DE102020211770A1 - Roll stand - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst (1), insbesondere für das flexible Walzen von Bandmaterial, mit mindestens zwei Arbeitswalzen (2, 3), die relativ zueinander zur Einstellung eines Walzspalts (4) mittels einer Hydraulikanordnung einstellbar sind, wobei die Hydraulikanordnung mindestens eine hydraulische Anstelleinheit (5) umfasst, wobei die hydraulische Anstelleinheit (5) mindestens einen Zylinder (6) aufweist, in dem ein Kolben (7) verschieblich angeordnet ist, wobei der Kolben (7) den Zylinder (6) in eine erste Hydraulikkammer (8) und in eine zweite Hydraulikkammer (9) unterteilt, wobei der Fluss von Hydrauliköl in die erste Hydraulikkammer (8) mittels einer ersten hydraulischen Ventilanordnung (10) gesteuert oder geregelt wird. Um auch bei Verschleiß in der hydraulischen Ventilanordnung eine genaue Einstellung des Walzspalts zu bewerkstelligen, sieht die Erfindung vor, dass die erste hydraulische Ventilanordnung (10) als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.The invention relates to a roll stand (1), in particular for the flexible rolling of strip material, with at least two work rolls (2, 3) which can be adjusted relative to one another for setting a roll gap (4) by means of a hydraulic system, the hydraulic system having at least one hydraulic adjustment unit (5), wherein the hydraulic adjusting unit (5) has at least one cylinder (6) in which a piston (7) is displaceably arranged, the piston (7) in a first hydraulic chamber (8) and the cylinder (6) divided into a second hydraulic chamber (9), the flow of hydraulic oil into the first hydraulic chamber (8) being controlled or regulated by means of a first hydraulic valve arrangement (10). In order to achieve a precise adjustment of the roll gap even when the hydraulic valve arrangement is worn, the invention provides that the first hydraulic valve arrangement (10) is designed as an arrangement with a single-acting valve control.

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst, insbesondere für das flexible Walzen von Bandmaterial, mit mindestens zwei Arbeitswalzen, die relativ zueinander zur Einstellung eines Walzspalts mittels einer Hydraulikanordnung einstellbar sind, wobei die Hydraulikanordnung mindestens eine hydraulische Anstelleinheit umfasst, wobei die hydraulische Anstelleinheit mindestens einen Zylinder aufweist, in dem ein Kolben verschieblich angeordnet ist, wobei der Kolben den Zylinder in eine erste Hydraulikkammer und in eine zweite Hydraulikkammer unterteilt, wobei der Fluss von Hydrauliköl in die erste Hydraulikkammer mittels einer ersten hydraulischen Ventilanordnung gesteuert oder geregelt wird.The invention relates to a roll stand, in particular for the flexible rolling of strip material, with at least two work rolls which can be adjusted relative to one another for setting a roll gap by means of a hydraulic arrangement, the hydraulic arrangement comprising at least one hydraulic adjustment unit, the hydraulic adjustment unit having at least one cylinder, in which a piston is displaceably arranged, the piston dividing the cylinder into a first hydraulic chamber and a second hydraulic chamber, the flow of hydraulic oil into the first hydraulic chamber being controlled or regulated by means of a first hydraulic valve arrangement.

Ein gattungsgemäßes Walzgerüst ist aus der WO 2019/215197 A1 bekannt. Hier wird angestrebt, eine derartige Hydraulikanordnung bereitzustellen, die eine variable und hochdynamische Einstellung des Walzspalts bei hoher Positionierungsgenauigkeit erlaubt. Um dies zu erreichen, wird ein relativ komplexes hydraulisches Steuerungssystem mit zwei miteinander gekoppelten hydraulischen Ventilanordnungen vorgeschlagen, wobei die beiden Ventilanordnungen zur doppeltwirkenden Betätigung des Kolben-Zylinder-Systems sowohl mit der ersten als auch mit der zweiten Hydraulikkammer verbunden sind.A generic roll stand is from the WO 2019/215197 A1 known. The aim here is to provide such a hydraulic arrangement which allows a variable and highly dynamic setting of the roll gap with high positioning accuracy. To achieve this, a relatively complex hydraulic control system with two hydraulic valve assemblies coupled to one another is proposed, the two valve assemblies being connected to both the first and second hydraulic chambers for double-acting actuation of the piston-cylinder system.

Dieses vorbekannte Konzept zur hydraulischen Steuerung der hydraulischen Anstelleinheiten ist nicht nur relativ aufwendig und somit kostenintensiv. Ferner ist es hier von Nachteil, dass sich die Druckverhältnisse im hydraulischen System bei Verschleiß in der hydraulischen Ventilanordnung so verändern, dass kein hinreichend reproduzierbares Anstellen der Walzen im Walzgerüst mehr möglich ist. Das Systemverhalten hängt in diesem Falle also vom Verschleiß ab, was sich sehr negativ bemerkbar macht, insbesondere unter dem Aspekt, dass ein stabiler Betrieb gefordert wird, der dann nicht mehr gewährleistet ist.This previously known concept for the hydraulic control of the hydraulic adjustment units is not only relatively complex and therefore cost-intensive. A further disadvantage here is that the pressure conditions in the hydraulic system change in the event of wear in the hydraulic valve arrangement so that a sufficiently reproducible adjustment of the rolls in the roll stand is no longer possible. In this case, the system behavior depends on the wear and tear, which has a very negative impact, especially under the aspect that stable operation is required, which is then no longer guaranteed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass auch bei Verschleißerscheinungen, insbesondere in der hydraulischen Ventilanordnung, sichergestellt werden kann, dass eine genaue Einstellung des Walzspalts möglich ist. Dabei wird eine kostengünstige Lösung angestrebt. Ferner soll die hydraulische Steifigkeit des Kolben-Zylinder-Systems auch bei Verschleiß reproduzierbar sein.The invention is based on the object of developing a roll stand of the type mentioned at the outset in such a way that it can be ensured that the roll gap can be set precisely even if there are signs of wear, in particular in the hydraulic valve arrangement. A cost-effective solution is sought. Furthermore, the hydraulic rigidity of the piston-cylinder system should be reproducible even in the event of wear.

Die Lös u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste hydraulische Ventilanordnung für die erste Hydraulikkammer als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.The solution to this object by the invention is characterized in that the first hydraulic valve arrangement for the first hydraulic chamber is designed as an arrangement with a single-acting valve control.

Demgemäß erfolgt die Ansteuerung der ersten Hydraulikkammer durch die erste hydraulische Ventilanordnung in Form einer einfach wirkenden Ventilsteuerung (s. hierzu 2).Accordingly, the first hydraulic chamber is controlled by the first hydraulic valve arrangement in the form of a single-acting valve control (see FIG 2 ).

Die erste hydraulische Ventilanordnung weist dabei bevorzugt keine Verbindung zur zweiten Hydraulikkammer auf. Demgemäß erfolgt die Ansteuerung der zweiten Hydraulikkammer unabhängig von der Ansteuerung der ersten Hydraulikkammer (s. hierzu die 5, 6, 7 und 8).The first hydraulic valve arrangement preferably has no connection to the second hydraulic chamber. Accordingly, the control of the second hydraulic chamber takes place independently of the control of the first hydraulic chamber (see FIG 5 , 6th , 7th and 8th ).

Die zweite Hydraulikkammer kann nach einer Ausführungsform der Erfindung mit einer hydraulischen Druckquelle in Verbindung stehen, mit der sie mit einem vorgegebenen hydraulischen Druck, insbesondere mit einem konstanten Druck, beaufschlagt werden kann.According to one embodiment of the invention, the second hydraulic chamber can be connected to a hydraulic pressure source with which it can be acted upon with a predetermined hydraulic pressure, in particular with a constant pressure.

Alternativ hierzu ist es aber auch möglich, dass der Fluss von Hydrauliköl in die zweite Hydraulikkammer mittels einer zweiten hydraulischen Ventilanordnung erfolgt, wobei die zweite hydraulische Ventilanordnung als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist. Hiermit kann in vorteilhafter Weise die hydraulische Vorspannung auf ein gewünschtes Niveau eingestellt werden.As an alternative to this, however, it is also possible for the hydraulic oil to flow into the second hydraulic chamber by means of a second hydraulic valve arrangement, the second hydraulic valve arrangement being designed as an arrangement with a single-acting valve control. This allows the hydraulic preload to be set to a desired level in an advantageous manner.

Die Beaufschlagung der beiden Arbeitswalzen mit einer zum Walzspalt gerichteten Kraft kann mittels zweier weiterer Walzen, insbesondere mittels zweier Stützwalzen, erfolgen, wobei die weiteren Walzen mit der mindestens einen hydraulischen Anstelleinheit beaufschlagt werden.A force directed towards the roll gap can be applied to the two work rolls by means of two further rolls, in particular by means of two backup rolls, the further rolls being acted upon by the at least one hydraulic adjusting unit.

Die beiden Arbeitswalzen können weiterhin mittels eines Biege- oder Balancier-Systems mit einem Biegemoment beaufschlagt werden, wobei dieses weitere hydraulische Anstelleinheiten mit jeweiligen weiteren Zylindern und weiteren Kolben aufweist, wobei der weitere Kolben den weiteren Zylinder in eine weitere erste Hydraulikkammer und in eine weitere zweite Hydraulikkammer unterteilt, wobei der Fluss von Hydrauliköl in die weitere erste Hydraulikkammer mittels einer weiteren hydraulischen Ventilanordnung gesteuert oder geregelt wird und wobei die weitere hydraulische Ventilanordnung als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.A bending moment can also be applied to the two work rolls by means of a bending or balancing system, this having further hydraulic adjustment units with respective further cylinders and further pistons, the further piston moving the further cylinder into a further first hydraulic chamber and a further second The hydraulic chamber is divided, the flow of hydraulic oil into the further first hydraulic chamber being controlled or regulated by means of a further hydraulic valve arrangement and the further hydraulic valve arrangement being designed as an arrangement with a single-acting valve control.

Möglich ist es auch, dass mehrere hydraulische Anstelleinheiten parallel wirkend angeordnet sind.It is also possible for several hydraulic adjustment units to be arranged so as to act in parallel.

Ferner können mehrere hydraulische Ventilanordnungen (gleicher oder unterschiedlicher Nenngröße) parallel wirkend angeordnet sein und gemeinsam eine Hydraulikkammer mit Hydrauliköl versorgen.Furthermore, several hydraulic valve arrangements (of the same or different nominal size) can be arranged acting in parallel and jointly supply a hydraulic chamber with hydraulic oil.

Im hydraulischen Fließweg zur zweiten Hydraulikkammer kann ein Druckspeicher und/oder ein Druckminderer angeordnet werden.A pressure accumulator and / or a pressure reducer can be arranged in the hydraulic flow path to the second hydraulic chamber.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass im hydraulischen Fließweg der Systemdruckversorgung und/oder der Rücklaufleitung der ersten und/oder zweiten hydraulische Ventilanordnung eine Dämpfungseinheit angeordnet ist, wobei diese vorzugsweise einen Hydrodämpfer oder Speicher aufweist. Optional können auch zusätzliche Komponenten zur Dämpfung und Vorspannung vorgesehen werden.Furthermore, it can be provided that a damping unit is arranged in the hydraulic flow path of the system pressure supply and / or the return line of the first and / or second hydraulic valve arrangement, this preferably having a hydraulic damper or accumulator. Additional components for damping and pre-tensioning can also be provided as an option.

Die hydraulische Anstelleinheit kann auch eine Spülsteuerung aufweisen, mittels der die beiden Hydraulikkammern hydraulisch miteinander oder mit der Rücklaufleitung verbunden werden können.The hydraulic adjustment unit can also have a flushing control, by means of which the two hydraulic chambers can be hydraulically connected to one another or to the return line.

Mit der vorgeschlagenen einfach wirkenden Ventilsteuerung (auch als Einkantensteuerung bezeichnet) in der hydraulischen Ventilanordnung ist eine Funktionstrennung hinsichtlich der Beaufschlagung der beiden Hydraulikkammern gegeben. Die beiden Hydraulikkammern können somit unabhängig voneinander mit Hydrauliköl beaufschlagt werden.With the proposed single-acting valve control (also referred to as single-edge control) in the hydraulic valve arrangement, there is a functional separation with regard to the application of the two hydraulic chambers. The two hydraulic chambers can thus be acted upon with hydraulic oil independently of one another.

Somit schlägt die vorliegende Erfindung ein vereinfachtes Hydraulikkonzept für ein Walzgerüst und namentlich für dessen hydraulische Anstelleinheiten vor, womit dennoch der Walzspalt präzise und flexibel auf ein gewünschtes Maß eingestellt werden kann. Damit ist ein flexibles Walzen von Bandmaterial möglich.The present invention thus proposes a simplified hydraulic concept for a roll stand and specifically for its hydraulic adjustment units, with which the roll gap can nevertheless be set precisely and flexibly to a desired dimension. This enables flexible rolling of strip material.

Auch bei Verschleiß insbesondere der hydraulischen Ventilanordnungen ist sichergestellt, dass die Druckverhältnisse im Kolben-Zylinder-System reproduzierbar eingestellt werden können. Weiterhin kann die hydraulische Steifigkeit des Anstellsystems in einfacher Weise beeinflusst werden, wenn Verschleiß auftritt. Somit ist das Systemverhalten nicht mehr vom Ventilverschleiß abhängig.Even if the hydraulic valve arrangements in particular are worn, it is ensured that the pressure ratios in the piston-cylinder system can be set in a reproducible manner. Furthermore, the hydraulic rigidity of the adjustment system can be influenced in a simple manner if wear occurs. This means that the system behavior is no longer dependent on valve wear.

Bei der vorbekannten doppelt wirkenden Ventilanordnung (auch als Zwei- bzw. Mehrkanten-Steuerung bezeichnet) bestehen insbesondere Probleme, die sich aufgrund von Kavitation einstellen können, wenn äußere Störeinflüsse auftreten. Diese Problematik stellt sich bei der vorgeschlagenen Lösung nicht mehr.In the previously known double-acting valve arrangement (also referred to as two-edge or multi-edge control), there are in particular problems that can arise due to cavitation when external interfering influences occur. This problem no longer arises with the proposed solution.

Somit können relativ einfache und kostengünstige Komponenten eingesetzt werden, die dennoch einen stabilen Betrieb gewährleisten.Relatively simple and inexpensive components can thus be used, which nevertheless ensure stable operation.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung sind der Einsatz der erwähnten Spülsteuerung für die hydraulische Anstelleinheit sowie der Einsatz der Pulsationsdämpfung in der Druck- bzw. Tankleitung vorgesehen, so dass ein flexibles Walzen begünstigt wird.According to an advantageous development, the use of the mentioned flushing control for the hydraulic adjustment unit and the use of pulsation damping in the pressure or tank line are provided, so that flexible rolling is promoted.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

  • 1 schematisch ein Walzgerüst, wobei hydraulische Anstelleinheiten dargestellt sind, mit denen sowohl die Stützwalzen (mit einer zum Walzspalt gerichteten Kraft) als auch die Arbeitswalzen (mit einem Biegemoment) beaufschlagt werden,
  • 2 schematisch eine hydraulische Anstelleinheit, wobei die Versorgung einer ersten Hydraulikkammer mit Hydrauliköl dargestellt ist, wofür eine hydraulische Ventilanordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung zum Einsatz kommt,
  • 3 schematisch die Versorgung der ersten Hydraulikkammer mit mehreren parallel zueinander angeordneten hydraulischen Ventilanordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung,
  • 4 schematisch ein an sich bekanntes Kolben-Zylinder-System mit einer hydraulischen Ventilanordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung,
  • 5 schematisch eine hydraulische Anstelleinheit , wobei die Versorgung einer zweiten Hydraulikkammer mit Hydrauliköl dargestellt ist,
  • 6 eine Alternative der Versorgung gemäß 5 mit einem Druckminderer,
  • 7 eine Alternative der Versorgung gemäß 6 mit der Möglichkeit der Einstellung eines variablen Drucks,
  • 8 eine Alternative der Versorgung gemäß 5, wobei eine hydraulische Ventilanordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung zum Einsatz kommt (auch mehrere derartiger Ventilanordnungen sind möglich),
  • 9 eine Alternative der Versorgung gemäß 2, wobei eine hydraulische Dämpfungseinheit zum Einsatz kommt,
  • 10 bis
  • 12 drei Varianten einer hydraulischen Schaltung, mit der eine Spülung vorgenommen werden kann.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. Show it:
  • 1 schematically a roll stand, with hydraulic adjustment units being shown, with which both the backup rolls (with a force directed towards the roll gap) and the work rolls (with a bending moment) are acted upon,
  • 2 schematically a hydraulic adjusting unit, the supply of a first hydraulic chamber with hydraulic oil being shown, for which a hydraulic valve arrangement with single-acting valve control is used,
  • 3 schematically the supply of the first hydraulic chamber with several parallel hydraulic valve arrangements with single-acting valve control,
  • 4th schematically a known piston-cylinder system with a hydraulic valve arrangement with single-acting valve control,
  • 5 schematically a hydraulic adjusting unit, the supply of a second hydraulic chamber with hydraulic oil being shown,
  • 6th an alternative to the supply according to 5 with a pressure reducer,
  • 7th an alternative to the supply according to 6th with the possibility of setting a variable pressure,
  • 8th an alternative to the supply according to 5 , whereby a hydraulic valve arrangement with single-acting valve control is used (several such valve arrangements are also possible),
  • 9 an alternative to the supply according to 2 , whereby a hydraulic damping unit is used,
  • 10 until
  • 12th three variants of a hydraulic circuit that can be used for flushing.

In 1 ist ein Walzgerüst 1 angedeutet, welches zwei zusammenwirkende Arbeitswalzen 2 und 3 aufweist, zwischen denen ein Walzspalt 4 gebildet wird, um in diesem Walzgut zu walzen. Die beiden Arbeitswalzen 2 und 3 werden von Stützwalzen 12 und 13 gestützt.In 1 is a roll stand 1 indicated which two cooperating work rolls 2 and 3 has, between which a roll gap 4th is formed to roll in this rolling stock. The two work rolls 2 and 3 are supported by back-up rollers 12th and 13th supported.

Zur Anstellung der Walzen und somit zur Definition des Walzspalts 4 sind die Stützwalzen 12 oder 13 an beiden Walzenseiten mit hydraulischen Anstelleinheiten 5 versehen. Diese weisen einen Zylinder 6 auf, in dem ein Kolben 7 verschieblich angeordnet ist. Demgemäß werden im Zylinder zwei Hydraulikkammern ausgebildet, nämlich eine erste Hydraulikkammer 8 und eine zweite Hydraulikkammer 9. Die erzeugte Kraft ist in 1 mit Fa bezeichnet.For adjusting the rolls and thus for defining the roll gap 4th are the back-up rollers 12th or 13th on both roll sides with hydraulic adjustment units 5 Mistake. These have a cylinder 6th on, in which a piston 7th is arranged displaceably. Accordingly, there will be two in the cylinder Hydraulic chambers formed, namely a first hydraulic chamber 8th and a second hydraulic chamber 9 . The force generated is in 1 labeled Fa.

Gleichermaßen sind die Arbeitswalzen 2, 3 mit jeweiligen hydraulischen Anstelleinheiten 5 versehen, die hier allerdings dazu dienen, ein Biegemoment auf die Walzen aufzubringen. Die hydraulischen Anstelleinheiten 5 sind hier also Bestandteil von an sich bekannten Walzen-Biege- bzw. -Balanciersystemen. Hierbei sind zwei oder mehrere Anstelleinheiten pro Walzenseite vorgesehen. Die dabei erzeugte Kraft ist in 1 mit Fb bezeichnet.Likewise are the work rolls 2 , 3 with respective hydraulic adjustment units 5 provided, which here, however, serve to apply a bending moment to the rollers. The hydraulic adjustment units 5 are therefore part of known roll bending and balancing systems. Here, two or more adjusting units are provided per roll side. The force generated is in 1 denoted by Fb.

Die erste Hydraulikkammer 8 ist mit einer hydraulischen Leitung verbunden, die in 1 mit „Zylinderseite 1“ bezeichnet ist. Entsprechend ist die zweite Hydraulikkammer 9 mit einer hydraulischen Leitung verbunden, die in 1 mit „Zylinderseite 2“ bezeichnet ist.The first hydraulic chamber 8th is connected to a hydraulic line that runs in 1 is designated with "cylinder side 1". The second hydraulic chamber is corresponding 9 connected to a hydraulic line that runs in 1 is designated with "cylinder side 2".

Die Versorgung der ersten Hydraulikkammer 8 mit Hydrauliköl ist in 2 skizziert. Dargestellt ist hier, wie von einer hydraulischen Druckquelle PSyst , also von einer Pumpe, Hydrauliköl unter Druck bereitstellt wird und dieses in die erste Hydraulikkammer 8 geleitet wird. Hierfür ist eine erste hydraulische Ventilanordnung 10 vorgesehen.The supply of the first hydraulic chamber 8th with hydraulic oil is in 2 outlined. What is shown here is how from a hydraulic pressure source P syst , so from a pump, hydraulic oil is provided under pressure and this is in the first hydraulic chamber 8th is directed. A first hydraulic valve arrangement is used for this 10 intended.

Wesentlich ist, dass diese erste hydraulische Ventilanordnung 10 als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist. Zur diesbezüglichen Ausgestaltung wird auf die obigen Ausführungen und auf 4 verwiesen, in der eine solche hydraulische Steuerung skizziert ist, die als solche im Stand der Technik bekannt ist.It is essential that this first hydraulic valve arrangement 10 is designed as an arrangement with single-acting valve control. For the design in this regard, reference is made to the statements above and to 4th referenced, in which such a hydraulic control is outlined, which is known as such in the prior art.

In 4 sind drei Teilbilder einer einfach wirkenden Ventilsteuerung dargestellt, nämlich das hydraulische Schaltungssymbol (links), die funktionale Betriebsweise (Mitte) und schematisch der konstruktive Aufbau eines solchen Ventils (rechts). Die Steuerung der Bewegung des Kolbens 7 im Zylinder 6 erfolgt durch ein einfach wirkendes Regelventil mit einer aktiven Steuerkante im überdeckten Stellbereich des Steuerkolbens, der Bestandteil der hydraulischen Ventilanordnung 10 ist.In 4th three partial images of a single-acting valve control are shown, namely the hydraulic circuit symbol (left), the functional mode of operation (middle) and schematically the structural design of such a valve (right). Controlling the movement of the piston 7th in the cylinder 6th takes place through a single-acting control valve with an active control edge in the covered actuating area of the control piston, which is part of the hydraulic valve arrangement 10 is.

Die erfindungsgemäß zum Einsatz kommende einfach wirkende Ventilsteuerung ist also als solche im Stand der Technik bekannt. Die Steuerung des Durchflusses des Hydrauliköls wird im überdeckten Stellbereich des Steuerkolbens anhand einer einzigen aktiven Steuerkante vorgenommen.The single-acting valve control used according to the invention is therefore known as such in the prior art. The hydraulic oil flow is controlled in the covered actuating range of the control piston using a single active control edge.

Wie sich aus 3 ergibt, können hierbei auch mehrere einfach wirkende Regelventile (hydraulische Ventilanordnungen 10) gleicher oder unterschiedlicher Nenngröße mit jeweils einer aktiven Steuerkante im überdeckten Stellbereich des Steuerkolbens eingesetzt werden, wobei diese, wie in der Figur dargestellt, parallel zueinander angeordnet sind.How out 3 results, several single-acting control valves (hydraulic valve arrangements 10 ) of the same or different nominal size, each with an active control edge, can be used in the covered actuating area of the control piston, these being arranged parallel to one another, as shown in the figure.

Die Versorgung der zweiten Hydraulikkammer 9 mit Hydrauliköl ist in vier alternativen Ausgestaltungen in den 5 bis 8 dargestellt.The supply of the second hydraulic chamber 9 with hydraulic oil is available in four alternative configurations 5 until 8th shown.

In 5 ist zu sehen, dass die zweite Hydraulikkammer 9 direkt mit der hydraulischen Druckquelle PSyst , d. h. mit einer hydraulischen Pumpe verbunden ist und von dieser mit Hydrauliköl versorgt wird. Das Hydrauliköl wird dabei unter dem gegebenen Systemdruck PSyst gehalten. Nachdem die Kolbenfläche in der ersten Hydraulikkammer 8 größer ist als die Kolbenfläche in der zweiten Hydraulikkammer 9 (da die Fläche der Kolbenstange hier in Abzug gebracht werden muss), kann eine Bewegung des Kolben 7 im Zylinder 6 auch erfolgen, wenn die erste Hydraulikkammer 8 mit dem Systemdruck PSyst beaufschlagt wird. In 5 can be seen that the second hydraulic chamber 9 directly to the hydraulic pressure source P syst , ie is connected to a hydraulic pump and is supplied with hydraulic oil by this. The hydraulic oil is under the given system pressure P syst held. After the piston area in the first hydraulic chamber 8th is larger than the piston area in the second hydraulic chamber 9 (since the area of the piston rod must be deducted here), a movement of the piston 7th in the cylinder 6th also take place when the first hydraulic chamber 8th with the system pressure P syst is applied.

In 5 ist noch zu erkennen, dass in der hydraulischen Leitung zur zweiten Hydraulikkammer 9 ein Druckspeicher oder ein Hydrodämpfer 14 angeordnet ist, der für eine Vergleichmäßigung bzw. Glättung des Drucks sorgt.In 5 it can still be seen that in the hydraulic line to the second hydraulic chamber 9 a pressure accumulator or a hydraulic damper 14th is arranged, which ensures an equalization or smoothing of the pressure.

Gemäß der Lösung nach 5 wird also die zweite Hydraulikkammer 9 direkt mit dem Systemdruck beaufschlagt.According to the solution after 5 so becomes the second hydraulic chamber 9 directly applied to the system pressure.

In 6 ist eine Lösung skizziert, bei der die beaufschlagte zweite Hydraulikkammer 9 mit einem (gegenüber dem Systemdruck aus der hydraulischen Druckquelle PSyst ) reduzierten Konstantdruck erfolgt. Hierzu ist in der Leitung ein Druckminderer 15 angeordnet. Der hier konstant gehaltene Druck, mit dem die zweite Hydraulikkammer 9 beaufschlagt wird, liegt also unter dem Systemdruck.In 6th a solution is outlined in which the pressurized second hydraulic chamber 9 with a (compared to the system pressure from the hydraulic pressure source P syst ) reduced constant pressure. There is a pressure reducer in the line for this purpose 15th arranged. The pressure kept constant here, with which the second hydraulic chamber 9 is acted upon, is therefore below the system pressure.

Eine hierzu ähnliche Lösung ist in 7 zu sehen, wobei zu 6 hier der Unterschied besteht, dass die Beaufschlagung der zweiten Hydraulikkammer 9 mit einem variablen und einstellbaren Konstantdruck erfolgt.A similar solution is given in 7th to see where to 6th The difference here is that it acts on the second hydraulic chamber 9 takes place with a variable and adjustable constant pressure.

Optional können bei diesen Lösungen auch wieder ein Druckspeicher oder ein Hydrodämpfer 14 eingesetzt werden, wie es die 6 und 7 zeigen.Optionally, a pressure accumulator or a hydraulic damper can also be used with these solutions 14th be used as the 6th and 7th demonstrate.

In 8 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt, gemäß der vorgesehen ist, dass auch die zweite Hydraulikkammer 9 mit einem dynamisch regelbaren Druck beaufschlagt wird. Hierzu ist in der Zuleitung zur zweiten Hydraulikkammer 9 eine zweite hydraulische Ventilanordnung 11 vorgesehen, bei der sich genau wie bei der ersten hydraulischen Ventilanordnung 10 um eine solche mit einfach wirkender Ventilsteuerung handelt. In 8th a particularly preferred embodiment of the invention is shown, according to which it is provided that the second hydraulic chamber 9 a dynamically controllable pressure is applied. For this purpose is in the supply line to the second hydraulic chamber 9 a second hydraulic valve assembly 11 provided in the same way as in the first hydraulic valve arrangement 10 around one with a single-acting valve control.

In 9 ist illustriert, dass auch eine Pulsationsdämpfung eingesetzt werden kann, was hier im hydraulischen Fließweg der für Systemdruckversorgung und der Rücklaufleitung der ersten Ventilanordnung 10 für die erste Hydraulikkammer 8 skizziert ist, analog aber auch für die hydraulische Anbindung der zweiten Hydraulikkammer 9 vorgesehen werden kann. Hiernach ist in der hydraulischen Leitung eine Dämpfungseinheit 16 angeordnet, deren näherer Aufbau im rechten Teilbild in 9 skizziert ist. Hiernach weist die Dämpfungseinheit 16 einen Hydrodämpfer bzw. Speicher 17 auf, mit dem eine Glättung des Drucks erfolgen kann.In 9 it is illustrated that pulsation damping can also be used, which is here in the hydraulic flow path for the system pressure supply and the return line of the first valve arrangement 10 for the first hydraulic chamber 8th is sketched, but also for the hydraulic connection of the second hydraulic chamber 9 can be provided. After that there is a damping unit in the hydraulic line 16 arranged, the detailed structure of which is shown in the right-hand part in 9 is sketched. After that, the damping unit 16 a hydraulic damper or memory 17th with which the pressure can be smoothed.

Somit ist also eine Dämpfungseinheit in der Systemdruckversorgungs- und/oder Rücklaufleitung vorgesehen, die mit ihrem Anschluss A an das fluiddynamisch störaktive Teilsystem angeschlossen ist und mit ihrem Anschluss B an das gedämpfte Teilsystem. Optional können zusätzliche Komponenten zur Dämpfung und Vorspannung des Drucks vorgesehen werden, wie Drosseln, Blenden und Vorspannventile.Thus, a damping unit is provided in the system pressure supply and / or return line, which is connected with its connection A to the fluid-dynamically disruptive subsystem and with its connection B to the damped subsystem. Additional components for damping and pre-tensioning the pressure, such as throttles, orifices and pre-tensioning valves, can be provided as an option.

In den 10 bis 12 ist illustriert, wie eine Spülsteuerung ausgebildet sein kann, bei der Hydrauliköl durch das System geleitet werden kann, um dieses zu spülen.In the 10 until 12th is illustrated how a flushing control can be designed in which hydraulic oil can be passed through the system in order to flush it.

10 illustriert hier die Möglichkeit, die beiden Hydraulikkammern 8 und 9 kurzzuschließen. Hierzu ist eine Verbindungsleitung 18 in der Nähe des Zylinders vorgesehen, in der ein einstellbarer hydraulischer Widerstand 19 (Drosseln, Blende) angeordnet ist, mit dem die Verbindungsleitung 18 gesperrt oder freigegeben werden kann. Zum Spülen wird der hydraulische Widerstand 19 auf Durchgang geschaltet, so dass das Hydrauliköl zirkulieren kann. 10 illustrates here the possibility of the two hydraulic chambers 8th and 9 short-circuit. A connection line is required for this 18th provided near the cylinder in which an adjustable hydraulic resistance 19th (Throttles, diaphragm) is arranged with which the connecting line 18th can be locked or unlocked. The hydraulic resistance is used for flushing 19th switched to passage so that the hydraulic oil can circulate.

Bei der Lösung gemäß 11 ist die Verbindungsleitung 18 direkt in den Kolben 7 gelegt, einschließlich des auch hier vorgesehenen zwar einstellbaren, aber eher konstant gehaltenen hydraulischen Widerstands 19; demgemäß können hier die beiden Zylinderseiten „1“ und „2“ kurzgeschlossen werden, um einen Spülvorgang vorzunehmen.With the solution according to 11 is the connecting line 18th straight into the flask 7th including the adjustable but rather constant hydraulic resistance provided here as well 19th ; accordingly, the two cylinder sides “1” and “2” can be short-circuited here in order to carry out a flushing process.

In 12 ist schließlich eine weitere Lösung skizziert, gemäß der eine Umlaufsteuerung der Zylinderseiten „1“ und „2“ vorgesehen ist. Hierzu sind zwei Spülleitungen 20 vorgesehen, die unterhalb des Zylinders mit der Zuflussleitung „1“ verbunden sind (Analoges gilt für die Abflussleitung „2“) und in die hydraulische Widerstände 19 (Drossel, Blende) eingebaut sind. Das Blockieren oder Freigeben der Spülleitungen 20 erfolgt über schaltbare Ventile 21. Mit letzteren wird also die Spülfunktion aktiviert bzw. blockiert.In 12th Finally, another solution is sketched, according to which a circulation control of the cylinder sides "1" and "2" is provided. There are two flushing lines for this purpose 20th provided, which are connected to the inflow line “1” below the cylinder (the same applies to the outflow line “2”) and into the hydraulic resistances 19th (Throttle, orifice) are installed. Blocking or releasing the flushing lines 20th takes place via switchable valves 21 . The flushing function is activated or blocked with the latter.

Mit der so ausgestalteten hydraulischen Betätigung der Anstelleinheit 5 ergeben sich wesentliche Vorteile:

  • Aufgrund der einfach wirkenden Ventilsteuerung ist die Geschwindigkeitsverstärkung des Stellsystems niedriger und somit die Auflösung und die Positioniergenauigkeit höher.
With the hydraulic actuation of the adjusting unit designed in this way 5 there are significant advantages:
  • Due to the single-acting valve control, the speed gain of the positioning system is lower and thus the resolution and the positioning accuracy are higher.

Das Druckniveau im Zylindersystem ist unabhängig vom Ventilverschleiß reproduzierbar; das Gleiche gilt für die hydraulische Steifigkeit des Systems.The pressure level in the cylinder system is reproducible regardless of valve wear; the same applies to the hydraulic stiffness of the system.

Das Regelsystem kann bei Ventilverschleiß diesen besser kompensieren, so dass eine längere Lebensdauer der Komponenten gegeben ist. Gleichermaßen ist eine preisgünstige Ausführung realisierbar.The control system can better compensate for valve wear so that the components have a longer service life. An inexpensive design can also be implemented.

Sowohl das Druckniveau in der zweiten Hydraulikkammer (durch welches die Rückstellkraft erzeugt wird) als auch die Steifigkeit des hydraulischen Anstellsystems können frei gewählt werden. Damit können die Vorspannung und die Steifigkeit des Zylindersystems an die gewünschten Gegebenheiten angepasst werden. Somit kann auch die Vorspannung und die Steifigkeit des hydraulischen Anstellsystems frei gewählt werden, da ein unabhängiges Ansteuern der beiden Hydraulikkammern erfolgen kann.Both the pressure level in the second hydraulic chamber (through which the restoring force is generated) and the rigidity of the hydraulic adjustment system can be freely selected. This allows the preload and rigidity of the cylinder system to be adapted to the required conditions. The preload and the rigidity of the hydraulic adjustment system can thus also be freely selected, since the two hydraulic chambers can be controlled independently.

Somit ist auch die Voraussetzung dafür gegeben, dass Kavitations- und Diesel-Effekten auf der Passivseite entgegengewirkt werden kann.This also provides the prerequisite for counteracting cavitation and diesel effects on the passive side.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
WalzgerüstRoll stand
22
ArbeitswalzeWork roll
33
ArbeitswalzeWork roll
44th
WalzspaltRoll gap
55
hydraulische Anstelleinheithydraulic adjustment unit
66th
Zylindercylinder
77th
KolbenPistons
88th
erste Hydraulikkammerfirst hydraulic chamber
99
zweite Hydraulikkammersecond hydraulic chamber
1010
erste hydraulische Ventilanordnungfirst hydraulic valve assembly
1111
zweite hydraulische Ventilanordnungsecond hydraulic valve arrangement
1212th
Walze (Stützwalze)Roller
1313th
Walze (Stützwalze)Roller
1414th
Druckspeicher / HydrodämpferPressure accumulator / hydraulic damper
1515th
DruckmindererPressure reducer
1616
DämpfungseinheitDamping unit
1717th
Hydrodämpfer / SpeicherHydraulic damper / accumulator
1818th
VerbindungsleitungConnecting line
1919th
hydraulischer Widerstandhydraulic resistance
2020th
SpülleitungFlushing line
2121
schaltbares Ventil switchable valve
PSystPSyst
hydraulische Druckquellehydraulic pressure source
Tanktank
HydrauliktankHydraulic tank

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2019/215197 A1 [0002]WO 2019/215197 A1 [0002]

Claims (11)

Walzgerüst (1), insbesondere für das flexible Walzen von Bandmaterial, mit mindestens zwei Arbeitswalzen (2, 3), die relativ zueinander zur Einstellung eines Walzspalts (4) mittels einer Hydraulikanordnung einstellbar sind, wobei die Hydraulikanordnung mindestens eine hydraulische Anstelleinheit (5) umfasst, wobei die hydraulische Anstelleinheit (5) mindestens einen Zylinder (6) aufweist, in dem ein Kolben (7) verschieblich angeordnet ist, wobei der Kolben (7) den Zylinder (6) in eine erste Hydraulikkammer (8) und in eine zweite Hydraulikkammer (9) unterteilt, wobei der Fluss von Hydrauliköl in die erste Hydraulikkammer (8) mittels einer ersten hydraulischen Ventilanordnung (10) gesteuert oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die erste hydraulische Ventilanordnung (10) als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.Roll stand (1), in particular for the flexible rolling of strip material, with at least two work rolls (2, 3) which can be adjusted relative to one another for setting a roll gap (4) by means of a hydraulic system, the hydraulic system comprising at least one hydraulic adjustment unit (5) , the hydraulic adjusting unit (5) having at least one cylinder (6) in which a piston (7) is slidably arranged, the piston (7) moving the cylinder (6) into a first hydraulic chamber (8) and into a second hydraulic chamber (9), the flow of hydraulic oil into the first hydraulic chamber (8) being controlled or regulated by means of a first hydraulic valve arrangement (10), characterized in that the first hydraulic valve arrangement (10) is designed as an arrangement with single-acting valve control. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste hydraulische Ventilanordnung (10) keine Verbindung zur zweiten Hydraulikkammer (9) aufweist.Roll stand after Claim 1 , characterized in that the first hydraulic valve arrangement (10) has no connection to the second hydraulic chamber (9). Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hydraulikkammer (9) mit einer hydraulischen Druckquelle (PSyst) in Verbindung steht, mit der sie mit einem vorgegebenen hydraulischen Druck, insbesondere mit einem konstanten Druck, beaufschlagt werden kann.Roll stand after Claim 1 or 2 , characterized in that the second hydraulic chamber (9) is connected to a hydraulic pressure source (P Syst ) with which it can be acted upon with a predetermined hydraulic pressure, in particular with a constant pressure. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss von Hydrauliköl in die zweite Hydraulikkammer (9) mittels einer zweiten hydraulischen Ventilanordnung (11) erfolgt, wobei die zweite hydraulische Ventilanordnung (11) als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.Roll stand after Claim 1 or 2 , characterized in that the flow of hydraulic oil into the second hydraulic chamber (9) takes place by means of a second hydraulic valve arrangement (11), the second hydraulic valve arrangement (11) being designed as an arrangement with a single-acting valve control. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung der beiden Arbeitswalzen (2, 3) mit einer zum Walzspalt (4) gerichteten Kraft mittels zweier weiterer Walzen (12, 13), insbesondere mittels zweier Stützwalzen, erfolgt, wobei die weiteren Walzen (12, 13) mit der mindestens einen hydraulischen Anstelleinheit (5) beaufschlagt werden.Roll stand according to one of the Claims 1 until 4th , characterized in that the two work rolls (2, 3) are subjected to a force directed towards the roll gap (4) by means of two further rolls (12, 13), in particular by means of two backup rolls, the further rolls (12, 13) the at least one hydraulic adjusting unit (5) can be acted upon. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Arbeitswalzen (2, 3) mittels eines Biege- oder Balancier-Systems mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können, wobei dieses weitere hydraulische Anstelleinheiten mit jeweiligen weiteren Zylindern und weiteren Kolben aufweist, wobei der weitere Kolben den weiteren Zylinder in eine weitere erste Hydraulikkammer und in eine weitere zweite Hydraulikkammer unterteilt, wobei der Fluss von Hydrauliköl in die weitere erste Hydraulikkammer mittels einer weiteren hydraulischen Ventilanordnung gesteuert oder geregelt wird und wobei die weitere hydraulische Ventilanordnung als Anordnung mit einfach wirkender Ventilsteuerung ausgebildet ist.Roll stand according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that the two work rolls (2, 3) can be subjected to a bending moment by means of a bending or balancing system, this having further hydraulic adjustment units with respective further cylinders and further pistons, the further piston in the further cylinder a further first hydraulic chamber and subdivided into a further second hydraulic chamber, the flow of hydraulic oil into the further first hydraulic chamber being controlled or regulated by means of a further hydraulic valve arrangement and the further hydraulic valve arrangement being designed as an arrangement with single-acting valve control. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere hydraulische Anstelleinheiten parallel wirkend angeordnet sind.Roll stand according to one of the Claims 1 until 6th , characterized in that several hydraulic adjustment units are arranged to act in parallel. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere hydraulische Ventilanordnungen (10) parallel wirkend angeordnet sind und gemeinsam eine Hydraulikkammer (8, 9) mit Hydrauliköl versorgen.Roll stand according to one of the Claims 1 until 7th , characterized in that several hydraulic valve arrangements (10) are arranged acting in parallel and jointly supply a hydraulic chamber (8, 9) with hydraulic oil. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im hydraulischen Fließweg zur zweiten Hydraulikkammer (9) ein Druckspeicher (14) und/oder ein Druckminderer (15) angeordnet ist.Roll stand according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that a pressure accumulator (14) and / or a pressure reducer (15) is arranged in the hydraulic flow path to the second hydraulic chamber (9). Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im hydraulischen Fließweg der Systemdruckversorgung und/oder der Rücklaufleitung der ersten und/oder zweiten hydraulische Ventilanordnung (10, 11) eine Dämpfungseinheit (16) angeordnet ist, wobei diese vorzugsweise einen Hydrodämpfer oder Speicher (17) aufweist, wobei insbesondere zusätzliche Komponenten zur Dämpfung und Vorspannung vorgesehen sind.Roll stand according to one of the Claims 1 until 9 , characterized in that a damping unit (16) is arranged in the hydraulic flow path of the system pressure supply and / or the return line of the first and / or second hydraulic valve arrangement (10, 11), this preferably having a hydraulic damper or accumulator (17), in particular additional components for damping and preloading are provided. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Anstelleinheit (5) eine Spülsteuerung aufweist, mittels der die beiden Hydraulikkammern (8, 9) hydraulisch miteinander oder mit der Rücklaufleitung verbunden werden können.Roll stand according to one of the Claims 1 until 10 , characterized in that the hydraulic adjusting unit (5) has a flushing control by means of which the two hydraulic chambers (8, 9) can be hydraulically connected to one another or to the return line.
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