DE102012209739B4

DE102012209739B4 - Kontrollsystem für hydraulische Zylinder-Kolbeneinheiten in einem Walzwerk für stabförmige Körper

Info

Publication number: DE102012209739B4
Application number: DE102012209739.2A
Authority: DE
Inventors: Ettore Cernuschi; Simone Piacentini
Original assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Current assignee: Danieli and C Officine Meccaniche SpA
Priority date: 2012-05-15
Filing date: 2012-06-11
Publication date: 2017-01-26
Anticipated expiration: 2032-06-12
Also published as: ITMI20120840A1; US20130306772A1; SA113340549B1; EP2849897A1; AR091055A1; US9463497B2; WO2013171193A1; CN104507593B; CN104507593A; RU2586954C1; DE102012209739A1; EP2849897B1

Abstract

Ein eine Walzachse bestimmender Walzgerüst (100), der eine feststehende äußere Struktur (13), einen Walzträgerkasten (3) und drei oder mehr im Walzträgerkasten gelagerte Arbeitswalzen (2) umfasst, wobei der Walzträgerkasten (3) aus einer Arbeitsstellung im Inneren der feststehenden äußeren Struktur (13), der genannten Walzachse gegenüber, in eine seitliche nach außen ausziehbare Stellung der festehenden Struktur, insbesondere für den Austausch der Arbeitswalzen, beweglich überführbar ist, in dem für jede Arbeitswalze (2) mindestens eine entsprechende hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit (4, 4', 4''), welche eine mit hydraulischem Druck beaufschlagbare Hauptkammer (21) sowie eine mit hydraulischem Druck beaufschlagbare Ringkammer (22) aufweist, vorgesehen ist, die zwecks Einstellung der radialen Stellung der entsprechenden Arbeitswalze starr an die Struktur befestigt ist, einen hinreichenden, von der Walzachse entfernenden Lauf zum seitlichen Ausziehen des genannten Walzträgerkastens (3) erlaubt und ein Kontrollsystem der drei oder mehreren Arbeitswalzen sowie mindestens eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellungkontrollsystem der genannten mindestens einen hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit (4, 4', 4'') mindestens ein Servoventil (41, 200, 300) der vierwegigen Art umfaßt.

Description

BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein eine Walzachse bestimmender Walzgerüst mit einem Kontrollsystem für hydraulische Zylinder-Kolbeneinheiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Stand der Technik
Die Walzwerke für ein longitudinales Walzen von Rohren und stabförmigen Körpern im Allgemeinen umfassen Gruppen von Walzgerüsten zu je 2, 3 oder mehr Walzen pro Gerüst. Die Walzen eines jeden Gerüsts werden von einem Kasten zusammengehalten, der den Ein- und Ausbau der Walzen erleichtert. In den schon bekannten Walzwerken ist der Austausch der Arbeitskästen in einer zur Walzachse parallelen bzw. dazu querliegenden Richtung vorgesehen. In diesem letzteren Fall kommt es daher zu einem, den Walzgerüsten gegenüber seitlichen Austauschen der Kästen, und es sind insbesondere in jenen Systemen, in denen die hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten für die Einstellung und Kontrolle des Walzdrucks fest an den Außenrahmen des Gerüsts befestigt sind, derartige Laufstrecken der Kolben der Zylinder-Kolbeneinheiten vorgesehen, dass sie die Kolben der Zylinder-Kolbeneinheiten aus dem Bereich herausziehen, der von der Laufstrecke des Walzenträgerkastens während des seitlichen Ausziehens desselben aus dem Walzwerk durchlaufen wird. Diese Ausrück-Laufstrecken können je nach dem Höchstdurchmesser des im Walzwerk herstellbaren Rohres in Bereichen zwischen 150 und 400 mm variieren, wobei der Mindestwert für Walzwerke von 4–1/5'' Rohren, und der Höchstwert für Walzwerke von 20'' Rohren gilt. Erfahrungen im Walzwerkbetrieb haben erwiesen, dass diese Werte Probleme für das Positionierungssystem der Kolben der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten während der gesamten Walzverarbeitung des Rohres nach sich ziehen, und zwar insbesondere während der vorübergehenden Phase der Einführung und Ausladung des Rohres aus dem jeweiligen Walzgerüst, wenn die Druckverhältnisse in der Haupt- und Ringkammer der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit plötzlich verändert werden, indem sie aus einem unbelasteten in einen belasteten Zustand beim Aufladen und umgekehrt beim Ausladen übergehen. Die Qualität der Einstellung der Stellung der Walzen, und insbesondere der Fähigkeit des Kontrollsystems, den Verschiebungen der Walzen bei den auf sie einwirkenden Lastveränderungen binnen kürzester Zeit nachzukommen, hängt in weitem Maße von dem physischen Verlauf des Systems ab, das von der Laufstrecke des Kolbens der Zylinder-Kolbeneinheit bedingt wird. Es ist schon wohlbekannt, dass bei einer Erhöhung der Laufstrecke der Zylinder-Kolbeneinheit das physische System sich elastischer verhält, da die das Hydrauliköl enthaltenden Kammern größer sind und es demzufolge schwieriger wird, die Schwankungen und Vibrationen der Kolbenstellung, insbesondere während der Übergänge zu beherrschen. Die schon bekannte und bei einem etwa zwanzigjährigen Einsatz von Zylinder-Kolbeneinheiten mit Laufstrecken unterhalb 150 mm bewährte Technik nimmt den Einsatz von Dreiweg-Servoventilen ( ) in Betracht, in denen die Druck- und Ausladungsbelastung nur an der Mündung wirken, da die letztere an der Hauptkammer der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit angeschlossen ist. Die Mündung B des Servoventils ist geschlossen und die Ringkammer ist über Ventilsysteme versorgt, die imstande sind, in der Ringkammer selbst einen möglichst konstanten Druck zu gewährleisten. Falls die Laufstrecke der Zylinder-Kolbeneinheit, wie es beim WO2011/132094 der Fall ist, einen Wert von bis zu 300 mm und darüber hinaus bis zu 400 mm erreicht, ist eine Erwägung der nötigen Maßnahmen erforderlich, um die Betriebsweise des Systems nicht drastisch zu beeinträchtigen, was offensichtliche Rückwirkungen auf die Qualität des Endprodukts infolge der Verwendung von Laufstrecken der Zylinder-Kolbeneinheiten hat, die über jene der üblicherweise zwischen 120–160 mm liegenden Werte hinausgehen.
Die DE 69710736 T2 offenbart ebenfalls ein Walzwerk zum Kalibrieren von Rohren oder zylindrischen Körpern. Dabei umfasst das Walzwerk mehrere feststehende Maßwalzeinheiten, die entlang einer Walzachse in Reihe angeordnet sind. Jede der Einheiten umfasst eine Stützeinrichtung mit wenigstens 3 Walzen die um Drehachsen drehbar abgestützt sind. Die Drehachsen der Walzen der Stützeinrichtung verlaufen quer zur Walzachse. Dabei sind die Walzen kinematisch miteinander verbunden, so dass nach Anfahren einer ersten Walze alle gleichzeitig in Drehung versetzt werden können. Außerdem weist die Walzeinheit der DE 69710736 T2 auch Walzeinheiten auf, die einstellbar sind. Diese sind an einer Abstromseite der feststehenden Walzachsen angeordnet und weisen ebenfalls eine Stützeinrichtung mit mindestens jeweils 3 angetriebenen Walzen auf. Während es beim Walzen des Rohres durch die feststehenden Walzen zu einer ersten Durchschnittsverringerung des Rohres kommt, wird der Durchschnitt des Rohres durch Walzen der einstellbaren walzen innerhalb von Bearbeitungstoleranzen ein zweites Mal verringert.
Die DE3423560 A1 offenbart eine Positioniersteuereinrichtung für Fertigwalzstraßen. In einer besonderen Ausführung der Positioniersteuereinrichtung sind Kolbenzylinder-Aggregate antriebsseitig über Schaltventile mit Niederdrucksystempumpen verbunden. So kann ein Lehr-Walzspalt über das Niederdrucksystem grob angefahren werden. Die genaue Positionierung erfolgt dann mittels der Kolben-Zylinder-Aggregate. Kolbenseitig sind die Kolben-Zylinder-Aggregate über ein 4-Wege Servoventil mit einem Tank verbunden, um sie mit Druck beaufschlagen zu können. Kleine Verstellwege können dabei ohne große Druckverluste gefahren werden.
Die AT 507088 B1 offenbart eine Vorrichtung zum Unterdrücken von Druckschwingungen in einem Hydrauliksystem. In einem besonderen Ausführungsbeispiel wird ein Drucksignal durch Messen erfasst, um eine Walze eines Walzguts dem Druck entsprechend einzustellen. Dabei besteht das Hydrauliksystem aus einem Zylinder, einem Ventil und einer Leitung. Auch hier wird ein Servoventil der 4-gängigen Art verwendet.
Die US 6269733 B1 offenbart ebenfalls ein hydraulisches System zum Kompensieren ungleicher Ladekräfte, welche auf einen Antriebskolben wirken. Durch ein besonderes Arrangement wird für ein Servoventil asymetrische, nicht-lineare hydraulische Kraftrückkopplung erzeugt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Kontrollsystem für hydraulische Zylinder-Kolbeneinheiten für den Zweck zu realisieren, um die Zeitdauer und Größe des Fehlers in der Übergangsphase zu verringern und die obenerwähnten Nachteile damit überwinden zu können.
Zusammenfassung der Erfindung
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Erstellung eines Walzgerüsts zum Walzen stabförmiger Körper, auch größerer Ausmaße, die der Forderung einer Verringerung der Zeitdauer und Größe des Stellungsfehlers beim Übergang während der Einführungs- und Ausladungsphasen des Rohres genügt. Die vorliegende Erfindung nimmt sich daher vor, die oben erwähnten Zwecke durch die Erstellung eines Walzgerüsts nach Anspruch 1 zu erreichen, indem sie eine Walzachse festlegt, die eine feststehende äußere Struktur, ein Walzenträgerkasten, drei oder mehrere im Walzenträgerkasten angeordnete Arbeitswalzen umfasst, wobei der Walzenträgerkasten aus einer Arbeitsstellung im Inneren der feststehenden äußeren Struktur gegenüber der genannten Walzachse in eine seitliche Ausziehstellung außerhalb der feststehenden Struktur, insbesondere für den Austausch der Arbeitswalzen beweglich ist, in der für die jeweilige Arbeitswalze mindestens eine an die feststehende Struktur starr befestigte hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit für die Einstellung der radialen Stellung der zugehörigen Arbeitswalze vorgesehen ist, die eine für das seitliche Ausziehen des genannten Walzenträgerkastens genügende Laufstrecke für die Fortbewegung von der Walzachse und ein Kontrollsystem für die drei oder mehrere Arbeitswalzen und der mindestens einen Zylinder-Kolbeneinheit besitzt, dadurch gekennzeichnet dass das Stellungskontrollsystem der genannten mindestens einen hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit mindestens ein Drei- oder Vierweg-Servoventil umfasst. Gemäß der Erfindung geht man für den Fall von Zylinder-Kolbeneinheiten-Laufstrecken über 150 mm, aber eventuell auch für kürzere Laufstrecken derart vor, dass man das Dreiweg-Servoventil mit einem Vierweg-Servoventil ersetzt. In diesen Servoventilen werden, in Abhängigkeit von der kontrollierten Stellung des Servoventil-Spools oder Verschlusses, der Druck und die Abladung mit der an die Hauptkammer oder an die Ringkammer angeschlossenen Mündung verbunden. In dieser Weise wird der Ausgleichszustand, der sich während der Übergangsphasen zwischen den zwei Kammern der Zylinder-Kolbeneinheit einstellt, bedeutend anders als der entsprechende, für das Dreiwegventil beschriebene Zustand ausfallen.
Kurzbeschreibung der Abbildungen
Weitere Eigenschaften der Erfindung werden anhand der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführung eines Walzgerüsts besser veranschaulicht werden, die für beispielhafte und nicht ausschließliche Zwecke mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen geschildert wird, in denen:
eine Schnittansicht des Walzgerüsts gemäß der Erfindung zeigt;
eine Schnittansicht einer Zylinder-Kolbeneinheit in einer vollständig geöffneten, d. h. ausgestreckten Stellung des Walzgerüsts der zeigt;
eine Schnittansicht der Zylinder-Kolbeneinheit der in einer geschlossenen d. h. zurückgezogenen Stellung zeigt; dies ist die Stellung, die die Zylinder-Kolbeneinheit während der Ausziehungsphasen der Walzenträgerkastens einnimmt;
ein auf einem Dreiweg-Servoventil nach dem Stand der Technik beruhendes Kontrollschema der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit der zeigt;
ein auf einem Vierweg-Servoventil beruhendes Kontrollschema der zeigt;
ein Schema eines doppelstufigen Vierweg-Servoventils zeigt; und
ein Schema eines dreistufigen Vierweg-Servoventils zeigt.
Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführung der Erfindung
Unter Bezugnahme auf ist ein Walzgerüst 100 eines Walzwerks mit mehreren Walzgerüsten dargestellt, das in diesem Beispiel jeweils drei, mit einem Motor ausgerüstete und in einem Walzenträgerkasten 3 angeordnete Arbeitswalzen 2 umfasst. In jedem Walzgerüst 100 ist für jede Walze oder Arbeitswalze 2 eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit 4', 4'' für die Einstellung der radialen Stellung der Walze 2 gegenüber der Walzachse des Walzwerks vorgesehen. Sämtliche hydraulische Zylinder-Kolbeneinheiten sind in vorteilhafter Weise mit einem Kolben mit einer beschränkten Laufstrecke versehen und starr an der äußeren Struktur des Walzwerks befestigt, an der sie die Reaktionskräfte abladen. In jedem Walzgerüst 100 ist eine Zylinder-Kolbeneinheit 4' horizontal angeordnet, während die anderen zwei hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten 4'' der senkrechten Achse gegenüber in geeigneter Weise, vorzugsweise in einem Winkel von ±30° geneigt und so ausgebildet sind, dass sie eine derartige Öffnung des Kolbens vorsehen, die ein Ausziehen des Walzenträgerkastens 3 in einer horizontalen Richtung (gemäß Achse S) von der entgegengesetzten Seite her zur hydraulischen, horizontal angeordneten Zylinder-Kolbeneinheit 4' hin zulassen. Die hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten 4'' bieten eine Laufstrecke, die ihrerseits eine Arbeitslaufstrecke zur Einstellung der radialen Stellung der Walze und eine Fortbewegungs-Laufstrecke des Kolbens von der Walzachse umfassen, um den Austausch der Walzen über ein Ausziehen des Walzenträgerkastens 3 in einer dem Walzgerüst gegenüber seitlichen Richtung zu ermöglichen. Es kann offensichtlich vorgesehen werden, dass auch die horizontale Zylinder-Kolbeneinheit mit der Zylinder-Kolbeneinheit 4'' identisch ist, ohne dabei die Lehre der Erfindung zu verlassen und ohne die Arbeitsweise des Systems zu beeinträchtigen. In den und ist eine der drei hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten 4 eines beliebigen Walzgerüsts in einer vollständig geöffneten und einer geschlossenen Stellung dargestellt. Die Stellung des Kolbens 20 der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit 4 ist von einem mit elektronisch betätigten Servoventilen ausgerüsteten Kontrollsystem kontrolliert. Dieses System muss imstande sein, den plötzlichen Druckänderungen nachzukommen, die sich während der Verarbeitungsphasen, insbesondere während der Einführungs- und Ausladungsphasen des Rohres aus dem jeweiligen Walzgerüst ereignen können. Die mit hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten ausgerüsteten longitudinalen Walzwerke verfügen, gemäß der schon bekannten Technik, über einen linearen Stellungsgeber, der die Feststellung der Kolbenstellung gegenüber der Zylinder-Kolbeneinheit in Realzeit und mit Genauigkeit erlaubt. Das Signal des Messwandlers agiert als Rückmeldung für die Stellungskontrolle der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit, d. h. einer Kontrolle, die früher auf einen Mikroprozessor und einem Dreiweg-Servoventil beruhte. In ist ein Kontrollschema 30 der Zylinder-Kolbeneinheit über ein Dreiweg-Servoventil 31 dargestellt. Wie schon erklärt, verwendet die schon bekannte und seit etwa 20 Jahren für den Einsatz von Zylinder-Kolbeneinheiten mit einem Lauf unter 150 mm bewährte Technik Dreiweg-Servoventile, in denen der Druck (P) und der Abfluss (T) nur mit der Mündung (A) verbunden sind, da die letztere an die Hauptkammer 21 der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit angeschlossen ist. Die Mündung (B) des Servoventils ist verschlossen und die Ringkammer 22 ist über ein Ventilsystem 32 versorgt, das einen möglichst konstanten Druck in der Ringkammer gewährleisten kann. In diesem Schema benötigt die hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit ein Ventilsystem 32, um die Ringkammer 22 mit einem konstanten Druck, üblicherweise in einem Bereich von 60–90 Bar versorgt zu halten. Dieser Druckwert sorgt für einen entsprechenden Druckwert in der Hauptkammer 21 der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit von etwa 30–45 Bar. Dieser Druckwert steigt, in Abhängigkeit vom hergestellten Rohr, am Punkt der Druckaufnahme des Walzgerüsts bzw. dort, wo das Rohr in dieselbe mündet, sprunghaft bis zu Werten von 200–250 Bar an. Die Druckerhöhung bedingt eine Verringerung des Ölvolumens wegen der Kompressibilität desselben, die durch einen frischen Zusatz von Öl in der Hauptkammer kompensiert werden muss. Die Kompression des Öls erzeugt automatisch ein Absenken der Walze, die sich um eine Größe von etwa 0.2–1.0 mm öffnet. Dieser Absenkung entspricht eine Verdickung des Produktkopfteils dem Rohrkörper gegenüber. Es ist zu bemerken, dass sich die Verdickung des Kopfteils auf die nachfolgenden Walzgerüste auswirkt, die sich dazu anschicken, die von den vorhergehenden Walzgerüsten nicht hinreichend verringerten Abschnitte zu walzen. Das auf die Rückwirkung des Stellungsgebers begründete Stellungskontrollsystem nimmt den Stellungsfehler des Kolbens wahr und steuert das Wiederschließen der Walzenstellung durch ein Ausstrecken des Kolbens. Um die Wirkung der Absenkung bei der Einmündung der Zylinder-Kolbeneinheiten herabzusetzen, zielt eine bewährte Praxis darauf, beim Abwarten des Rohres von einer etwas geschlosseneren Stellung der Arbeitswalzen auszugehen, worauf das Kontrollsystem, sobald es den Aufprallzustand des Materials, beispielsweise durch ein Messen der Druckerhöhung des Hauptkörpers durch einen Druckgeber erkennt, den Bezugspunkt der Stellung durch eine geeignete Bewegungsvorschrift auf den Stellungswert bringt, der einem stationären Walzzustand entspricht. Diese Praxis ist dem Fachmann üblicherweise als Aufprallausgleichung bekannt. Der Vorteil der Aufprallausgleichung liegt darin, die Übergangszeiten für das Einmünden etwa zu halbieren. Wenn man jedenfalls berücksichtigt dass ein Rohr bei einer Lineargeschwindigkeit von 5 m/s gewalzt wird, hat eine Übergangszeit von 80 ms eine um 400 mm verdickte Zone am Kopfteil des Rohres zur Folge. Es ist daher klar, dass im System und in der Kontroll-Logik sämtliche Maßnahmen zu treffen sind, um die Zeitdauer und Größe des Fehlers in der Übergangszeit herabzusetzen. Der Arbeitslauf der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten 4' und 4'' muss in geeigneter Weise eingeschränkt werden, um eine angemessene Reaktionsbereitschaft des Stellungskontrollsystems der betreffenden Zylinder-Kolbeneinheit gewährleisten zu können. Die Qualität der Einstellung, und insbesondere ihre Fähigkeit, schnell auf Positionsfehler zu reagieren, hängt sowohl vom Kontrollring der PID-(proportionalen, integrativen, ableitenden)Regeleinrichtung als auch, wie schon erwähnt, von der Physik des vom Lauf der Zylinder-Kolbeneinheit gesteuerten Systems, von der Größe der Rohre, von den Ausmaßen des Servoventils, von der Stellung der mit der Zylinder-Kolbeneinheit verbundenen hydraulischen Einheit, vom Fördersystem der hydraulischen Zentrale und der An- oder Abwesenheit von Akkumulatoren ab, die die Änderungen verringern können. Es ist wohlbekannt, dass das physische System bei einem erhöhten Lauf elastischer ist und dass das Kontrollsystem demzufolge beschränkte PID-Verstärkungen haben muss, um Ausschwingungen und Vibrationen der Stellung der Zylinder-Kolbeneinheit zu meiden. Dieses Problem kann behoben werden, indem man im Kontrollsystem das Dreiweg-Servoventil 31 mit einem Vierweg-Servoventil 41 laut dem in beschriebenen Schema ersetzt. Das Vierweg-Servoventil 41 verbindet praktisch die Funktionen zweier Dreiwegventile, indem es eine Kammer der Zylinder-Kolbeneinheit versorgt und die andere auf Abfluss stellt, und umgekehrt. In diesen Servoventilen werden, in Abhängigkeit von der kontrollierten Stellung des Spools oder des Verschlusses der Zylinder-Kolbeneinheit, der Druck (P) und der Abfluss (T) mit der an die Hauptkammer 21 oder an die Ringkammer 22 angeschlossenen Mündung (B) in Verbindung gesetzt. In der ist ein Schema eines doppelstufigen Vierwegventils 200 dargestellt. In dieser Abbildung bezeichnen 201 und 202 die Spule und den Anker eines Solenoids. In diesem Schema agiert das elektronische Kontrollsystem 209 auf einen Stellantrieb, der die hydraulische Systemflüssigkeit 210 zur Steuerung des Hauptventils verwendet. Ebenso bezeichnet in der die Nummer 203 das Strahlrohr und 204 die Düse, 205 die Leitungen, die den Strahl den Kontrollpforten 206 für die Kontrolle des Verschlusses 207 zuführen, und 208 bezeichnet schließlich den Stellungsgeber, der die Stellung des Verschlusses 207 misst und dem Stellungs-Kontrollring das Signal zusendet. Ein von der Spule 201 gelieferter elektrischer Strom verschiebt den Anker 202 aus seiner neutralen Position und bewegt damit die Düse der Leitung 203, um einen Flüssigkeitsstrahl auf eine Seite des hydraulischen Kreislaufs 205 zu richten und in der Pforte 206 einen Druckunterschied zur Verschiebung des Verschlusses 207 zu erzeugen, dessen Stellung vom Stellungsgeber 208 erfasst wird. In der ist ein Schema eines Vierweg-Servoventils 300 abgebildet. Die Pilotstufe 301 bewegt den Verschluss 302, dessen Stellung vom Kontrollring 305 des Pilot-Servoventils kontrolliert wird, das seinerseits den Verschluss 303 bewegt, dessen Stellung vom Kontrollring 304 des Haupt-Servoventils kontrolliert wird. Diese Art von zwei- oder mehrstufigem Servoventil ist gerade in Servoventilen großer Ausmaße erforderlich, wie sie in Hochdrucksystemen betrieben werden. Durch die Verwendung eines Vierweg-Servoventils während der Wartezeiten auf ein Rohr fällt der Ausgleichzustand, der sich zwischen den zwei Kammern der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit einstellt, sehr viel anders als beim Dreiweg-Servoventil aus, da ein Druck in der Hauptkammer über 100 Bar, und in der Ringkammer über 200 Bar erreicht wird. Bei Inbetriebnahme der Belastung ist das Öl in der Hauptkammer schon unter Druck gesetzt, und eine Verschiebung des Kolbens im Sinne einer Entlastung, d. h. Öffnung der Walzen bewirkt eine augenblickliche Druckabsenkung in der Ringkammer, was die Stabilität des Systems und die Berichtigung des Stellungsfehlers grundsätzlich begünstigt. Die Zeichnung der Öffnungen des Servoventils zusammen mit der Zeichnung des Verschlusses kann verschiedene dynamische Leistungen des Servoventils verbürgen, ohne die Tatsache zu beeinträchtigen, dass der Einsatz eines Vierweg-Servoventils auf eine reaktivere Kontrolle als die hinausläuft, die man mit einem Dreiweg-Servoventil von entsprechendem Entwurf erreichen würde. Es ist mit diesem System möglich, dieselben Kontrollverfahren der Zylinder-Kolbeneinheit auch weiterhin, aber mit einem bedeutend mehr dynamischen System anzuwenden, das den von den Walzen selbst stammenden dynamischen Veränderungen, sei es aus Kraft- oder Positionsänderungen, rasch und präzise nachkommen kann. Es ist dem Fachmann der Branche klar, dass die Verwendung eines Vierweg-Servoventils in sämtlichen Fällen vorteilhaft ist, in denen der Lauf des Servoventils verlängert sein oder die Sonderanwendung eine erhöhte Dynamik erfordern sollte, daher auch für den Fall eines Gerüsts mit einer axialen Veränderung der Arbeitswalzen.

Claims

Ein eine Walzachse bestimmender Walzgerüst (100), der eine feststehende äußere Struktur (13), einen Walzträgerkasten (3) und drei oder mehr im Walzträgerkasten gelagerte Arbeitswalzen (2) umfasst, wobei der Walzträgerkasten (3) aus einer Arbeitsstellung im Inneren der feststehenden äußeren Struktur (13), der genannten Walzachse gegenüber, in eine seitliche nach außen ausziehbare Stellung der festehenden Struktur, insbesondere für den Austausch der Arbeitswalzen, beweglich überführbar ist, in dem für jede Arbeitswalze (2) mindestens eine entsprechende hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit (4, 4', 4''), welche eine mit hydraulischem Druck beaufschlagbare Hauptkammer (21) sowie eine mit hydraulischem Druck beaufschlagbare Ringkammer (22) aufweist, vorgesehen ist, die zwecks Einstellung der radialen Stellung der entsprechenden Arbeitswalze starr an die Struktur befestigt ist, einen hinreichenden, von der Walzachse entfernenden Lauf zum seitlichen Ausziehen des genannten Walzträgerkastens (3) erlaubt und ein Kontrollsystem der drei oder mehreren Arbeitswalzen sowie mindestens eine hydraulische Zylinder-Kolbeneinheit aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellungkontrollsystem der genannten mindestens einen hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit (4, 4', 4'') mindestens ein Servoventil (41, 200, 300) der vierwegigen Art umfaßt.
Walzgerüst gemäß Anspruch 1, in dem die Stellung der hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten (4, 4', 4'') von dem genannten mindestens einem Servoventil (41, 200, 300) in Abhängigkeit der Rückwirkung des Stellungsgebersignals (208) gesteuert ist, der die Stellung eines Verschlusses (207, 303) des genannten mindestens einen Servoventils (41, 200, 300) misst und ein Signal an einen Stellungskontrollring (209) aussendet.
Walzkasten gemäß Anspruch 2, in dem die kontrollierte Stellung des Verschlusses (207, 303) den Druck (P) und Abfluss (T) mit einer an eine Hauptkammer (21) angeschlossenen Mündung (A) oder einer an der Ringkammer (22) angeschlossenen Mündung (B) der hydraulischen Zylinder Kolbeneinheiten (4, 4', 4'') in Verbindung bringt.