DE10257971A1 - Sheet metal strip cold rolling mill has contact rollers which may be displaced left or right in accordance with the metal strip running direction - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrwalzengerüst zum Walzen eines Metallbandes, mit einer oberen und einer unteren Arbeitswalze, diesen ober- und unterhalb zugeordneten Zwischenwalzen und/oder Stützwalzen sowie den Arbeitswalzen zugeordneten Stützrollen.The invention relates to a multi-roll stand for rolling a metal belt with an upper and a lower work roll, these above and below assigned intermediate rolls and / or backup rolls and support rollers assigned to the work rolls.
Solche Mehrwalzenkaltwalzwerke oder
Vielwalzengerüste,
die zur Kaltwalzung von Bändern
beispielsweise als Reversiergerüste
oder Tandemstraßen
bzw. in Tandemanordnung innerhalb von Bandprozeß-Linien zum Einsatz kommen,
sind z.B. in der typischen Sendzimir-Bauweise als 20-Walzengerüst bekannt
(vgl.
Durch die
Die bereits sehr lange bekannten
Mehrwalzengerüste
haben sich insbesondere zum Walzen von hochfesten Werkstoffen auf
kleinste Enddicken bewährt,
weil sich aus umformtechnischen und wirtschaftlichen Gründen Arbeitswalzen
mit einem möglichst
kleinen Walzendurchmesser einsetzen lassen. Ein wesentliches Merkmal
dieser Vielwalzengerüste ist
außer
der Zahl der Walzen die direkte hydraulische Anstellung, mit der
engste Banddickentoleranzen gewährleistet
werden können.
Hierbei dienen qualitätiv
unterschiedlich auf die Walzspaltkontur wirkende Stellmechanismen
zur Steuerung bzw. Regelung der Bandplanheit. Wenn die Walzen und
die Stützrollensysteme,
in der Regel zahlreiche auf einer Achse angeordnete Stützrollen
(vgl.
Die üblichen Vielwalzengerüste, z.B. 12-Walzengrüste oder 20-Walzengerüste, weisen zwei Walzensätze mit Arbeitswalzen an den einander zugekehrten Enden der beiden Walzensätze auf, die den Walzspalt begrenzen und von zwei Seiten, d.h. von oben und unten auf das Walzmaterial einwirken. Bei diesen Gerüsten besitzt jeder Walzensatz eine Anzahl innerer Zwischenwalzen und äußerer Stützrollen, an denen sich die Arbeitswalzen abstützen. Die direkte Anstellung bei 20-Walzengerüsten ermöglicht es ohne zusätzliche Umbaumaßnahmen bei gleicher Anzahl der Walzen wahlweise Arbeitswalzen mit Durchmessern im Verhältnis von etwa 2,5, beispielsweise zwischen 30 und 70 mm, vorzusehen.The usual multi-roll stands, e.g. 12 Walzengrüste or 20-roll stands, have two sets of rollers with work rolls on the facing ends of the two sets of rolls, which limit the roll gap and from two sides, i.e. from above and act on the rolling stock at the bottom. With these scaffolds each set of rolls has a number of inner intermediate rolls and outer support rolls, on which the work rolls are supported. The direct employment with 20-roll stands it makes it possible without additional renovations with the same number of rolls, optional work rolls with diameters in relation to of about 2.5, for example between 30 and 70 mm.
Allen diesen Vielwalzengerüsten ist gemeinsam, daß zwar eine feste Einstellung eines Horizontalversatzes der Arbeitswalzen zueinander durch Verschieben einer gesamten Abstützeinheit möglich ist, diese Außermittigkeit jedoch zu sehr großen horizontalen Kräften führt. Bei einer Abstützung der Arbeitswalzen bei einer sogenannten Z-High Bauweise eines Walzgerüstes findet in der Mitte zwar keine Auslenkung der Arbeitswalzen mehr statt, jedoch wirken große Kräfte, die von den Stützrollen aufgefangen werden müssen. Die zahlreichen kleinen nebeneinander liegenden, in entsprechend kleinen Lagern gehaltenen Röllchen dieser Stützrollensysteme sind damit für Verschleiß sehr anfällig. Die aufgrund der Abstützung bewirkten Ablaufspuren übertragen sich unvermeidlich auf die Arbeitswalzen und damit auf das zu walzende Bandmaterial. Die bekannten Abstützungen erfordern zudem einen großen Platz, so daß kein Freiraum mehr für Einbauten bleibt, beispielsweise zur Walzenkühlung und -reinigung.All of these multi-roll stands are together that a fixed setting of a horizontal offset of the work rolls to each other by moving an entire support unit is possible, this eccentricity however, too large horizontal forces leads. With a support of the work rolls in a so-called Z-high construction of a roll stand in the middle there is no more deflection of the work rolls, however, large ones work forces that of the support rollers have to be caught. The numerous small ones lying side by side in corresponding rolls held in small camps of these support roller systems are for Wear very much susceptible. The due to the support the resulting traces of transfer inevitably on the work rolls and thus on what is to be rolled Strip material. The well-known supports also require a large one Space so no More space for Internals remains, for example for cooling and cleaning the rollers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Mehrwalzengerüst ohne die genannten Nachteile zu schaffen und insbesondere so zu gestalten, daß ein variabler Walzbetrieb durch Einsatz von Arbeitswalzen mit einem sehr hohen Schlankheitsgrad (Ballenlänge/Walzendurchmesser), beispielsweise > 8, mit dennoch großer Stabilität der Arbeitswalzen gegen horizontales Ausknicken möglich ist.The invention is therefore the object based on a generic multi-roll stand without to create the disadvantages mentioned and in particular to design them the existence variable rolling operation by using work rolls with one very high degree of slenderness (bale length / roller diameter), for example> 8, with great stability of the work rollers possible against horizontal buckling is.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Arbeitswalzen in Bandlaufrichtung relativ gegenüber den Zwischenwalzen und/oder den Stützwalzen verschiebbar sind. Indem keine bewegungsgekoppelte Abstützeinheit, umfassend zum Beispiel sowohl eine Stützwalze als auch Zwischenstützwalzen und Stützrollen, mehr vorliegt, lassen sich gezielt die Arbeitswalzen oder die Stützwalzen bzw. wenn außerdem Zwischenwalzen angeordnet sind diese gegenüber den jeweils anderen Walzen horizontal mit üblichen Beaufschlagungsmitteln verschieben. Das ermöglicht es, solche Einstellungen der Abstützung zu erreichen, daß zwar einerseits eine stabile Anlage bzw. Abstützung gegeben ist, die sich wegen der gezielten, von den ermittelten Walzparametern abhängigen, individuellen Einstellung andererseits mit relativ geringen Kräften genau anpassen läßt, so daß so wenig Verschleiß wie möglich auftritt. Die sich in der Mitte zur Seite hin auslenkenden bzw. aufbiegenden Arbeitswalzen werden nicht mehr durch ein unnachgiebiges System mit einer sehr nachteiligen Krafteinwirkung auf die Stützrollen abgestützt. Die kleinere seitliche Stützkraft bewirkt nur noch einen geringen Verschleiß und reduziert somit die Übertragung von Ablaufspuren des Stützrollensystems auf die Arbeitswalzen.This object is achieved according to the invention solved, that the Work rolls in the direction of belt travel relative to the intermediate rolls and / or the backup rollers are movable. By not having a motion-coupled support unit, comprising, for example, both a backup roll and intermediate backup rolls and support rollers, If there is more left, the work rolls or the backup rolls can be targeted or if also Intermediate rolls are arranged opposite the other rolls horizontally with usual Move admission agents. That enables such settings the support to achieve that though on the one hand, a stable system or support is given, which is because of the specific, dependent on the determined rolling parameters, on the other hand, adapt the individual setting exactly with relatively little force leaves so little Wear like possible occurs. The deflecting or bending work rolls are no longer by an unyielding System with a very disadvantageous force on the support rollers supported. The smaller lateral support causes only a little wear and thus reduces transmission of traces of the support roller system on the work rolls.
Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß den Arbeitswalzen zur Abstützung in horizontaler Richtung seitliche Zwischenstützwalzen zugeordnet sind, die sich vorteilhaft durch ein äußeres Stützrollensystem abstützen lassen. Hierdurch läßt sich eine besonders unter technologischen Aspekten geeignete Gerüstkonfiguration vorsehen, die insbesondere bei der Herstellung von Edelstahl eine Integration in Glüh- und Beizlinien ermöglicht, was die Produktionskosten nachhaltig herabsetzt. Die Zwischenstützwalzen und Stützrollensysteme, entweder eine Stützrollenanordnung oder ein Stützrollenpaar bzw. -satz, geben den im Durchmesser sehr kleinen Arbeitswalzen nämlich eine solche seitliche Abstützung, die eine erforderliche hohe Walzkraft zuläßt, weil der Walzensatz eine große Steifigkeit besitzt. Hinsichtlich des Kraft- und Leistungsbedarfs und der damit verbundenen Gerüstdimensionierung ergibt sich ein optimaler Einsatz von Arbeitswalzen mit einem Schlankheitsgrad > 8, was die üblichen Systeme weit überschreitet.A preferred embodiment of the invention provides that the work rolls for support in the horizontal direction lateral intermediate support rolls are assigned, which can advantageously be supported by an external support roller system. As a result, a scaffold configuration that is particularly suitable from a technological point of view can be provided, which enables integration in annealing and pickling lines, in particular in the production of stainless steel, which permanently reduces production costs. The intermediate support rollers and support roller systems, either a support roller arrangement or a support roller pair or set, give the work rollers, which are very small in diameter, to such a lateral support that permits a high rolling force, because the roller set has a high degree of rigidity. With regard to the power and power requirements and the associated dimensioning of the scaffolding, there is an optimal use of work rolls with a slenderness level> 8, which far exceeds the usual systems.
Wenn nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft eine Sexto-Bauweise, bei der in vertikaler Richtung übereinander angeordnet die Arbeitswalzen, die Zwischenwalzen und die Stützwalzen vorgesehen sind, eingesetzt wird, können die auf den seitlichen Stützapparat der Arbeitswalzen wirkenden Kraftkomponenten über einen einstellbaren Horizontalversatz der Arbeitswalzen geregelt werden. Das minimiert nicht nur den Verschleiß der Stützrollen, sondern während des Walzbetriebs wird ein dauerhafter Kontakt der Arbeitswalze mit dem Stützapparat bzw. -system gewährleistet. Die erforderlichen mechanischen Stellglieder, wie Walzenverschiebung und -biegung, für eine den Erfordernissen entsprechende Bandplanheit lassen sich aufgrund von Bauraum und Bandqualität auf die Ebene der Zwischenwalzen installieren.If according to an embodiment of the Invention advantageous a six-high construction, in the vertical Direction one above the other arranged the work rolls, the intermediate rolls and the backup rolls are provided, can be used on the side brace the force components acting on the work rolls via an adjustable horizontal offset of the work rolls are regulated. This not only minimizes the wear of the support rollers, but during The rolling mill is in permanent contact with the work roll the support apparatus system guaranteed. The required mechanical actuators, such as roller displacement and bending, for a band flatness corresponding to the requirements can be based on Space and tape quality install on the level of the intermediate rolls.
Hierbei liegt es im Rahmen der Erfindung, eine einseitige Abstützung der Arbeitswalzen mit einer seitlichen Zwischenwalze und mindestens einer äußeren Stützrolle oder eine zweiseitige Abstützung der Arbeitswalzen mit jeweils einer seitlichen Zwischenwalze und mindestens einer äußeren Stützrolle vorzusehen. So empfiehlt sich bei einem Walzbetrieb ausschließlich nur in einer Richtung, wie im In-Line Betrieb, bei entsprechendem horizontalen Versatz der Arbeitswalze eine lediglich einseitige Abstützung. Beim Reversierbetrieb ist hingegen eine Abstüt zung in beiden Richtungen empfehlenswert, gleichwohl auch bei einseitiger Stützung ein Reversieren möglich ist.It is within the scope of the invention, a one-sided support of the work rolls with a side intermediate roll and at least an outer support roller or a two-sided support of the Work rolls each with a side intermediate roll and at least to provide an outer support roller. For example, this is only recommended for rolling operations in one direction, as in in-line operation, with the corresponding horizontal Offset the work roll only one-sided support. At the Reverse operation, on the other hand, is a support in both directions recommended, but also with one-sided support Reversing possible is.
Vor allem bei einer Gerüstbauweise mit einer nur einseitigen Abstützung ergibt sich der Vorteil des nötigen konstruktiven Freiraumes zur zusätzlichen Integration von insbesondere Spritzbalken mit Düsen zur Walzspaltschmierung, zur Walzenkühlung und zur Walzenreinigung.Especially with scaffolding with only one-sided support there is the advantage of the necessary constructive freedom for additional integration especially spray bars with nozzles for roll gap lubrication, for roller cooling and for roller cleaning.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Arbeitswalzen oder die Zwischenwalzen oder die Stützwalzen axial gegeneinander verschiebbar sind. Ein erfindungsgemäß abgestütztes Arbeitswalzensystem erlaubt somit die Verbindung mit einer Axialverschiebung. Durch beispielsweise Arbeitswalzen mit Einbaustücken und Wälzlagern in Kassettenbauweise ergibt sich die Möglichkeit, das Axialverschiebesystem auf der Arbeitswalzenebene einzusetzen. Die Arbeitswalzen-Axialverschiebung bietet gleichzeitig die Möglichkeit einer Bandkantenanschärfung (Edge Drop Control) durch Walzen mit verjüngten Walzenballenenden oder dergleichen Arbeitswalzenkonturen. Die Arbeitswalzen können aber auch ohne Einbaustücke und ohne Lager freiliegend horizontal vorgesehen und axial über Klapptore arretiert werden. Es ist dann ohne weiteres ein Arbeitswalzenwechsel mittels Manipulator (Walzenwechselroboter) möglich. Die Arbeitswalzen können durch Reibschluß über die Zwischen- oder Stützwalzen angetrieben werden.According to an embodiment of the invention it is proposed that the Work rolls or the intermediate rolls or the backup rolls are axially displaceable against each other. A work roll system supported according to the invention thus allows connection with an axial displacement. By For example, work rolls with chocks and roller bearings in cassette design there is the possibility to use the axial shifting system on the work roll level. The work roll axial displacement also offers the possibility a band edge sharpening (Edge Drop Control) by rolling with tapered roll ends or similar work roll contours. The work rolls can even without chocks and Exposed horizontally without bearings and axially via folding gates be locked. It is then easy to change the work roll possible using a manipulator (roller changing robot). The work rolls can by Friction over the Intermediate or backup rolls are driven.
Bei der alternativen Axialverschiebung der Zwischenwalzen mit ihren Einbaustücken und Wälzlagern in Kassettenbauweise wird die bandkantenorientierte Betriebsweise auf der Zwischenwalzenebene durchgeführt. Je nach Bauweise können entweder die Stützwalzen oder die Zwischenwalzen angetrieben sein.With the alternative axial displacement the intermediate rollers with their chocks and roller bearings in cassette design becomes the strip edge-oriented mode of operation on the intermediate roller level carried out. Depending on the design, you can either the backup rolls or the intermediate rolls can be driven.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Zwischenwalzen oder die Stützwalzen oder die Arbeitswalzen mit ihren Einbaustücken in Biegeblöcken angeordnet sind. Dies ermöglicht eine positive und negative Biegung der entsprechenden Walzen.Another embodiment of the invention provides before that Intermediate rolls or the backup rolls or the work rolls with their chocks arranged in bending blocks are. This enables one positive and negative bending of the corresponding rolls.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen sehr schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung. Es zeigen:Further features of the invention result from the claims and the following description of very schematically in the drawings illustrated embodiments the invention. Show it:
Von einem Mehrwalzenkaltwalzwerk
sind in den
In
Die Rollensätze der
Bei der einem 6-High Mehrwalzenkaltwalzwerk
nachgebildeten Rollenanordnung gemäß
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