DE102007042896A1

DE102007042896A1 - Walzvorrichtung

Info

Publication number: DE102007042896A1
Application number: DE102007042896A
Authority: DE
Inventors: Andreas Berendes
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2007-03-15
Filing date: 2007-09-08
Publication date: 2008-09-18
Also published as: EP2139623B1; KR101130611B1; RU2400319C1; CN101674899B; EP2139623A1; CN101674899A; CA2673740A1; JP5165001B2; US20100024506A1; BRPI0808923B8; JP2010520813A; KR20090091231A; US8276422B2; BRPI0808923A2; ES2388692T3; WO2008110243A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung (1) mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken (2) in einem Walzengerüst (3) gelagert sind, wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln (4) zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung (x) versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst (3) in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Walzen mit Biegemitteln (5) in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können. Um die Biegekraftverluste infolge des Gewichts der Axialverschiebemittel möglichst gering zu halten, sieht die Erfindung vor, dass die Axialverschiebemittel (4) mit einem ersten Wirkende (6) am Walzgerüst (3) direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung (7) angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende (8) mittels einer gelenkigen Verbindung (9) am Walzeneinbaustück (2) angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken in einem Walzgerüst gelagert sind, wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Walzen mit Biegemitteln in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können.
Eine Walzvorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der WO 2005/011884 A1 bekannt, bei der zwei sich in definiertem Abstand zueinander befindliche Arbeitswalzen den zum Walzen benötigten Walzspalt bilden, wobei sich die Arbeitswalzen an Stützwalzen bzw. Zwischenwalzen abstützen können. Eine so ausgebildete Walzvorrichtung kann daher mit vier bzw. sechs Walzen ausgestattet sein, wobei die einzelnen Walzen relativ zueinander in Vertikalrichtung zur Erzeugung des gewünschten Walzspalts positionierbar sind.
Die Arbeitswalzen sind dabei axial verschieblich angeordnet, wodurch es möglich wird, eine Beeinflussung des Bandprofils in Bandstrassen durch ein veränderbares Walzspaltprofil zu erreichen. Auch in Vorstrassen hat die verfahrenstechnische Möglichkeit der Axialverschiebung der Arbeitswalzen Bedeutung, zum einen zwecks gezielter Bandprofilbeeinflussung, zum anderen zur Verlängerung der Walzenreise durch gezielte Verschleißverteilung.
Eine andere wichtige Ausgestaltung der Walzvorrichtung, wie sie in der WO 2005/011884 A1 beschrieben ist, besteht darin, dass Mittel zur Biegung bzw. Balancierung der Arbeitswalzen vorhanden sind. Durch diese kann ein Biegemoment in die Arbeitwalzen eingeleitet werden, was verfahrenstechnische Vorteile hat.
Die Arbeitswalzenbiege- und -verschiebesysteme sind in ortsfesten Blöcken untergebracht, in denen die zur Biegung und Balancierung bzw. Axialverschiebung erforderlichen Stellmittel angeordnet sind. Diese bieten den Vorteil von festen Druckmittelzuführleitungen, die beim Arbeitswalzenwechsel nicht aufgetrennt werden müssen. Zur Realisierung der Biegung und Balancierung sind die erforderlichen Stößel entweder in ortsfesten Blöcken angeordnet, was in nachteiliger Weise zu nicht zu vernachlässigenden Kippmomenten bei der Axialverschiebung führt, oder sie sind als mit der Axialverschiebung sich mitverschiebenden Kassetten ausgeführt, um die Kippmomente bzw. Reibkräfte besser beherrschen zu können.
Weitere Lösungen dieser Art, wie sie zur WO 2005/011884 A1 ähnlich sind, sind in der EP 0 326 805 B1 , in der DE 24 40 495 A1 , in der DE 36 03 693 A1 , in der WO 98/26883 A1 und in der DE 38 07 628 C2 beschrieben.
Nachteilig ist bei allen vorbekannten Lösungen, dass dann, wenn die Biege- und Axialverschiebeeinrichtung in einer mechanisch kombinierten Einheit eingesetzt wird, wobei die Verschiebeeinrichtung als Kragarm an den Führungsblöcken der Biegeeinrichtung ausgeführt ist, ein Drehmoment infolge des Eigengewichts der Verschiebeeinrichtung auftritt, das von den senkrecht stehenden Führungen der Biegeeinrichtung aufgenommen werden muss. Dadurch entsteht eine Reibkraft in den Führungen der Biegeeinrichtung, die das Regelverhalten der Biegeeinrichtung negativ beeinflusst.
Der negative Einfluss dieser Reibkraft steigt mit abnehmender Höhe der senkrechten Führungen der Biegeeinrichtung. Die Höhe der Führungen steht in direktem Zusammenhang mit dem Walzendurchmesser, d. h. bei kleinen Walzendurchmessern ist der negative Einfluss der entstehenden Reibkraft größer als bei großen Walzendurchmessern.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile beseitigt oder zumindest vermindert werden, d. h. dass insbesondere die eigengewichtsbedingten Einflüsse der Axialverschiebemittel hinsichtlich der auf die Führungen der Biegemittel ausgeübten Reibkräfte reduziert werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialverschiebemittel mit einem ersten Wirkende am Walzgerüst direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende mittels einer gelenkigen Verbindung am Walzeneinbaustück angeordnet sind.
Die Axialverschiebemittel sind dabei bevorzugt indirekt über einen Verbindungsrahmen am Walzgerüst angeordnet. Sie können mit ihrem zweiten Wirkende in einem Verriegelungsblock angeordnet sein, der in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel beweglich in oder an den Biegemitteln angeordnet ist. In diesem Falle sieht eine Fortbildung vor, dass eine in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel wirksame formschlüssige Verbindung zwischen Verriegelungsblock und Walzeneinbaustück durch die gelenkige Verbindung in Form eines Verriegelungsbolzens hergestellt wird. In dem Walzeneinbaustück kann zu diesem Zweck mindestens eine zu der Form des Verriegelungsbolzens kongruente Ausnehmung eingearbeitet sein. Ferner kann der Verriegelungsblock in oder an den Biegemit teln an einem vom ersten Wirkende beabstandeten Ort mittels einer Führung gelagert sein. Die Führung weist dabei bevorzugt eine Kulisse auf, in der ein mit den Biegemitteln verbundener Bolzen angeordnet ist. Die Kulisse wiederum ist mit Vorteil als sich in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet.
Die Axialverschiebemittel weisen bevorzugt ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System auf.
Das erste und/oder zweite Wirkende der Axialverschiebemittel kann verschiebbar an den Axialverschiebemitteln und/oder an der Führung angeordnet sein. Damit wird es in einfacher Weise möglich, bei zusätzlicher Walzenverschiebung in horizontaler Walzrichtung die Anlenkpunkte anpassen zu können.
Mit der vorgeschlagenen Maßnahme wird prinzipbedingt die Entstehung eines Drehmoments in den Führungen der Biegeeinrichtung unabhängig vom Walzendurchmesser bzw. von der zur Verfügung stehenden Bauhöhe minimiert. Dadurch werden die oben genannten nachteiligen Folgen vermindert. Insbesondere ist das Regelverhalten der Biegeeinrichtung verbessert.
Es erfolgt also eine systembedingte Minimierung der Biegekraftverluste infolge innerer Reibung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
1 einen Ausschnitt einer Walzvorrichtung in der Draufsicht; und
2 den Schnitt A-A gemäß 1, wobei die Biegemittel nicht dargestellt sind.
In den Figuren ist eine Walzvorrichtung 1 – teilweise nur sehr partiell – dargestellt, die in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. Insoweit wird auf die WO 2005/011884 A1 Bezug genommen, wo nähere Innformationen zu einer solchen Walzvorrichtung enthalten sind.
Zwei nicht dargestellte Arbeitswalzen werden von Walzeneinbaustücken 2 gehalten, von denen in 1 eines zu erkennen ist. Die Walzeneinbaustücke 2 sind in einem Walzgerüst (bzw. Walzenständer) 3 gelagert. Hierbei sind allerdings Vorkehrungen getroffen, dass die Arbeitswalzen sowohl in eine Verschieberichtung x axial verschoben als auch mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können. Hierfür sind an sich bekannte Axialverschiebemittel 4 und Biegemittel 5 vorgesehen.
Die Axialverschiebemittel 4 weisen zur Krafterzeugung ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System 16 auf. Die Axialverschiebemittel 4 haben dabei zwei Wirkenden 6 und 8, zwischen denen sie ihre Verschiebekraft in Verschieberichtung x erzeugen können. Das in den Figuren rechts gelegene erste Wirkende 6 ist mittels einer gelenkigen Verbindung 7 in Form eines Bolzens an einem Verbindungsrahmen 10 festgelegt, der wiederum am Walzgerüst 3 befestigt ist. An einem in den Figuren werter links liegenden zweiten Wirkende 8 sind die Axialverschiebemittel 4 ebenfalls gelenkig angelenkt, und zwar mittels einer gelenkigen Verbindung 9 in Form eines Verriegelungsbolzens.
Der Verriegelungsbolzen 9 ist in einem Verriegelungsblock 11 gelagert, so dass bei einer Verschiebung der Axialverschiebemittel 4 der Verriegelungsblock 11 mit verschoben wird. Der Verriegelungsbolzen 9 durchsetzt den Verriegelungsblock 11 (s. 1) und greift in eine Ausnehmung 12 ein, die in dem Walzeneinbaustück 2 eingearbeitet ist. Dies hat zur Folge, dass bei einer Verschiebung der Axialver schiebemittel 4 die Bewegung über den Verriegelungsblock 11 auf das Walzeneinbaustück 2 und damit auf die Walze übertragen wird; die Walze wird dann axial in Verschieberichtung x verschoben.
Wie es am besten in 2 gesehen werden kann, ist in den Biegemitteln 5 eine Ausnehmung 17 eingearbeitet, in der der Verriegelungsblock 11 Platz hat und in Verschieberichtung x beweglich ist. In der Ausnehmung 17 ist eine Führung 13 untergebracht, die mit ihrem einen Ende (links in den Figuren) mittels einer Kulisse 14 und einem Bolzen 15, der in den Biegemitteln 5 befestigt ist, gelagert ist. Die Kulisse 14 ist – wie in 2 zu erkennen ist – als eine sich in Verschieberichtung x erstreckende Nut ausgeführt. Der Bolzen 15 stützt die Führung 13 an ihrem einen Ende ab.
Bewegen sich die Biegemittel 5 in vertikale Richtung V an senkrechten Führungen 18 auf und ab (s. 1), lastet nur ein Teilgewicht der Axialverschiebemittel 4 auf ihnen und auch nur mit einem relativ kurzen Hebelarm r (s. 1). Das Gewicht der Axialverschiebemittel 4 kann also nur ein sehr geringes Drehmoment in den senkrechten Führungen 18 der Biegevorrichtung 5 hervorrufen, was im übrigen auch dadurch sichergestellt ist, dass das wirksame Gewicht durch die Lagerung im Drehzapfen ausbalanciert wird.
Die wichtigsten Funktionalitäten lassen sich damit wie folgt zusammenfassen: Wie zu erkennen ist, sind die Biegemittel 5 und die Axialverschiebemittel 4 voneinander getrennt angeordnet. Die Biegemittel bleiben – verglichen mit vorbekannten Lösungen – in ihrer Funktion und mechanischen Ausführung der Bauelemente weitgehend unverändert. In Verlängerung des Kolben-Zylinder-Systems 16 sind die Führungen 13 angebracht, in denen der Verriegelungsblock 11 läuft. Über den Verriegelungsblock 11 werden die Werkzeugeinbaustücke 2 mit den Axialverschiebemitteln 4 gekoppelt. Die Führungen 13 stützen sich über den in der Kulisse 14 laufenden Bolzen 15 an den Biegemitteln 5 ab.
Um die Einrichtung bei zusätzlich in Walzrichtung horizontal verschiebbaren Walzen einsetzen zu können, kann eine entsprechende Verschiebung der Schwingendrehpunkte vorgesehen werden.

1: Walzvorrichtung
2: Walzeneinbaustück
3: Walzgerüst (Walzenständer)
4: Axialverschiebemittel
5: Biegemittel
6: erstes Wirkende
7: gelenkige Verbindung
8: zweites Wirkende
9: gelenkige Verbindung (Verriegelungsbolzen)
10: Verbindungsrahmen
11: Verriegelungsblock
12: Ausnehmung
13: Führung
14: Kulisse
15: Bolzen
16: hydraulisches Kolben-Zylinder-System
17: Ausnehmung in den Biegemitteln
18: senkrechte Führungen
x: Verschieberichtung
V: Vertikale
r: Hebelarm

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- WO 2005/011884 A1 [0002, 0004, 0006, 0019]
- EP 0326805 B1 [0006]
- DE 2440495 A1 [0006]
- DE 3603693 A1 [0006]
- WO 98/26883 A1 [0006]
- DE 3807628 C2 [0006]

Claims

Walzvorrichtung (1) mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken (2) in einem Walzgerüst (3) gelagert sind, wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln (4) zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung (x) versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst (3) in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Walzen mit Biegemitteln (5) in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (4) mit einem ersten Wirkende (6) am Walzgerüst (3) direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung (7) angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende (8) mittels einer gelenkigen Verbindung (9) am Walzeneinbaustück (2) angeordnet sind.
Walzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (4) indirekt über einen Verbindungsrahmen (10) am Walzgerüst (3) angeordnet sind.
Walzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (4) mit ihrem zweiten Wirkende (8) in einem Verriegelungsblock (11) angeordnet sind, der in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) beweglich in oder an den Biegemitteln (5) angeordnet ist.
Walzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) wirksame formschlüssige Verbindung zwischen Verriegelungsblock (11) und Walzeneinbaustück (2) durch die gelenkige Verbindung (9) in Form eines Verriegelungsbolzens ausgebildet ist.
Walzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Walzeneinbaustück (2) mindestens eine zu der Form des Verriegelungsbolzens (9) kongruente Ausnehmung (12) eingearbeitet ist.
Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verriegelungsblock (11) in oder an den Biegemitteln (5) an einem vom ersten Wirkende (6) beabstandeten Ort mittels einer Führung (13) gelagert ist.
Walzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (13) eine Kulisse (14) aufweist, in der ein mit den Biegemitteln (5) verbundener Bolzen (15) angeordnet ist.
Walzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kulisse (14) als sich in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet ist.
Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (4) ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System (16) aufweisen.
Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und/oder zweite Wirkende (6, 8) der Axialverschiebemittel (4) verschiebbar an den Axialverschiebemitteln (4) und/oder an der Führung (13) angeordnet sind.