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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst für einen Walzblock in einer Walzstraße zum Walzen von metallischen Stäben, Drähten oder Rohren aus einem Walzgut, wobei das Walzgerüst mindestens drei eine Walzachse sternförmig umgebende Walzen umfasst, die zusammen ein Kaliber bilden und sich mit einer Walzendrehzahl drehen. Das Walzgerüst kann drei, vier oder mehr Walzen umfassen.
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STAND DER TECHNIK
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Ein solches Walzgerüst ist beispielsweise in
DE 100 15 340 A1 offenbart, das auch in
1a und
1b gezeigt ist. Ähnliche Walzgerüste sind ferner in diversen Dokumenten beschrieben, beispielsweise in
DE 10 2007 030 408 A1 oder auch in einer etwas anderen Bauart in
EP 3 156 143 A1 . Ersteres betrifft ein Walzgerüst mit drei sternförmig um das Walzgut angeordneten Walzen. Das zweite beschreibt ein Walzgerüst mit vier sternförmig um das Walzgut angeordneten Walzen. Beide zeichnen sich dadurch aus, dass die Walzen mittels eines Exzenters radial verstellt werden können, um Korrekturen des Kalibers vorzunehmen und so die Qualität und Präzision des Walzgutes zu beeinflussen. Jede der Walzen kann dabei einen gesonderten Eintrieb besitzen und mittels je einer Walzenwelle sowie beiderseits der Walze angeordneter Lager drehbar und radial verstellbar in einem Gerüstgehäuse gelagert sein. Alternativ zu drei und vier sternförmig um das Walzgut angeordneten Walzen können auch noch mehr Walzen um das Walzgut angeordnet sein.
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In
EP 0 921 873 A1 ist eine weitere Bauform eines Gerüstes mit drei Walzen beispielhaft beschrieben. Hier werden die Walzen in beweglichen Schwingen im Walzgerüst aufgenommen. Bei dieser Bauart verbleiben die Walzkräfte nicht im Walzgerüst, sondern werden über Hydraulikzylinder in den Walzblock abgeleitet. Die Hydraulikzylinder erlauben es bei dieser Bauart von Gerüsten mit drei und vier Walzen, das Kaliber während des Walzvorganges zu beeinflussen.
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All diese Bauformen von Gerüsten mit drei, vier oder mehr Walzen haben die Eigenschaft, dass sie eigenständige, schnell auswechselbare Walzgerüste sind, die im Walzblock in einer Gerüstaufnahme aufgenommen werden und innerhalb weniger Minuten durch neu aufbereitete Walzgerüste ausgetauscht werden können.
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Dies ist erforderlich, um eine hohe Produktivität der gesamten Walzstraße bei hoher Produktqualität zu gewährleisten. Der Wechsel der Walzgerüste wird vor allem dann erforderlich, wenn Stäbe oder Rohre unterschiedlicher Durchmesser gewalzt werden sollen. Es ist zwar möglich, mit solchen hier beschriebenen Walzgerüsten unterschiedliche Durchmesser zu walzen, der nutzbare Verstellbereich beschränkt sich jedoch auf nur wenige Millimeter im Durchmesser. Ist es gewünscht, einen deutlich anderen Durchmesser, zum Beispiel 40 mm anstelle von 30 mm, zu walzen, ist es erforderlich, die Walzgerüste mit einem entsprechend angepassten Walzensatz zu bestücken.
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Ein Walzblock umfasst mehrere entlang der Walzachse hintereinander angeordnete Gerüstaufnahmen an Walzgerüstplätzen mit je einem Walzgerüst, wobei die Walzgerüste üblicherweise individuell austauschbar sind, um die zuvor genannte Verstellung des gewünschten Durchmessers der zu walzenden Stäbe, Drähte oder Rohre in einem großen Verstellbereich zu ermöglichen.
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So stehen beispielsweise für einen Walzblock mit vier Walzgerüstplätzen acht, zwölf oder mehr Walzgerüste zur Verfügung, die in einem permanenten Austausch in dem Walzblock betrieben werden.
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Die nicht im Einsatz befindlichen Walzgerüste werden in der Gerüstwerkstatt für den nächsten Einsatz vorbereitet.
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Den meisten dieser Walzgerüste und Walzblöcke ist es gemein, dass die Walzgerüste mit einer externen Verstellmöglichkeit der Walzen ausgestattet sind. Die sogenannte Fernanstellung geschieht entweder elektromotorisch oder mittels eines hydraulisch betriebenen Aktuators, wie z.B. eines oder mehrerer Hydraulikzylinder.
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Diese Aktuatoren sind in der Lage, das Kaliber zu verändern, entweder direkt während des Walzens oder in einer Walzpause.
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Die Entscheidung, ob es zu einer Korrektur des Kalibers kommt oder nicht, wird entweder vom Bediener oder durch eine Automatik entschieden.
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So ist es heute Stand der Technik, möglichst direkt hinter dem Walzblock ein Messgerät anzuordnen, mit dem die Geometrie und die Maßhaltigkeit des Walzgutes kontrolliert werden. Aufgrund dieser Messergebnisse werden dann entsprechende Korrekturen an den Walzgerüsten durch Verstellen der Walzenpositionen durchgeführt, um die Abweichungen von der Sollgeometrie des Walzgutes zu minimieren.
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Nachteilig bei diesem Verfahren ist es, dass die Geometrieabweichungen erst nach dem Walzen ermittelt werden und dass somit eine Korrektur des bereits gewalzten Gutes nicht mehr möglich ist.
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Damit dieses Verfahren überhaupt sinnvoll anwendbar ist, ist es erforderlich, dass das Walzgut, das in den Walzblock einläuft, in seiner Längsrichtung möglichst keine oder nur sehr langsam veränderliche Eigenschaften aufweist, die einen Einfluss auf die Walztoleranzen des Fertigproduktes haben.
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Veränderungen des in den Walzblock einlaufenden Walzgutes, wie beispielsweise geometrische Abweichungen oder Schwankungen der Walzguttemperatur, beeinflussen die Toleranzen des fertig gewalzten Walzgutes. Wenn der Abstand der Schwankungen in Längsrichtung kürzer ist als der Abstand des Messgerätes von dem letzten Walzgerüst, können diese Schwankungen mit diesem Verfahren nicht korrigiert werden.
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Bei dem bekannten Verfahren, dem heutigen Stand der Technik, werden Korrekturen des Kalibers oder der Walzgeschwindigkeiten aufgrund der Abmessungen des bereits fertiggewalzten Walzgutes durchgeführt.
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Es wäre vorteilhaft, wenn Korrekturen des Kalibers aufgrund von Messwerten durchgeführt würden, die bereits während des Walzens oder schon vor dem Einlaufen des Walzgutes in das individuelle Gerüst ermittelt werden. Es ist denkbar, dass ein vorgelagertes Walzgerüst seine Messwerte und Korrekturen mit einem nachfolgenden Gerüst teilt und so eine voreilende Regelung ermöglicht.
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Geometrische Schwankungen des in den Walzblock einlaufenden Walzgutprofils beeinflussen die Toleranzen des fertig gewalzten Walzgutes. Die Ursache liegt in der Tatsache, dass die Kaliber der hintereinander angeordneten Walzgerüste auf einen bestimmten einlaufenden Massestrom voreingestellt sind. Weicht der tatsächliche einlaufende Massestrom oder das einlaufende Profil des Walzgutes von dem erwarteten ab, kommt es zu einer Über- oder Unterfüllung des Kalibers. Dadurch fließt in die nicht von den formgebenden Walzen umschlungenen Stellen des Walzgutes zu viel bzw. zu wenig Material. Wenn zum Beispiel ein rundes Profil gewünscht wird, kann dieser Effekt zu einer unerwünschten Ovalität des fertig gewalzten Gutes führen.
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Bei den heute üblichen Walzverfahren wird das Profil des aus dem Walzblock auslaufenden Walzgutes vermessen. Aufgrund dieser Messwerte wird dann eine Korrektur des Kalibers oder der Walzendrehzahlen in dem letzten oder vorletzten Walzgerüst des Walzblockes durchgeführt.
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Da die Korrektur der Kaliber bzw. der Walzendrehzahlen auf Basis eines bereits fertig gewalzten Stückes des Walzgutes beruht, führt dieses Verfahren, über die gesamte Länge des Walzgutes gesehen, zu einem nicht optimalen Ergebnis.
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Gute Walztoleranzen wären mit diesem Verfahren nur dann erreichbar, wenn das Profil des in den Walzblock einlaufenden Walzgutes nur sehr geringen Schwankungen unterliegt. Dies ist jedoch in der Praxis nicht oft gewährleistet.
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Um ein besseres Ergebnis hinsichtlich der Qualität, insbesondere der Schwankungen des Profils, des fertiggewalzten Walzgutes zu erzielen, müsste das Profil des Walzgutes ermittelt werden, bevor es in ein Walzgerüst einläuft. So würde es möglich, eine Korrektur des Kalibers bzw. der Walzendrehzahl bereits in den ersten Walzgerüsten eines Walzblockes durchzuführen.
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Auch wäre es vorteilhaft, wenn eine Messung des einlaufenden Walzprofils individuell vor jedem Walzgerüst eines Walzblockes durchgeführt würde, um zu überprüfen, ob das aus dem vorherigen Walzgerüst auslaufende Walzgut die gewünschte Geometrie aufweist.
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Hierfür müsste vor jedem einzelnen Walzgerüst ein Profilmessgerät installiert werden, was zwar theoretisch denkbar aber aus verschiedenen praktischen, technologischen und wirtschaftlichen Gründen nicht umsetzbar ist.
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Es ist aus prozesstechnischen Gründen erforderlich, den Abstand zwischen den einzelnen Gerüsten in einem Walzblock möglichst gering zu halten. Der benötigte Bauraum für handelsübliche Profilmessgeräte ist um ein Vielfaches zu groß, um zwischen den Walzgerüsten eines Walzblockes angeordnet zu werden. Auch die zur Walzenkühlung benötigten großen Wassermengen schließen die Nutzung der üblichen optischen Verfahren zur Profilvermessung zwischen den Walzgerüsten aus.
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DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung des obigen technischen Gebiets bereitzustellen, die kleinere Toleranzen beim Walzen des Walzgutes ermöglicht, indem geometrische Schwankungen des Walzgutes besser berücksichtigt werden, ohne dabei den Abstand zwischen den einzelnen Gerüsten in einem Walzblock zu vergrößern oder die Walzenkühlung umzugestalten.
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Diese Aufgabe wird durch ein Walzgerüst nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und Nebenansprüchen.
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An einem erfindungsgemäßen Walzgerüst des obigen technischen Gebiets ist dem Walzgerüst vorgelagert eine Einlaufrollen-Abtastvorrichtung angebaut, die mehrere Rollenhebel mit jeweils einer darauf montierten Rolle aufweist, die dazu ausgebildet sind, eine Kraft auf das in das Walzgerüst einlaufende Walzgut auszuüben. Die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung weist eine Vorrichtung zum Messen einer Andruckkraft und/oder einer Position zumindest eines, bevorzugt mehrerer oder aller der Rollenhebel auf. Die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung dient somit als Abtastvorrichtung und bevorzugt auch als Führungsvorrichtung im Sinne einer Einlaufrollenführung zum Korrigieren und Fixieren einer Ausrichtung des Walzgutes um die Walzachse.
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Um trotz der oben genannten Schwierigkeiten eine nützliche Information über den einlaufenden Querschnitt des Walzgutes in jedes einzelne der direkt hintereinander in einem Walzblock angeordneten Walzgerüste zu erhalten, kann die üblicherweise direkt vor dem Walzgerüst angeordnete und normalerweise auch an das Walzgerüst monierte Einlaufrollenführung genutzt werden, indem sie als Einlaufrollen-Abtastvorrichtung ausgebildet ist, um eine entsprechende Messung des einlaufenden Walzprofils durchzuführen.
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Die Einlaufrollenführungen dienen herkömmlich dazu, das Walzgut daran zu hindern, sich beim Einlaufen in das Kaliber zu verdrehen.
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Dazu werden mehrere Rollen, die auf jeweils einem Hebel montiert sind, auf das Walzgut mit einer vorgegebenen Kraft angedrückt. Diese Kraft kann beispielsweise durch entsprechende Federelemente oder durch ein schlichtes elastisches Vorspannen der Hebel auf das Walzgut erzeugt werden.
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Erfindungsgemäß kann die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung bzw. Einlaufrollenführung mit Kraftmesselementen zur Andruckkraftmessung der Rollenhebel und/oder mit einem Positionsmessgeber der Rollenhebel ausgestattet sein. Die Einlaufrollenführung wird so zur Einlaufrollen-Abtastvorrichtung und ist somit dazu ausgebildet, eine Kraftmessung und/oder eine Wegmessung bei der Einlaufführung des Walzgutes durchzuführen. Auf diese Weise kann die Andruckkraft und/oder Position zumindest eines der Rollenhebel an der Einlaufrollenführung bzw. Einlaufrollen-Abtastvorrichtung bestimmt und die sich hieraus ergebende Information über geometrische Schwankungen des Walzgutes bei der Einstellung der Walzen berücksichtigt werden.
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Läuft nun ein Walzgut mit von der Voreinstellung oder über ihre Länge abweichenden oder variierenden Profilabmessungen in diese Einlaufrollenführung bzw. Einlaufrollen-Abtastvorrichtung ein, verändert sich die Lage des Hebels und/oder die Kraft, mit welcher der Hebel auf das Walzgut drückt.
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Dies kann genutzt werden, um eine Information über eine Abweichung des Profils des einlaufenden Walzgutes von dem erwarteten Profil zu ermitteln. Dies kann dadurch geschehen, dass die Anpresskraft des Hebels gemessen wird, mit der er auf das Walzgut drückt und/oder die Lage des Hebels kann z.B. durch einen Wegmessaufnehmer ermittelt werden.
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Beide Effekte, die Lageänderung des Hebels und/oder die Anpresskraft des Hebels, können also zur Bestimmung der Abweichung vom voreingestellten Walzgutprofil des einlaufenden Walzgutes genutzt werden. Welcher der beiden Effekte der aussagekräftigere ist, ist vom Bauprinzip der Rollenführung abhängig.
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Je nach Bauart der Rollenführung kann einer der beiden Effekte oder aber auch beide genutzt werden, um eine relative Abweichung des Profils des in das Walzgerüst einlaufenden Walzgutes von dem erwarteten Sollprofil zu ermitteln.
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Aufgrund der so ermittelten Messwerte kann dann eine Entscheidung getroffen werden, ob eine Korrektur des Kalibers und/oder der Walzendrehzahl vorteilhaft, erforderlich oder unnötig ist.
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Stehen noch weiter Messwerte, wie zum Beispiel Walzkraft und/oder Walzguttemperatur, zur Verfügung, ist es möglich, mit einem entsprechenden Algorithmus das Kaliber und/oder die entsprechende Walzendrehzahl noch genauer anzupassen.
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Diese Schritte können vorzugsweise von einer Steuerung durchgeführt werden, die in das Walzgerüst integriert ist. Alternativ können sie aber auch von anderen Elementen des Walzgerüsts oder einer Zentralsteuerung im Walzblock oder außerhalb des Walzblocks durchgeführt werden.
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Die erfindungsgemäß erreichbaren Toleranzen des Walzgutes können über die gesamte Länge des Walzgutes in einem erheblich kleineren Toleranzfeld gehalten werden als dies mit den heute üblichen Verfahren möglich ist.
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Da die Messwerte zur Abweichung des Profils des einlaufenden Walzgutes vom Sollprofil vor jedem der direkt hintereinander angeordneten Walzgerüste im Walzblock ermittelt werden können, können eventuell erforderliche Korrekturen des Kalibers oder der Walzendrehzahl auf alle Walzgerüste im Walzblock verteilt werden, um das gewünschte Walzprofil zu erhalten und die erreichbaren Walztoleranzen deutlich zu verbessern. Dies ist bei den heutigen Verfahren nicht möglich, da erst das fertig gewalzte Walzgut mittels eines Profilmessgerätes vermessen wird und aufgrund dieser Informationen eine eventuelle Anpassung des Kalibers der letzten beiden Walzgerüste geschieht.
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Ein besonders vorteilhafter Effekt der Erfindung gegenüber diesem bekannten Verfahren ist, dass erforderliche Korrekturen des Kalibers bzw. der Walzendrehzahl bereits durchgeführt werden können, bevor das Walzgut im letzten Walzgerüst fertiggewalzt wurde.
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So wird es möglich auf Abweichungen des in den Walzblock einlaufenden Walzgutes zu reagieren, was beim heutigen Verfahren nur sehr bedingt möglich ist.
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Das heute übliche Verfahren dient somit primär der Ermittlung der Einstellung des Kalibers und der Walzdrehzahl für zukünftig zu walzendes Walzgut. Zunächst wird bei diesem Verfahren nur die Geometrie des Ergebnisses bestimmt und kein Zusammenhang zu einem der vielen möglichen Gründe für eine Abweichung vom Sollprofil hergestellt. Zudem beruht das heute übliche Verfahren auf der Annahme, dass sich das Profil des einlaufenden Walzgutes nur allmählich ändert. Zum Ausgleich von Abweichungen vom Sollprofil, die einen relativ kurzen Abstand zu einander haben, ist das bekannte Verfahren mit stromabwärts angeordneter Profilbestimmung ungeeignet.
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Des Weiteren ist es vorteilhaft, in jedem einzelnen Walzgerüst die Messdaten der daran montierten Rollenführung zu verarbeiten und auch die entsprechende Messdatenverarbeitungseinheit, allgemein eine Steuerungsvorrichtung, zu integrieren. Eine Messdatenverarbeitungseinheit kann beispielsweise eine frei programmierbare Steuerung sein, welche die Messsignale verarbeiten und bevorzugt auch die entsprechenden Korrekturen des Kalibers ermitteln kann. Wenn in mehreren, bevorzugt in jedem Walzgerüst, eine integrierte Messdatenverarbeitungseinheit vorgesehen ist und diese mit einander vernetzt sind, können die Messdatenverarbeitungseinheiten die Messdaten miteinander austauschen. So wird es möglich, bereits auf Veränderungen der Geometrie des Walzgutes zu reagieren, bevor das Walzgut das jeweilige Walzgerüst passiert hat.
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Für einen solchen Datenaustausch ist es ebenfalls vorteilhaft, die Datenübertragung drahtlos zu gestalten und die Stromversorgung für die Messtechnik und die Messdatenverarbeitungseinheit mittels einer wiederaufladbaren Batterie oder einer berührungslosen induktiven Stromübertragung im Walzblock oder in der Gerüstwerkstatt zu gewährleisten. Es ist ebenso eine Stromversorgung durch einen trennbaren Stecker denkbar. Letzteres ist aber wenig vorteilhaft, da im rauen Betrieb eines Walzwerkes solche Verbindungen sehr störungsanfällig sind.
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Figurenliste
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- 1a zeigt eine bevorzugte Walzvorrichtung im Schnitt.
- 1b zeigt die Walzvorrichtung aus 1a in einer Seitenansicht.
- 2 zeigt eine Teil-Schnittansicht eines Teils einer bevorzugten Walzvorrichtung mit einer Einlaufrollen-Abtastvorrichtung.
- 3 zeigt eine Teil-Schnittansicht einer bevorzugten Einlaufrollen-Abtastvorrichtung.
- 4 zeigt eine Teil-Schnittansicht einer weiteren bevorzugten Einlaufrollen-Abtastvorrichtung.
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WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
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1a zeigt ein Walzgerüst 1 mit einem Gerüstgehäuse 2, in dem drei Walzen 3 sternförmig angeordnet sind, die dabei eine Walzachse 4 umschließen und durch ihren gegenseitigen Abstand bzw. den Abstand von der zentralen Walzachse 4 ein Kaliber definieren. Jede der Walzen 3 besitzt einen gesonderten Eintrieb 5, auf den von einer nicht dargestellten Antriebseinheit ein Antriebsdrehmoment für die Walze 3 ausgeübt wird. Über eine Kupplungshälfte 6, die drehfest auf einer Walzenwelle 7 aufgebracht ist, wird das Drehmoment auf die Walze 3 übertragen.
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Beiderseits sind die Walzen 3 mittels der Walzenwellen 7 in Wälzlagern 13 drehbar gelagert. Die Wälzlager 13 befinden sich dabei in Exzenterbuchsen 14 und 15, von denen die Exzenterbuchsen 14 auf der Eintriebsseite der Walzen 3 angeordnet sind und zwei Wälzlager 13 besitzen, in denen die Walzenwelle 7 gelagert ist, wogegen die Exzenterbuchsen 15 auf der anderen Seite der Walzen 3 nur ein Wälzlager 13 haben, in dem ebenfalls die Walzenwelle 7 gelagert ist.
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Bei zwei der drei Walzenwellen 7 besitzen die Exzenterbuchsen 15 ein kegelradartiges Zahnsegment 16, das in ein Zahnsegment 16 einer stirnseitig benachbarten Exzenterbuchse 14 eingreift.
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An einer der Stirnflächen des Gerüstgehäuses 2 ist eine Verstelleinrichtung 17 mit einer drehbar gelagerten Welle 18 und einem Kegelrad 19 angeordnet. Das Kegelrad 19 greift in ein Zahnsegment 20 einer der Exzenterbuchsen 14 ein. Auf ein mit der Welle 18 drehfest verbundenes Kupplungsstück 21 kann ein Schlüssel zum Drehen der Welle 18, des Kegelrades 19 und damit über das Zahnsegment 20 auch der zugeordneten Exzenterbuchse 14 aufgesteckt werden. Da diese - wie alle Exzenterbuchsen 14 - über einen die Walze 3 umgreifenden Verbindungsbügel 22 mit der zugehörenden Exzenterbuchse 15 drehfest und distanzhaltend verbunden ist und die Zahnsegmente 16 die Drehbewegung auf die Exzenterbuchsen 14, 15 aller Walzenwellen 7 übertragen, werden alle Exzenterbuchsen 14, 15 und damit die Walzen 3 in radialer Richtung synchron verstellt und das Kaliber verändert.
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1a und 1b zeigen eine Scheibe 23 auf der Verstelleinrichtung 17, die drehfest mit dem Kupplungsstück 21 und der Welle 18 verbunden ist. Auf der Scheibe 23 ist eine in 1b angedeutete Skala 24 angebracht, die zusammen mit einem Zeiger 25 die aktuelle radiale Position der Walzen 3 und damit das Kaliber anzeigt. Eine Klemmvorrichtung 26 ermöglicht eine Arretierung der Scheibe 23 und damit aller Exzenterbuchsen 14 und 15 sowie der Walzen 3 in radialer Richtung, so dass ein Kaliber festgelegt werden kann.
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Außerdem zeigt 1b, dass die Kupplungshälfte 6 mit einer Verzahnung 27 versehen ist, in welche eine nicht dargestellte zweite Kupplungshälfte einer Antriebseinheit eingreifen kann.
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2 zeigt einen Teil einer bevorzugten Walzvorrichtung mit einem Walzgerüst 1, beispielsweise wie es auch in der zuvor beschriebenen 1a gezeigt ist. Von den dort gezeigten drei Walzen 3 sind in der Teil-Schnittansicht gemäß 2 nur zwei Walzen 3 zu erkennen. Durch das Kaliber wird ein stabförmiges Walzgut 28 geführt, das von der Walzvorrichtung gewalzt wird.
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Bevor das Walzgut 28 in Kontakt mit den Walzen 3 kommt, d.h. stromauf der Walzen 3, wird es durch eine am Walzgerüst 1 angebaute Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 geleitet. Durch die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 kann das Walzgut 28 vorzugsweise zusätzlich auch in seiner Ausrichtung um seine Längsachse korrigiert und fixiert werden, so dass die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 auch die Funktion einer grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannten Einlaufrollenführung ausübt. Die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 ist mit auf Hebeln 32 gelagerten Einlaufabtastrollen 31 versehen, die dazu ausgebildet sind, eine Kraft auf das in das Walzgerüst 1 einlaufende Walzgut 28 auszuüben. Die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung weist eine in 2 nicht gezeigte Vorrichtung zum Messen einer Andruckkraft und/oder einer Position zumindest eines der Hebel 32 auf. Durch das Messen der Andruckkraft und/oder der Position zumindest eines der Hebel 32 kann die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 kleinste Variationen im Durchmesser des Walzguts 28 vor dem Einlaufen in das Kaliber erkennen und den Kaliber, d.h. insbesondere den radialen Abstand der einzelnen Walzen 3 von der Walzachse 4, auf den erkannten Durchmesser des Walzguts 28 anpassen.
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3 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 für ein Walzgerüst 1 gemäß einer der zuvor beschriebenen Figuren. Das Walzgut 28 verläuft entlang der Walzachse 4 in die Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 mit den bereits in 2 dargestellten Einlaufabtastrollen 31 und Hebeln 32, auf denen die Einlaufabtastrollen 31 gelagert sind. Die Hebel 32 sind um eine Drehachse 34 schwenkbar gelagert, um so Variationen im Durchmesser des Walzguts 28 folgen zu können. Sie üben eine Kraft auf das Walzgut 28 aus, um der Kontur des Walzguts 28 beim Durchlaufen der Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 präzise folgen zu können.
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Die von den Einlaufabtastrollen 31 auf das Walzgut 28 ausgeübte Kraft geht in der in 3 gezeigten Ausführungsform auf eine Feder 36 zurück. Hierfür weist der Hebel 32 in einem Abstand von seiner Drehachse 34 ein gelenkig am Hebel 32 befestigtes Zwischengelenk 35 auf, das wiederum mit einem Kolben 39 gelenkig verbunden ist und eine Schwenkbewegung des Hebels 32 um die Drehachse 34 in eine Translationsbewegung des Kolbens 39 parallel zur Walzachse 4 umwandelt. Der Kolben 39 bewegt sich in einer Buchse oder einem Zylinder, in dem in der in 3 gezeigten Ausführungsform die Feder 36 zwischen dem Kolben 39 und einem axialen Anschlag 40 der Buchse oder des Zylinders eine Federkraft ausübt, die somit die Einlaufabtastrollen 31 auf das Walzgut 28 drückt.
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Zusätzlich zur Feder 36 befindet sich zwischen dem Kolben 39 und dem Anschlag 40 noch eine Kraftmesszelle 37, welche so angeordnet und ausgestaltet ist, dass sie die zwischen dem Anschlag 40 und dem Kolben 39 wirkende Kraft ermitteln kann, und im Boden des Zylinders oder der Buchse, d.h. auf Seite des Anschlags 40, ist ferner ein Wegsensor 38 vorgesehen, der so angeordnet und ausgestaltet ist, dass er die Position des Kolbens im Zylinder oder der Buchse ermitteln kann.
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Aus der Position und der Kraft, die durch den Wegsensor 38 und die Kraftmesszelle 37 bestimmt werden, lassen sich die Position und die Andruckkraft des jeweiligen Hebels 32 und der darauf gelagerten Einlaufabtastrolle 31 bestimmen und damit das Kaliber anpassen, um ein möglichst homogenes Walzprodukt, d.h. fertiggewalztes Walzgut, zu erzeugen.
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4 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 zu der in 3 gezeigten. Im Unterschied zu der in 3 gezeigten Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 weist die in 4 gezeigte Einlaufrollen-Abtastvorrichtung 30 keine Feder 36 und keinen Wegsensor 38 auf. Die Kraftmesszelle 37 ist wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform zwischen dem Kolben 39 und dem Anschlag 40 angeordnet und bestimmt die zwischen diesen Elementen wirkende Kraft. Zusammen mit der Elastizität der mit der Einlaufabtastrolle 31 verbundenen Elemente, nämlich dem Hebel 32, dem Zwischengelenk 35, dem Kolben 39, dem Anschlag 40 und dem diese Elemente tragenden Rahmen ergibt sich aus der von der Kraftmesszelle 37 ermittelten Kraft die Andruckkraft und auch die Position des Hebels 32 und der darauf gelagerten Einlaufabtastrolle 31. Auch auf diese Weise lässt sich das Kaliber anpassen, um ein möglichst homogenes Walzprodukt, d.h. fertiggewalztes Walzgut, zu erzeugen
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Walzgerüst
- 2
- Gerüstgehäuse
- 3
- Walze
- 4
- Walzachse
- 5
- Eintrieb
- 6
- Kupplungshälfte
- 7
- Walzenwelle
- 13
- Wälzlager
- 14
- Exzenterbuchse
- 15
- Exzenterbuchse
- 16
- Zahnsegment
- 17
- Verstelleinrichtung
- 18
- Welle
- 19
- Kegelrad
- 20
- Zahnsegment
- 21
- Kupplungsstück
- 22
- Verbindungsbügel
- 23
- Scheibe
- 24
- Skala
- 25
- Zeiger
- 26
- Klemmvorrichtung
- 27
- Verzahnung
- 28
- Walzgut
- 30
- Einlaufrollen-Abtastvorrichtung
- 31
- Einlaufabtastrolle
- 32
- Hebel
- 34
- Drehachse
- 35
- Zwischengelenk
- 36
- Feder
- 37
- Kraftmesszelle
- 38
- Wegsensor
- 39
- Kolben
- 40
- Anschlag
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10015340 A1 [0002]
- DE 102007030408 A1 [0002]
- EP 3156143 A1 [0002]
- EP 0921873 A1 [0003]
