DE1936769A1

DE1936769A1 - Controlling the camber of working rollers - of double high metal rolling mill

Info

Publication number: DE1936769A1
Application number: DE19691936769
Authority: DE
Inventors: Herbert Koepping
Original assignee: Demag AG
Current assignee: Mannesmann Demag AG
Priority date: 1969-07-19
Filing date: 1969-07-19
Publication date: 1971-02-04
Also published as: DE1936769B2

Abstract

Roller camber is controlled by a bending device outside the housing window, which is driven by a hydraulic piston arrangement. The roller ends have double-acting pistons, and toggle joints positioned symmetrically with respect to the centre line of the window and secured to the roller ends run so that the piston castings are shorter than the clear width of the housing window.

Description

Vorrichtung zur Balligkeitssteuerung der, Arbeitswalzen in einem Duo-Metallwalzwerk Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Balligkeitssteuerung der Arbeitswalzen in eine. Duo-Metallwalzwerk mittels außer. Device for crown control of the work rolls in one Duo metal rolling mill The invention relates to a device for crown control of the work rolls into one. Duo metal rolling mill by means of except.

halb der Ständerfenster an verlängerten Walzenzapfen angreifender Biegeeinrichtung, deren Kraftorgan ein hydraulisches Kolbentriebwerk bildet.half of the column window attacking the extended roll neck Bending device whose power unit forms a hydraulic piston engine.

Es ist bekannt, mittels einer mechanisch wirkenden Biegeeinrichtung die Walzen eines Duo-Walzwerkes an deren verlängerten Enden auseinanderzubiegen. Entweder stehen hierzu Keile zur Verfügung, die zwischen den Walzenschwänzen in Richtung der Walzenlängsachsen hin- und herbewegt werden, oder man bedient sich angetriebener Schraubenspindeln. Das Spreizen der Walzenschwänze kann nur so erfolgen, daß entweder die obere oder die untere Walze gebogen wird. Sofern sich die Spreizkraft auf den einen Walzenschwanz stützt, erfolgt zumindest eine ungleiche Biegung von Ober- und Unterwalze, deren Verhältniz im Rahmen der gegebenen Mittel nicht verändert werden kann. Die bekannte Lösung dient nicht nur als Walzmaschine, sondern auch als Biegemaschine und dem speziellen Zweck, Blechschüssen eine Bogenform zu erteilen. Dementsprechend müssen die Walzen um eine zur Bandrichtung parallele Achse klappbar sein. 8LoBohg Forderungen hingegen bestehen an Metallband-Walzwerken nicht. Vielmehr besteht dort das Erfordernis, die Walzen schnell auszubauen, um sie in der Werkstatt nachzuschleifen. Gewöhnlich baut man den ganzen Walzensatz, d. h. die Walzen mit ihren Einbaustücken aus und fährt sie aus dem in der Walzlinie verbleibenden Gerüst auf Wagen aus. Die leichte Walzenauswechselbarkeit ist demnach an schweren Walzwerken ein Kriterium der Walzgerüst-Qualität.It is known by means of a mechanically acting bending device To bend apart the rolls of a duo rolling mill at their extended ends. Either wedges are available for this purpose, which are inserted between the roller tails in Are moved back and forth in the direction of the longitudinal axes of the rollers, or one uses oneself driven screw spindles. The roller tails can only be spread apart that either the upper or the lower roller is bent. Unless the spreading force rests on the one roller tail, there is at least one unequal bending of Upper and lower roll, the ratio of which does not change within the given means can be. The known solution serves not only as a rolling machine, but also as a bending machine and the special purpose of giving sheet metal sections an arch shape. Accordingly, the rollers must be foldable about an axis parallel to the direction of the belt be. 8LoBohg requirements, however, do not apply to metal strip rolling mills. Much more there is a need to quickly dismantle the rollers in order to use them in the workshop regrind. Usually you build the whole thing Set of rollers, d. H. the rolls with their chocks and moves them out of the one remaining in the rolling line Scaffolding on trolley. The easy roll interchangeability is therefore more difficult Rolling mills a criterion of the roll stand quality.

Zu den Bedingungen bestimmter Toleranzen über gleichmäßige Blechdicke, Wellenfreiheit, Rißfreiheit oder dergleichen treten die Anforderungen für einen zweckmäßigen Gerüstaufbau hinzu. Die zweite Forderung ist bei Vorhandensein einer Walzenbiegeeinrichtung nicht so ganz einfach erfüllbar und kann den Konstrukteur vor oft unlösbare Aufgaben stellen.To the conditions of certain tolerances over uniform sheet thickness, Freedom from waves, freedom from cracks or the like are the requirements for one appropriate scaffolding. The second requirement is if there is one Roll bending device is not so easy to implement and the designer can often face unsolvable tasks.

Die Schwierigkeit der Aufgabe stellt sich bei Biegung der Arbeitswalzen von Duowalzwerken nämlich als zusätzliches Problem der Ausbildung des Walzgerüst-Ständers dar. Das Vorhandensein einer Biegekraft führt unwillkürlich zur Verstärkung des Walzenständers und damit zu einer unerwünschten Gewichtserhöhung. Obwohl eine Gewichtserhöhung vom technischen Standpunkt her Vorteile der Steifigkeit mitbringt, ist sie mit wirtschaftlichen Gesichtspunkten nicht mehr in Einklang zu bringen.The difficulty of the task arises when the work rolls are bent of dual rolling mills namely as an additional problem of the formation of the roll stand stand The presence of a bending force involuntarily leads to the reinforcement of the Roll stand and thus to an undesirable increase in weight. Although an increase in weight brings advantages of rigidity from a technical point of view, it is economical Can no longer reconcile points of view.

Das technische Problem äußert sich in dem Anwachsen der Ständerreaktionskraft, die mit der Biegekraft linear ansteigt. Für die im Durchmesser großen Arbeitswalzen von Duo-Walzwerken sind erhebliche Biegekräfte notwendig. Die Biegekräfte lasten daher auf den Einbaustücken und letzten Endes auf den Anstellspindeln. Zwar ist es denkbar, die Anstellspindeln zu entlasten und zusätzliche Stützlager an den Ständern vorzusehen, um die Biegekräfte günstiger in den Ständer zu leiten. Auch kann nach den Grundsätzen der Statik eines Trägers auf zwei oder mebrerenStützen das durch die Biegeeinrichtung sich einstellende biegemoment beeinflußt werden, jedoch nur in Verbindung mit einem nicht immer erwünschten Einfluß auf die Durchbiegungslinie der Walzenachse selbst.The technical problem manifests itself in the increase in the stand reaction force, which increases linearly with the bending force. For the large diameter work rolls Considerable bending forces are necessary in duo rolling mills. The bending forces are a burden therefore on the chocks and ultimately on the adjusting spindles. True is it is conceivable to relieve the tensioning spindles and additional support bearings on the uprights to be provided in order to conduct the bending forces more favorably into the stand. Also can after the principles of statics of a girder on two or more supports the bending device setting bending moment can be influenced, but only in connection with an influence on the deflection line which is not always desirable the roller axis itself.

Die Biegelinie der Walzenachse bewegt sich sofort dann in festgelegten Bereichen, wenn sämtliche Walzprogramme mit einem einzigen Balligkeitsschliff bearbeitet werden sollen.The bending line of the roller axis then moves immediately in a fixed position Areas when all rolling programs are machined with a single crown finish should be.

Ein solches Programm kann beispielsweise innerhalb von zwei Grenzabmessungen liegen: Es sollen Bleche mit den Endabmessungen 38,1 maximaler Dicke mal 2030 mm Breite gewalzt werden oder solche mit 12,7 mm minimaler Dicke von 760 nun Breite. Für solche feststehende Programme ergeben sich nach Berechnungen und Erfahrungen gewisse Walzen von entsprechender Ballenlänge und von entsprechendem Ballenverlauf. Hierzu gehört bereits die Berücksichtigung der möglichen oder auch notwendigen Biegekräfte, wie sie durch die Walzenbiegeeinrichtung erzeugt werden können.Such a program can, for example, be within two limit dimensions lying: Sheets with the final dimensions 38.1 maximum thickness times 2030 mm Width are rolled or those with a minimum thickness of 12.7 mm of 760 now width. For such fixed programs result from calculations and experience certain rollers with a corresponding barrel length and a corresponding barrel course. This already includes the consideration of the possible or necessary bending forces, how they can be generated by the roll bending device.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Balligkeitssteuerung vorzuschlagen, die sowohl eine gute Wechselmöglichkeit der Arbeitswalzen verbürgt, als auch einen dem Erfordernis des Metallbandwalzens gerecht werdenden Biegelinien-Bereich zu erreichen gestattet, wobei der Bemessung des Walzenständers eine den zutreffenden Umständen angemessene Rolle zukommt.The present invention is based on the object of a device to propose crowning control that is both a good change option of the work rolls as well as one of the requirement of the metal strip rolling Allows to achieve a bending line area that is justified, with the dimensioning of the roll stand has a role appropriate to the circumstances.

Die Erfindung löst die aufgezeigten Schwierigkeiten folgendermaßen: An den Walzenzapfen sind doppelt beaufschlagbare Kolbentriebwerke vorgesehen, wobei diese jeweils zwischen zwei Walzenzapfen einer Ständerseite über auf den Walzenzapfen befestigten, beidseitig symmetrisch zur Fenstermittelachse angeordneten enkhebeln in einem senkrechten Abstand zur Fenstermittelachse derart verlaufen, daß beide Kolbentriebwerksgehäuse in ihrer Erstreckung kleiner als die lichte Breite des Ständerfensters sind.The invention solves the identified difficulties as follows: Piston engines that can be acted upon twice are provided on the roll journals, with each between two roll journals on one side of the stand over onto the roll neck attached, symmetrically arranged on both sides to the window center axis extend at a perpendicular distance to the window center axis in such a way that both Piston engine housing is smaller in its extension than the clear width of the stator window are.

Die Erfindungsmaßnahme verzichtet auf Jegliche besonders Anlenkung der Triebwerke oder deren Abstützung an den Ständern oder an der Gerüstsohle. Einerseits erleichtert das den Walzenwechsel in einn m optimalen Auuiafl. Andererseits liegen eindeutig bestimmbare Biegeverhältnisse vor, wobei keinerlei NebeneinflUsse auftauchen, die die erwünschte Biegelinie verfälschen können. Einer der wesentlichen Vorzüge liegt in der günstigen Steuermöglichkeit des Biegelinien-Verlaufes von Ober- und Unterwalze in gegenseitiger Abhängigkeit.The inventive measure dispenses with any special articulation the engines or their support on the stands or on the base of the scaffolding. On the one hand this makes it easier to change the rollers in an optimal way. On the other hand lie clearly determinable bending conditions, with no secondary influences appear that can falsify the desired bending line. One of the essentials Advantages are the favorable control option of the bending line course from upper and lower roll in mutual dependence.

Außerdem tritt entgegen aller frtlheren Überlegungen eine geringere Beanspruchung des Stinders ein, so daß zumindest eine Verstärkung bisheriger Ständerabmessungen unterbleiben kann. Diesbezügliche Überlegungen werden dadurch einen besonders klein zu wählenden Abstand der WalzenballenberUhrung bis zur Anstellspindelmitte gestUtzt und finden ihre Grundlage zusätzlich in den Vorgängen positiver und negativer Biegung der Walzen, die mittels der doppelt beaufschlagbaren Kolbentrietwerke besonders wirkungsvoll und gleichmäßig gesteuert anwendbar ist. Bei positiver Walzenbiegung nimmt der Walzspalt leicht bikonvex Querschnittsform an, dagegen bei negativer Walzenbiegung leicht bikonkave Form. Die positive Walzenbiegung bedeutet demgemäß ein Annähern der Walzenzapfenenden. Hierbei treten in relativ geringem Maße Biegekräfte in den Ständer ein, was für eine große Ballenlänge und eine entsprechend lange Ballenberührung gilt.In addition, contrary to all previous considerations, a smaller one occurs Stressing of the stator, so that at least a reinforcement of previous stator dimensions can be omitted. This makes considerations in this regard particularly small The distance to be selected between the roll barrel contact and the center of the adjusting spindle is supported and also find their basis in the processes of positive and negative bending of the rollers, which are particularly effective thanks to the double-acting piston centrifugal mechanisms can be applied effectively and evenly controlled. With positive roll bending the roll gap takes on a slightly biconvex cross-sectional shape, but with negative roll bending slightly biconcave shape. The positive roll deflection accordingly means an approach the roll neck ends. In this case, bending forces occur to a relatively small extent Stand on, what a long ball length and a correspondingly long ball contact is applicable.

Bei negativer Walzenbiegung hingegen sind diese Kräfte größer, lassen sich jedoch durch Gegenhaltung des hydraulischen Drukkes innerhalb der doppeltbeaufschlagbaren Kolbentriebwerke erträglich gestalten.In the case of negative roll bending, however, these forces are greater however, by counter-holding the hydraulic pressure within the double-impactable Make piston engines bearable.

Eino nicht zu unterschätzende, weil erst im zweiten Teil der Erfindungsmaßnahmen genannte Verbesserung ergibt sich durch ein auf jeden Walzenzapfen aufschiebbares Gelenkgehäuse mit paarweise in diesem vorgesehenen Kugelgelenklagern, deren sphärisch geformte Kugelhulse auf parallel zur Walzenzapfenachse verlaufenden Achsen gesteckt sind, die die Verbindung mit der Kolbenstange bzw. dem Zylindergehäuse des Jeweiligen Kolbentriebwerkes bilden. Eine solche spezielle Lagerung erleichtere die Bewegung der Kolbenstange und des Zylindergehuses, wenn die Walzenzapfen gebogen werden. Die Lager eignen sich insbesondere zur Aufnahme großer Kräfte. Einfache Zapfenlager beschränken die Bewegungsmöglichkeiten.One not to be underestimated, because only in the second part of the inventive measures The improvement mentioned results from one that can be pushed onto each roll neck Joint housing with ball joint bearings provided in pairs in this, their spherical Shaped ball sleeves placed on axes running parallel to the roll neck axis which are the connection with the piston rod or the cylinder housing of the respective Form piston engine. Such a special storage facilitate the Movement of the piston rod and cylinder housing when the roll necks are bent will. The bearings are particularly suitable for absorbing large forces. Simple Journal bearings limit the possibilities of movement.

Überdies können die auf den Walzenzapfen angeordneten Gelenkhebel jeweils gabelförmig vom Ende der Kolbenstange bzw.In addition, the articulated levers arranged on the roll journals each fork-shaped from the end of the piston rod or

Hydraulikkolbentriebwerksgehäuse umfaßt sein. Für handels-Ubliche Lager besteht ein technisch und wirtschaftlich gleichmäßig günstiger Anwendungsfall, was sich beim Wechsel der Walzen bzw. bei deren Aus- und Einbau selbst in der Werkstatt günstig auswirkt.Hydraulic piston engine housings may be included. For common traders Bearing is a technically and economically equally favorable application, what happens when the rollers are changed or when they are removed and installed even in the workshop has a beneficial effect.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und im folgenden näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing shown and explained in more detail below.

Fig. 1 stellt eine Vorderansicht eines mit der Erfindung ausgerüsteten Duo-Walzwerkes dar.Fig. 1 shows a front view of one equipped with the invention Duo rolling mill.

Fig. 2 ist die zugehörige Seitenansicht, und zwar von der antriebslosen Walzgerüstseite, Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Kolbentriebwerksanlenkung.Fig. 2 is the associated side view, from the non-powered one Roll stand side, Fig. 3 shows a section through the piston engine linkage.

Der Einfachheit halber sind vom Walzgerüst nur die beiden Ständerseiten 1 und 2 gezeigt. In diesen befinden sich (Fig. 2) jeweils die Ständerfenster 3. Die Walzen 4 und 5 lagern mit ihren Walzenzapfen 4a und 5a in den übereinander angeordneten Einbaustücken 6 und 7, die in weiter nicht gezeigten Führungen des Ständerfensters 3 höhenverstellbar sind.For the sake of simplicity, only the two stand sides are of the roll stand 1 and 2 shown. The upright windows 3 are located in each of these (FIG. 2). The rollers 4 and 5 are supported with their roller journals 4a and 5a in the one above the other Chocks 6 and 7, which are not shown in guides of the stator window 3 are height adjustable.

An der rechten Seite greiien an die Walzenzapfen 4a und 5a di. Kupplungen 8 und 9 der Antriebe für die Walzen 4 und 9 an, di. außerhalb der Zeichenfläche zu liegen kommen und deshalb flieht sichtbar sind, aber auch für die Erläuterung der Biegeeinrichtung keine Bedeutung besitzen. Sie fuhren die Höhenverstellungen der Einbaustücke über übliche Gelenkspinden mit aus. In Jeder Ständerseite 1 und 2 gen außerdem die Anstelispindeln 10 und 11 und an den EinbaustUcken Kraftmeßdosen 12. Es bedeutet fUr den Fachmann eine besonders interessante Möglichkeit, daß im vorliegenden Fall die Walzspalteinstellung mit Hilfe der Biegeeinrichtung erfolgen kann. Insofern arbeiten die Anstellspindeln 10 mit den Kraftorganen der Biegeeinrichtung zusammen.On the right side, the roll journals 4a and 5a di. Couplings 8 and 9 of the drives for the rollers 4 and 9, ie. outside the drawing area come to rest and therefore flees are visible, but also for explanation the Bending device have no meaning. They drove the height adjustments the chocks via conventional articulated lockers. In each stand side 1 and 2 also adjust the adjusting spindles 10 and 11 and load cells on the chocks 12. For the expert it means a particularly interesting possibility that im In the present case, the roll gap adjustment can be made with the help of the bending device can. In this respect, the adjusting spindles 10 work with the force organs of the bending device together.

Anstelle der Anstellspindeln 10 und 11 innerhalb der einzelnen Ständer seiten 1 und 2 lassen sich entsprechnnd dem gezeichneten Ausführungsbeispiel die unteren Kraftmeßdosen 12 durch Hydraulik-- Anstell zylinder 46 ersetzen. In einem solchen Fall werden die Anstellspindeln 10 und 11 entbehrlich, die obere Walze wird starr, d. h. mit ihrem Einbaustück in der Fensterführung unbeweglich gelagert und die Anstell-Hydraulik-Zylinder 46 arbeiten völlig unabhängig von den Kraftorganen der Biegeeinrichtung.Instead of the adjusting spindles 10 and 11 within the individual stands Pages 1 and 2 can be corresponding to the illustrated embodiment Replace lower load cells 12 with hydraulic adjusting cylinder 46. In one In such a case, the adjusting spindles 10 and 11 can be dispensed with, the upper roller being used rigid, d. H. and immovable with their chock in the window guide the adjusting hydraulic cylinders 46 work completely independently of the power organs the bending device.

Die Kraftorgane der Biegeeinrichtung bestehen aus paarweise vorhandenen Kolbentriebwerken 13 und 14. In Figur 2 ist die linke Ständerseite 1 mit einem solchen Paar 13 der Kolbentriebwerke sichtbar. Auf den Walzenzapfen 4a und 5a sind Oelenkhebel 15 und 16 aufgesteckt. An den Gelenken 17 treffen sich Jeweils entweder der Kopf 18 einer Kolbenstange 19 oder der Kopf 20 des Kolbentriebwerksgehäuses 21. Im Zylinder 22 der Kolbentriebwerke 13 bzw. 14 gleitet der doppeltbeaufschlagbare Kolben 23, der folglich nach beiden Richtungen mit Dichtmanschetten 24 und 25 versehen ist. Der Deckel 26 verschließt den Zylinder 22 und dichtet mittels der weiteren Manschette 27 den Schaft der Kolbenstange 19 ab.The force organs of the bending device consist of existing pairs Piston engines 13 and 14. In Figure 2, the left stator side 1 is such Pair 13 of the piston engines visible. There are oil levers on the roll necks 4a and 5a 15 and 16 attached. Either the head meet at the joints 17 18 of a piston rod 19 or the head 20 of the piston engine housing 21. In the cylinder 22 of the piston engines 13 and 14, the piston 23, which can be acted upon by double action, slides, which is consequently provided with sealing collars 24 and 25 in both directions. The cover 26 closes the cylinder 22 and seals by means of the further sleeve 27 from the shaft of the piston rod 19.

Di. Gelenke 17 sind Jeweils wie in Figur 3 dargestellt, a@sgeführt. Der Kopf 18 bildet Gabelteile 28 und 29. Mit diesen sind Jeweils die Enden der Gelenkhebel 15 bzw. 16 umfaßt, welche zu den eigentlichen Gelenkgehäusen 30 gehören, die auf die Walzenzapfen 4a, 5a aufgesteckt sind. Die Achsen 31 stellen die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Köpfen 18 bzw. 20 und den Gabelteilen 28 und 29 her. Gegen axialen Verschieben sichert eine Nase 32, welche mittels einer Schraube 33 im Gabelteil 29 befestigt ist und in eine Nut 34 der Achse 31 greift. Die Achse 31 trägt das eigentliche Kugelgelenklager 35, das eine Kugelhülse 36 aufweist, die drehfest auf der Achse 31 selbst lagert. Die ideelle Achse 37 der Drehachse 31 verläuft parallel zur Walzenachse 38 (Fig. i). Im Gelenkhebel 15 befindet sich ein Lagersitz 39 für eine ebenso sphärisch geformte Lagerschale 40, in Richtung der Achse 37 jeweils mit Spannringen 41 gesichert. Die Gelenkbewegung ist innerhalb des Bereiches möglich, der durch Beilegscheiben 42 zwischen der Kugelhülse 36 und den Gabelteilen 28 und 29 bestimmt wird. Sowohl eine Schmierung der Kugelflächen 43 als tuch der Axialanlage 44 erfolgt durch die Ölkanäle 45.The joints 17 are each guided as shown in FIG. 3. The head 18 forms fork parts 28 and 29. With these, the ends of the articulated levers are in each case 15 or 16 which belong to the actual joint housings 30 belong, which are attached to the roll neck 4a, 5a. Set the axes 31 the positive connection between the heads 18 and 20 and the fork parts 28 and 29 ago. Against axial displacement secures a nose 32, which by means of a Screw 33 is fastened in the fork part 29 and engages in a groove 34 of the axle 31. The axis 31 carries the actual ball joint bearing 35, which has a ball sleeve 36, which is rotatably mounted on the axis 31 itself. The ideal axis 37 of the axis of rotation 31 runs parallel to the roller axis 38 (FIG. I). In the articulated lever 15 is located a bearing seat 39 for an equally spherically shaped bearing shell 40, in the direction the axis 37 each secured with clamping rings 41. The joint movement is within of the area possible, which by washers 42 between the ball sleeve 36 and the fork parts 28 and 29 is determined. Both a lubrication of the spherical surfaces 43 as the fabric of the axial abutment 44 takes place through the oil channels 45.

In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 617.717Considered publications German Patent No. 617.717

Claims

Claims device for crown control of the work rolls in a duo-metal rolling mill by means of an extension outside the column window Bending device attacking roll necks, the power of which is a hydraulic piston engine forms, characterized in that the roll journals (4a, 5a) can be acted upon twice Piston engines (13, 14) are provided, these each between two roll journals (4a, 5a) one side of the stand (1 or 2) attached to the roll neck (4a, 5a), Articulated levers (15, 16) arranged symmetrically on both sides to the window center axis extend at a perpendicular distance to the window center axis in such a way that both Piston engine housing (21) is smaller in its extension than the clear width of the stand window (3).

2. Apparatus according to claim 1, characterized by one on each Roll pin (4a, 5a) openable oil joint housing (30) with in pairs in this provided ball joint bearings (35), the spherically shaped ball sleeve (36) parallel to the roll journal axis (33) extending Aahsen (31) are inserted, which the connection with the piston rod (19) or the cylinder housing (21) of the respective Form piston engine (13,14).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that that the articulated levers (15, 16) arranged on the roll journals (4a, 5a), respectively fork-shaped (28, 29) from the head (18; 20) of the piston rod (19) or hydraulic engine housing (21) are included.

L e r s e i t e