control-řízení (AGC).

9. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že ve spojení s ohýbacím válcem (25), probíhajícím kolmo k ose (24) válce, působícím na čepu (4a, 5a) válce, je upraveno větší množství jednotlivých jednotek (27) píst-válec, které probíhají v odstupu (26) od ohýbacího válce (25), působí na hlavě (11b) pístu, která je opatřena kotoučem (14).

Válcovací stolice podle nároku 9, vyznačující

16 86080 (86080a)

« a 9 · 44 a · a a a a ♦ a • « 4 4 4 a a a • * 4 · 44· a • a a • t ♦ a 4 4 a a • a » »· • » · * 4 * a • a a a

se tím, že symetricky k ose (25a) ohýbacího válce (25) v rozích (28) mnohoúhelníku jsou upraveny jednotky (27) pístválec pro kotouč (14a).

9 9 4

9 9 9 9 9 9 • 9 * · · ·

9 9 9 9 9 9

9 9 9 9

999 99 9

10, vyznačující se tím, že kotouč (14a) je svou střední podélnou osou (29) upraven excentricky k ose (30) pracovního válce.

11, vyznačující se tím, že na teoreticky upravené kruhové ploše kotouče (14a) jsou upraveny dva nebo více kotoučů se vždy menší kruhovou plochou.

11. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až

12. Válcovací stolice podle některého z nároků 1 až

13. Válcovací stolice podle nároku 1, vyznačující se tím, že opěrný prvek (14) sestává z kluzného segmentu, který je vytvarován podobně jako lyže při vhodné šířce lyžin a zabírá do vedení (8) ložiskových těles (6, 7).