DE1806680C3 - Walzgerüst mit unter Vorspannung stehenden Ständersaulen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich ?uf ein Walzgerüst mit unter Vorspannung stehenden Ständersäulen, mit oberen und unteren in den Ständerfenstern geführten Einbaustücken für die Arbeits- bzw. Stützwalzen und hydraulischen Ausgleichsvorrichtungen zwischen den Einbaustücken, mit mechanisch betätigten, an den oberen Einbaustücken angreifenden Anstellspindeln und mit hydraulischem Anstell-Druckkolben, sowie mit auf den

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65 unteren Einbaustücken sich abstützenden, die oberen Einbaustücke durchsetzenden Stützenpaaren zur Übertragung der Vorspannlcraft und mit Druckmeßdosen a!s Kraftmeß-Einrichtungen.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem des toleranzhaltigen Walzens auch bei während des Walzens sich ändernden Bedingungen. Der bekannte Vorschlag (FR-PS 1 511 243) sieht zwei getrennte Druckspindeln vor, die nicht mit dem Hydraulikzylinder in einer Achse liegen. Dadurch ergibt sich der Nachteil, daß Walzkraftänderungen nicht als in sich geschlossener Kraftfluß zentral in die Spindel eingeleitet werden, so daß der Einfluß der Ständerdehnung nicht hinreichend auszuschalten ist.

Bei einem anderen Vorschlag (DT-PS 901 283) sind unter Vorspannung stehende Druckstelzen vorgeschlagen, jedoch kann eine direkte Aufnahme des Walzdrukkes und der Vorspannkraft nicht erfolgen, die Keilanstellung ist bei diesem Vorschlag von der Druckspindel getrennt.

Einem weiteren bekannten Vorschlag (FR-PS 1 522 991) fehlt für die kontinuierliche Nachstellung des Walzenspaltes die zentrale Druckspindel, ein anderer Vorschlag (GB-PS 1 056 973) schlägt die Verspannung des Walzenständers vor, in die Verspannung sind jedoch die Einbaustücke nicht eingeschlossen, außerdem liegen die Druckzylinder nicht gleichachsig mit der Druckspindel, so daß sich die bereits genannten Nachteile ergeben.

Gegenüber den Unzulänglichkeiten bekannter Lösungen hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, ein Walzgerüst von besonderer Starrheit der zwischen Walzen und Ständer verwendeten Teilekette für eine bessere und toleranzhaltigere zentrale Walzspaltverstellung zu schaffen.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe wird vorgeschlagen, daß, wie bekannt (US-PS 2 792 730) die Druckkolben über den Anstellspindeln gleichachsig angeordnet sind, und daß jedes Stützenpaar mit einem oberhalb der oberen Einbaustücke angeordneten, die Spindelmutter aufnehmenden Querjoch verbunden ist.

Daraus ergibt sich der Vorteil, daß Walzkraftänderun^en über das Einbaustück und über ein im Ständerfenster geführtes, das andere Einbaustück umfassendes Kraftmeß-Stülzenpaar mittels eines dieses verbindenden Joches in die Anstellspindel leitbar sind, die als Träger des Druckkolbens dient, dessen Kraft auf das andere Einbaustück übertragbar ist.

Mit den KraftmelJstützen wird ein kurzer Übertragungsweg geschaffen, um Meldungen über Walzkraftänderungen spielfrei und verzögerungsfrei auf die hydraulischen Druckwandler zu übertragen. Ein wesentlicher Vorzug der Erfindung liegt darin, daß sich ein beliebig festlegbarer Teil der Hydraulikkolben-Vorspannkraft gemäß Einstellung der Anstellspindel so auf ein Einbaustück übertragen läßt, daß Walzkraftänderungen sich in einer Entspannung der sich unter Druckspannung befindlichen Kraftineßstülzen äußern. Ein Ausweichen der Kraftmeßstützen ist wegen ihrer Führung zwischen Ständerfenster und Einbaustück nicht möglich. Dieser Vorzug kommt genauso der Führung des Einbaustückes zugute, so daß grundsätzlich ein geringerer Walzensprung als bisher erreicht werden kann. Die Kraftschlußverbindung zwischen Einbaustück-Kraftmeßstützen-Anstellspindel-Ständerteile sichert automatisch das Ausschalten des Gewindespiels, gleich in welchem Verschleißzustand sich das Gewinde befindet. Ein anderer bedeutende- Vorteil der Erfindung offen-

bart sich in dem Merkmal, je höher die Walzkraftänderung steigt, desto enger schließt sich die Kette der im Kraftfluß befindlichen Teile.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß, wie bei einem Walzgerüst, bei dem die Stützen nicht zur Übertragung der Vorspai.nkraft dienen (GB-PS 1 114 778), zwischen unterem Einbaustück und jeder Stütze jeweils eine Kraftmeßdose angeordnei ist. Eine Walzkrafterhöhung führt gemäß der Eigenart der Erfindung zu einer Entlastung der Kraftmeßdosen. Die Anordnung symmetrisch zur Ständermittenachse läßt die Auswertung der Meßgrößen in einer Kompensationsschaltung zu, um etwaige Meßfehler einer Seite, bedingt durch unterschiedliche Reibungsverhältnisse, zu korrigieren. _ls

Nach einem anderen Merkmai der Erfindung bildet der Druckkolben zusammen mit Teilen der Ständerkappe axial gegenüberliegende Druckräume. Dadurch werden die Schwierigkeiten bekannter Walzwerke hinsichtlich der Kompressibilität des hydraulischen Druck- _ao kissens ausgeschaltet, bei denen der erforderliche Gegendruck fehlte. Durch einen beidseitig beaufschlagten Kolben ergibt sich eine noch bessere, feinfühlige Druckänderung bei extrem hohen Drücken. Ein Druckanstieg einer Seite ist mit einem Druckabfall der ande- »5 ren verbunden, auch in besonders strenger Arbeitsweise treten in dem vorgesehenen Zylinder keine Druckverluste der beiden Seiten auf, da nach erfolgter Verstellung auf beiden Seiten entsprechende Drücke eingestellt werden können. Solche Druckkolben sind beispielsweise aus der DT-AS 1 258 814 und 1 195 259 bekannt, jedoch finden diese nicht bei einem Walzgerüst der hier vorliegenden Art Verwendung.

Einer Grobeinstellung, d. h. einem momentanen großen Hub des Kolbens, braucht lediglich eine größere Pumpenleistung oder die Abgabe von Drucköl aus einem Hochdruckspeicher gegenübergestellt zu werden. Die Pumpenleistung kann aber nach einem anderen Merkmal der Erfindung auch Verringerung erfahren. Dazu wird vorgeschlagen, daß der mit der Schließbewegung des Walzspaltes verbundene Druckraum mittels eines axial verstellbaren Deckels für ein Mindest-Ölvolumen ausgestattet ist. Die Größe des geforderten Walzspaltes bestimmt die einzustellende Hubhöhe, die danach auf ein Minimum begrenzt werden kann.

Nach einer vorteilhaften Antriebsmöglichke't ist die Gestaltung des Oberteils des Walzenständers dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Kolben verbundenen, diesen durchdringenden und durch die Zylinder-Stirnwand abgedichtet geführten Kolbenstangen-Fortsatz den Druckräumen zugeordnete Kanäle und Auslauföffnungen für das Drucköl vorgesehen sind.

Für eine andere Antriebsmöglichkeit wird vorgeschlagen, einen axial unverschiebbaren, in der Ssänderkappe befindlichen Druckzylinder, in dem der Druckkolben axial verschiebbar und drehbar jeführt ist und der Kolbenstangen-Fortsatz mit einem Vielkeilprofil versehen ist, das in einem das Antriebsmoment zur Grobverstellung des Druckkolbens übertragenden Vielnutprofil des Schneckenrades gleitbar geführt ist, zu verwenden. Ein wesentlicher Vorzug liegt in der Anordnung von Mehrfach-Lagerstellen und in einer Beschränkung auf eine Mindestzahl von beweglichen Teilen.

Nach einem anderen Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Stützen gelenkig mit dem ihnen zugeordneten Querjoch in kraftschlüssiger Verbindung stehen. Dadurch wird sichergestellt, daß Ungleichheiten der Ständerführungen nicht in Zwängungen verwandelt werden, so daß normale Reibungsverhältnisse gewährleistet sind.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.

F i g. I der Zeichnung stellt eine Seitenansicht des Quartogerüstes dar mit Blickrichtung auf die Ständerfenster, also quer zur Walzrichtung;

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform einer Einzelheit der F i g. 1, in derselben Schnittanordnung.

Der Walzenständer 1 besteht aus vier Ständersäulen 2, von denen zwei sichtbar sind. Die Ständersäulen 2 besitzen als obere Verbindung die Ständerkappe 3 und ais untere Verbindung das Untergestell 4. Diese Teile 2 bis 4 bilden gemäß der F i g. 1 der Zeichnung einen Rahmen für das Ständerfenste^r 5. Das Ständerfenster 5 is! an seinen Flächen bearbeitet und mit nicht weiter dargestellten Führungsnuten bzw. Führungsflächen ausgestaltet, die erlauben, die Lage des unteren Einbaustückes 6 genauestens festzulegen. Das untere Einbaustück 6 dient als Träger der unteren Stützwalze 7. Außerdem befindet sich am unteren Einbaustück 6 eine weitere Führung 8 für ein kleineres Einbaustück 9 der unteren Arbeitswalze 10.

Das obere Einbaustück 11 für die obere Stützwalze 12 ist nicht wie sonst üblich ebenfalls im Ständerfenster 5 geführt, sondern beidseitig zwischen Stützen 13 und 14, die das Einbaustück 11 umfassen und ein seitliches Ausweichen nach links oder rechts mit Bezugnahme ;)uf die Zeichnung verhindern. Die Stützen 13 und 14 können als getrennte Teile gefertigt sein, die über das Querjoch 15 in senkrechter Richtung in Berührung mit dem unteren Einbaustück 6 stehen. Genau wie das untere Einbaustück 6 weist auch das obere Einbaustück 11 für die Stützwalzen 7 bzw. 12 eine Führung 8 auf, die als Fixierung für das untere, kleinere Einbaustück 9 der oberen Arbeitswalze 10 dient.

Sowohl die kleineren Einbaustücke 9 für die Arbeitswalzen 10 als auch die großen Einbaustücke 6 und 11 für die Stützwalzen 7 und 12 besitzen eine Ausbalancierung mittels Druckkolben 16 bzw. 17 zwecks Höhenverstellung der genannten Teile. Von bekannten Walzwerken her ist es üblich, mit derartigen Einrichtungen die elastischen Formänderungen in den Gewinden von Anstellvorrichtungen, die einen maßgebenden Anteil des Walzensprunges verursachen, auszuschalten. Bei anfanglich besonders starken Walzdruckänderungen und den damit bedingten besonders starken Formänderungen durch ein Verspannen des Anstellgewindes bedient man sich derartiger Vorrichtungen zum Gewichtsausgleich für das Einbaustück 11 der oberen Stützwalze 12 und für das kleinere Einbaustück 9 der oberen Arbeitswalze 10. Wie im folgenden noch erläutert werden wird, spielt jedoch diese Ausbalancierung im vorliegenden Fall nicht mehr eine solche wesentliche Rolle wie bisher.

Die mechanischen Anstellmittel bestehen nunmehr aus der Druckspindel 18, die über ein Pfannenlager 19 am oberen Einbaustück 11 für die obere Stützwalze 12 angrc;^ft. Auf derselben Achse 20 der in der Spindelmutter 21 geführten Druckspindel 18 befinden sich in Serie geschaltet die hydraulischen Anstellmittel, hier bestehend aus dem Druckkolben 22, der an beiden Kolbenflächen 23 und 24 beaufschlagbar ist. Heb- und Senkbewegungen des Druckkolbens 22 führt deshalb in selber Weise auch die Anstellspindel 18 aus und mit ihr das

Joch 15, das Vorspannkräfte auf die Kraftmeßstützen 13 und 14 überträgt.

Zwischen dem Kraftmeßstützenpaar 13 bzw. 14 und dem unteren Einbaustück 6 befinden sich vorzugsweise Kraftmeßdosen 25 zur Messung der Vorspannung unter der sich letztenendes auch der Walzenständer 1 befindet. Das untere Einbaustück 6 lagert auf dem Ausbauwagen 26, auf dem es gegebenenfalls zusammen mit den Einbaustücken der Arbeitswalzen 10 und der Stützwalze 12 ohne Schwierigkeiten ausfahrbar ist, und zwar senkrecht zur Zeichenebene. Im Betriebszustand jedoch senkt man das untere Einbaustück 6 mit dem gesamten darauf lastenden Gewicht der Arbeits- bzw. Stützwalzen 7, 12 bzw. 10 auf weitere Kraftmeßdosen 27 ab, die zur Messung der Gesamtkraft dienen.

Der Antrieb für die Anstellspindel 18 kann auf die verschiedensten Arten gebildet sein. Beispielsweise weist der Druckkolben 22 einen Kolbenstangen-Fortsatz 28 auf, der außer den ihm zugedachten Aufgaben in einer kräftigen Ausbildung zur Übertragung eines notwendigen Drehmomentes dienen kann, so daß über den Kolbenstangen-Fortsatz 28 das Drehmoment eingeleitet wird.

Es ist jedoch möglich, eine andere Ausführungsform vorzusehen, die im folgenden beschrieben ist, jedoch nicht zur Erfindung gehört. Der Druckkolben 22 gleitet hierzu in einem in der Ständerkappe 3 gelagerten Druckzylinder 29, wie bereits angedeutet. Er besitzt für die beiden Beaufschlagungsflächen 23 und 24 zwei getrennte Druckräume 30 und 31. Diese sind über Kanäle 32 und 33 im Kolbenstangen-Fortsatz 28 mit Druckö! versorgt, wobei dieses aus den öffnungen 34 bzw. 35 in die beiden Druckräume tritt. Der Kolbenstangen-Fortsatz 28 dient dazu, einen Kopf 36 aufzunehmen, in den unter Drehdichtung das Drucköl einführbar ist.

Der Druckzylinder 29 ist drehbar in der Ständerkappe 3 gelagert und mittels eines Abschlusses 37 gegen axiales Verschieben gesichert. Er trägt an seinem oberen Ende drehfest verbunden das Schneckenrad 38, in das eine an der Ständerkappe 3 drehbar gelagerte und mit einem weiter nicht dargestellten Antriebsmotor geringer Größe versehene Schnecke 39 eingreift. Die gesamte Einheit Druckzylinder 29, Schneckenrad 38, Schnecke 39 wird mittels eines Deckels 40 an der Ständerkappe 3 abgeschlossen, der dichtend aufgesetzt ist.

Eine weitere Möglichkeit für den Fachmann, eine Drehbewegung auf den Vielkeilprofilschaft 41 des Druckkolbens 22 zu übertragen, gibt auch ein weiter nicht dargestellter Gewinde-Mutterteil, der in der Ständerkappe 3 eingebaut ist, wobei der Druckzylinder 29 mit Außengewinde (Bolzengewinde) versehen ist, so daß ein Drehantrieb des Druckzylinders 29 zum Heben und Senken des gesamten Druckzylinders führt In diesem Fall ist dann das Gewinde 42 zwischen Anstellspindel 18 und Gewindemutter 21 nicht mehr erforderlich, sondern lediglich Geradführungen. Dem Fachmann stehen demnach mehrere Vorschläge zur Verfugung, eine Drehbewegung auf den Schaft 41 des Druckkolbens 22

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35 zu übertragen.

Der Druckzylinder 29, wie er in der F i g. 1 der Zeichnung dargestellt ist und in der Ständerkappe 3 ruht, besitzt verschiedene Vorzüge. Beispielsweise weist er einen Deckel 43 auf, der mittels Gewinde 44 oder ähnlich dichtenden Führungen verstellbar vorgesehen ist, so daß der Druckraum 30 auf ein Mindest-Druckölvolumen gebracht werden kann.

Die Stützen 13 und 14 können, wie bereits kurz angedeutet, eine Einheit mit dem Querjoch 15 bilden, oder getrennt hergestellt sein und in Aussparungen 45 des Querjoches 15 lagern. Es ist auch möglich, das Querjoch 15 bzw. die Stützen 13 und 14 mit Keilführungen 46 od. dgl. auszurüsten, um die Senkrecht-Führung noch zu verbessern. Für den Einsatz des erfindungsgemäßen Walzwerkes gibt es verschiedene Möglichkeilen. So kann es zweckmäßig sein, je nach dem Aufgabenbereich eines Kalt- bzw. Warmwalzwerkes zeitweise nur mit einer einfachen mechanischen Anstellspindel zu walzen. Hierzu bietet sich die Möglichkeit, am Querjoch 15 feste Anschläge 47 vorzusehen, die mit weiter nicht dargestellten normalen Anstellspindeln in der Ständerkappe 3 zusammenarbeiten.

Das Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 beinhaltet eine andersartige Ausgestaltung des Antriebes für die Grobvcrstellung. In der Ständerkappe 3 ist der Druckzylinder 29 in einer Ausdrehung 48 eingelassen und gegen axiales Verschieben mittels der Gewinde-Mutter 49 gesichert. Die Anstellspindel 18 weist einen glatten, kreisringförmigen Schaft 50 auf, der mittels des Dichtsitzes 51 umschlossen wird, um Leckverluste aus dem Druckraum 31 zu vermeiden. Zum Schaft 50 am Druckkolben 22 gegenüberliegend befindet sich der Kolbenstangen-Fortsatz 28. Er ist ebenfalls mittels eines Dichtsitzes 52 umschlossen, wobei die entsprechenden Dichtpackungen 53 innerhalb des Deckels 43 vorgesehen sind. In F i g. 2 ist nunmehr ein Zahnrad 54 strichpunktiert eingezeichnet, in das ein Antriebsritzel 55 greift, um den Deckel 43, als Einheit, innerhalb des Druckzylinders 29 zu verstellen. Die unterste Lage des Deckels 43, mit 56 bezeichnet, befindet sich ebenfalls strichpunktiert eingezeichnet. Das Zahnrad 54 ist innen hohl und gestattet den Durchtritt des Kolbenstangen-Fortsatzes 28. Dieser trägt das Vielkeilprofil 57, das in entsprechend passender Form in das Schneckenrad 38 eingearbeitet ist, derart, daß eine Schubbewegung des Kolbenstangen-Fortsatzes 28 zusammen mit dem Druckkolben 22 neben der Drehbewegung für die Anstellspindel 18 stattfinden kann. Das Schneckenrad 38 sowie dessen Antriebsschnecke 39 lagern in dem Gehäuse 58, das aus den Gehäuseteilen 59 und 60 zusammengesetzt ist. Der untere Teil 60 befindet sich in starrer Verbindung mi) der Ständerkappe 3. Das Beispiel der Fig.2 betriff! lediglich die andersartige Ausführungsform des Antriebes der Grobeinstellung, wobei beide Antriebsarten getrennt oder gemeinsam angewendet werden können Die übrige Ausführungsform des Gegenstandes der Er findung bleibt gemäß F i g. 1 unverändert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

Patentansprüche:

1. Walzgerüst mit unter Vorspannung stehenden Ständersäulen, mit oberen und unteren in den Ständerfenstern geführten Einbaustücken für die Arbeits- bzw. Stützwalzen und hydraulischen Ausgleichsvorrichtungen zwischen den Einbaustücken, mit mechanisch betätigten, an den oberen Einbaustücken angreifenden Anstellspindeln und mit hy- " draulischen Anstell-Druckkolben, sowie mit auf den unteren Einbaustücken sich abstützenden, die oberen Einbaustücke durchsetzenden Stützenpaaren zur Übertragung der Vorspannkraft und mit Druckmeßdosen als Kraftmeßeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß, wie bekannt, die Druckkolben (22) über den Anstellspindeln (20) gleichachsig angeordnet sind, und daß jedes Stützenpaar (13,14) mit einem oberhalb der oberen Einbaustücke angeordneten, die Spindelmutter (21) auf- ao nehmenden Querjoch (15) verbunden ist.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wie bekannt, zwischen unterem Einbaustück (6) und jeder Stütze (13 bzw. 14) jeweils eine Kraftmeßdose (25) angeordnet ist.

3. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, wie bekannt, der Druckkolben (22) zusammen mit Teilen der Ständerkappe (3) axial gegenüberliegende Druckräume (30,31) bildet.

4. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß wie bekannt, der mit der Schließbewegung des Walzspaltes verbundene Druckraum (30) mittels eines axial verstellbaren Deckels (43) für ein Mindest-Ölvoiumen ausgestattet ist.

5. Walzgerüst nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Druckkolben (22) verbundenen, diesen durchdringenden und durch die Zylinderstirnwand abgedichtet geführten Kolbenstangen-Fortsatz (28) den Druckräumen (30, 31) zugeordnete Kanäle (32, 33) und Auslauföffnungen (34.35) für aas Drucköl vorgesehen sind.

6. Walzgerüst nach Anspruch 1 oder 5, gekennzeichnet durch einen axial unverschiebbaren, in der Ständerkappe (3) befindlichen Druckzylinder (29), in dem der Druckkolben (22) axial verschiebbar und drehbar geführt ist. und der Kolbenstangen-Fortsatz (28) mit einem Vielkeilprofil (57) versehen ist, das in einem das Amriebsmoment zur Grobverstellung des Druckkolbens (22) übertragenden Vielnutprofil (61) des Schneckenrades (38) gleitbar geführt ist.

7. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (13, 14) gelenkig mit dem ihnen zugeordneten Querjoch (15) in kraftschlüssiger Verbindung stehen.