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Verfahren und Anlage zum Richten von Flachwalzgut
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Die Erfindung betrifft ein Richtverfahren und eine Richtanlage zur
Korrektur von sichelförmigen seitlichen Ausbiegungen von kontinuierlich durchlaufendem
Flachwalzgut und kann mit besonderem Erfolg sowohl in verschiedenen Fertigungsstraßen
zur Bearbeitung von Walzband als auch in Verbindung mit Rohrschweißmaschinen angewandt
werden.
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Seitliche sichelförmige Ausbiegungen des Flachwalzguts in der Horizontalebene
bereiten erhebliche Schwierigkeiten bei seiner Weiterbearbeitung und seiner Verwendung
als Halbzeug für z. B. geschweißte Bauteile. Es sind bereits verschiedene Verfahren
und Vorrichtungen zur Korrektur dieser seitlichen Ver- und Ausbiegungen - die im
folgenden kurz mit Sichelförmigkeit bezeichnet werden -vorgeschlagen worden. Bekannt
sind ein Verfahren und eine Anlage zum kontinuierlichen Richten von Walzgut der
Firma Foss Engineering" (Zeitschrift Journal of the Iron and Steel Institute", Nr.
12, 1965), die eine Bremsvorrichtung,
ein Richtrollensystem und
eine Zugvorrichtung aufweist.
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Eine qualitätsgerechte Korrektur der Welligkeit und Verwerfung von
Flachwalzgut wird durch seine reversible Biegung in der Richtrollenvorrichtung unter
Bandzug durch die Brems- und die Zugvorrichtung erreicht. Jedoch korrigiert diese
Anlage nicht die Sichelförmigkeit von Flachwalzgut, weil während der reversiblen
Biegung mit über die Breite des Flachwalzguts gleichmäßigem Bandzug kein Ausgleich
der Längen der Walzgutkanten, d. h. keine Korrektur der Sichelförmigkeit, erfolgt.
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Es ist ferner eine Anlage zum kontinuierlichen Richten von Flachwalzgut
bekannt (SU-ES 425 692), die am Einlauf einen Sichelförmigkeitsmesser, eine Brems-,
eine Richtrollen- und eine Zugvorrichtung sowie am Auslauf einen weiteren Sichelförmigkeitsmesser
aufweist. Die Korrektur der Sichelförmigkeit des Flachwalzguts erfolgt durch reversible
Biegung des Walzguts unter einem über die Walzgutbreite veränderlichen Bandzug,
der durch die Zugvorrichtung mit geschlitzten Walzen aufgebracht wird. Die Größe
des auf jede Walzenhälfte der Zugvorrichtung übertragenen Drehmomentes wird durch
die Größe der Sichelförmigkeit bestimmt, die durch den ersten Sichelförmigkeitsmesser
am Einlauf gemessen wird. Jedoch kann diese Anlage die Korrektur einer großen Sichelförmigkeit
wegen des Schlupfs der Zugwalzen nicht gewährleisten, und ein größerer Walzenandruck
läßt sich nicht erzeugen, weil es dann zum Auswalzen der Kanten käme. Außerdem verläuft
die Korrektur der Sichelförmigkeit von Flachwalzgut unstabil.
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Bei einem anderen bekannten Richtverfahren zur Korrektur der Sichelförmigkeit
von kontinuierlich durchlaufendem Flachwalzgut (SU-ES 398 307) wird das Flachwalzgut
in Längsrichtung
durch zwei Paare von auf einer Geraden angeordneten
feststehenden Führungen bewegt, zwischen denen das Walzgut gestreckt und gleichzeitig
in der Vertikal- und der Horizontalebene gebogen wird. Dieses Verfahren wird in
einer Anlage durchgeführt, die am Einlauf einen ersten Sichelförmigkeitsmesser,
anschließend eine Brems-, eine Richtrollen-, eine Zugvorrichtung und einen zweiten
Sichelförmigkeitsmesser am Auslauf enthält. Zwei Paare ortsfester Führungen sind
der Brems- und der Zugvorrichtung zugeordnet, und zwischen dem Richtrollensystem
und der Zugvorrichtung sind zwei querverschiebbare Seitenführungen vorgesehen, die
auf die Walzgutkanten einwirken.
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Das Walzgut wird in den beiden ortsfesten Führungspaaren geradlinig
bewegt und seine Korrektur erfolgt durch reversible Biegung in der Vertikalebene
in Kombination mit einer Biegung in der Horizontalebene unter Bandzug.
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Hierbei wird die horizontal wirkende Biegekraft nach der Messung der
Sichelförmigkeit erzeugt.
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Bei der Walzgutbewegung wird die Größe und das Vorzeichen der Sichelförmigkeit
durch den Einlaufmesser bestimmt, dessen Signal in eine Speichereinrichtung gelangt.
Sobald der Walzgutabschnitt mit der gemessenen Sichelförmigkeit in die Richtrollenvorrichtung
einläuft, wird dieses Signal auf einen Antrieb übertragen, der die entsprechende
bewegliche Führung verschiebt und die erforderliche Biegekraft an der Kante des
Flachwalzguts erzeugt. Diese Korrekturart der Sichelförmigkeit ist kompliziert und
unzuverlässig. Außerdem führt die notwendige Einlaufmeßeinrichtung zu unerwünscht
großen Abmessungen der Anlage. Der geradlinige Durchlauf des sichelförmig verformten
Walzguts durch die Anlage verursacht ferner erhebliche Reaktionskräfte in der Walzgutebene,
die die
Biegekraft der beweglichen Führungen vermindern, wodurch
die Qualität der Korrektur der Sichelförmigkeit verschlechtert wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Richtverfahren der eingangs genannten
Art aufzuzeigen, bei dem die Korrektur der Sichelförmigkeit ohne vorhergehende Messung
durch Selbsteinstellung der Mechanismen entsprechend der Sichelförmigkeit des Flachwalzguts
erfolgt und dadurch die Durchsatzleistung und die Korrekturintensität beträchtlich
erhöht, sowie gleichzeitig die Abmessungen der Anlage verringert werden können.
Ferner soll eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens geschaffen werden.
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Diese Aufgabe wird bei einem Rlchtverfahren zur Korrektur seitlicher
Ausbiegungen von kontinuierlich zugeführtem Flachwalzgut, das zwei ortsfeste Kantenführungspaare
mit auf je einer Geraden angeordneten Führungen durchläuft, dabei gestreckt und
zugleich in der Vertikal- und der Horizontalebene gebogen wird, dadurch gelöst,
daß das Flachwalzgut bei seinem Durchlauf durch die ortsfesten Führungspaare entsprechend
seiner seitlichen Ausbiegungen vorgeschoben und auf die aus gebogene Walzgutkante
in der Horizontalebene mit einer Kraft eingewirkt wird, die der seitlichen Versetzung
der Walzgutkante zur Geraden proportional ist, auf welcher je eine ortsfeste Führung
der beiden Führungspaare angeordnet ist.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird in einer Anlage durchgeführt,
die eine Bremsvorrichtung, ein Richtrollensystem, eine Zugvorrichtung sowie quer
zur Durchlaufrichtung auf das Walzgut seitlich einwirkende Führungen aufweist, wobei
erfindungsgemäß die Walzen der Bremsvorrichtung, der Richtrollenvorrichtung und
der Zugvorrichtung
senkrecht zur Achse des Flachwalzguts selbsteinstellbar
ausgeführt sind und jede bewegliche Führung unter der Wirkung des Walzguts querverschiebbar
ausgebildet und zur Erzeugung einer der Kantenversetzung proportionalen Reaktionskraft
elastisch abgestützt ist Zu einer derartigen Richt;rnlaee kann der Korrektur vorgang
automatisiert werden, da das Flachwalzgut durch seine Durchlaufbewegung unter Selbsteinstellung
der Walzen auf die entsprechende bewegliche Seitenführung einwirkt, die sich unter
der Wirkung der Hochkantkrümmung des Walzguts aus ihrer Ausgangsstellung auf der
die zwei feststehenden Führungen verbindenden Geraden verschiebt. Da diese beweglichen
Führungen elastisch abgestützt sind, wirkt auf die aus geb ogene Walzgutkante eine
Reaktionskraft ein, die der seitlichen Kantenversetzung proportional ist. Die Führungen
sind zweckmäßig in Gleitstücken gelagert, die sich gegen ein Federelement abstützen.
Durch die horizontale Biegung aufgrund der Reaktionskraft in Verbindung mit der
Biegung in der Vertikalebene unter Bandzug ergibt sich eine automatische Korrektur
der Sichelförmigkeit unabhängig von deren Größe und Vorzeichen, wobei die Nötwendigkeit
in ihrer vorherigen Messung entfällt.
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Gemäß der Erfindung wird die Größe der elastischen Reaktionskraft
der beweglichen Führung entsprechend der Bedingung gewählt, daß der Berührungspunkt
der beweglichen Führung mit der Walzgutkante auf einer Linie liegt, die aus einem
Kreisbogen mit dem Halbmesser der Ausgangs-Hochkantkrümmung und aus einer Verbindungsgeraden
zwischen dem Auslaufpunkt der entsprechenden Walzgutkante aus dem Richtrollensystem
und dem Berührungspunkt der Kante mit der feststehenden Führung der Zugvorrichtung
besteht Dank einer solchen Wahl des elastischen Widerstandes bzw
der
Reaktionskraft der beweglichen Führung wird die Korrektur der Sichelförmigkeit von
Flachwalzgut am Austritt aus der Richtrollenvorrichtung unabhängig von der Größe
und dem Vorzeichen der Ausgangs-Sichelförmigkeit garantiert.
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Zweckmäßigerweise ist das Federelement als Federplattenpaket ausgeführt,
was mit einfachsten Mitteln die erforderliche Größe und Einstellbarkeit der elastischen
Reaktionskraft gewährleistet. Außerdem kann das Federelement auswechselbar sein,
wodurch die Korrektur eines breiten Sortiments des Flachwalzmaterials ermöglicht
wird.
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Es ist auch zweckmäßig, zur Selbsteinstellung der Walzen und Rollen
der Brems-, der Richt- und der Zugvorrichtung eine schwenkbare Anordnung ihrer Ständer
an ihren Rahmen um die vertikale Achse vorzusehen, die in bezug auf die Walzen in
der zur Walzgutbewegung entgegengesetzten Richtung verlagert sind und den Walzenandruck
durch miteinander verbundene hydropneumatische Druckkompensatoren vorzunehmen. Durch
eine derartige Ausführung der Brems-, der Richtrollen- und der Zugvorrichtung stellen
sich ihre Walzen und Rollen senkrecht zur Längsachse des Flachwalzguts ein, was
dessen Bewegung entsprechend der Sichelförmigkeit gewährleistet.
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Gemäß der Erfindung sind die beweglichen und feststehenden Führungen
in gelenkigen Auflagern in der Horizontalebene drehbar angeordnet, während ihr auf
das Flachwalzgut einwirkender Andruckteil als endloses Band ausgebildet ist.
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Eine solche Ausführung der beweglichen Führungen gewährleistet ein
Leiten des Flachwalzguts entsprechend seiner Sichelförmigkeit und vermeidet plastische
Verformungen der Walzgutkanten.
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Des weiteren zeichnet sich die Erfindung noch dadurch aus, daß in
der Nähe der beweglichen Führungen eine Rollenführung für das Flachwalzgut angeordnet
ist, deren Rollen ähnlich den Walzen der Brems-, der Richtrollen- und der Zugvorrichtung
ebenfalls selbsteinstellbar ausgeführt sind.
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Diese Ausbildung und Anordnung der Rollenführung verhindert das Ausbauchen
des Flachwalzguts bei der Einwirkung der beweglichen Führung auf dessen Kante.
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Somit gestatten das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Anlage es, den Prozeß der Korrektur der Sichelförmigkeit zu automatisieren, die
Zuverlässigkeit zu erhöhen und die Abmessungen der Anlage zu verringern.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der
Zeichnung ausführlich beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 das prinzipielle Schema der
Durchführung#des Richtverfahrens; Fig. 2 eine Seitenansicht einer Richtanlage zur
Korrektur der Geradlauf-Sichelförmigkeit; Fig. 3 eine Draufsicht der Anlage nach
Fig. 2; Fig. 4 einen Schnitt IV- IV in Fig. 3; Fig. 5 einen Schnitt V-V in Fig.
2; Fig. 6 eine Draufsicht der beweglichen Führung im vergrößerten Maßstab; Fig.
7 eine Seitenansicht der Führung nach Fig. 6;
Fig. 8 eine andere
Befestigung eines Flattenfedersatzes.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Richtverfahren läuft ~das Flachwalzgut
1 in Richtung des Pfeils A durch zwei ortsfeste seitliche Führungspaare 2, 3, deren
Führungselemente 9 auf Geraden B angeordnet sind. Zwischen den Führungspaaren 2,
3 wird das Walzband 1 gleichzeitig in Richtung der Pfeile C gestreckt und in der
Vertikalebene durch ein Richtrollensystem 4 sowie in der Rorizontalebene durch bewegliche
Führungen 5 gebogen. Bei seinem Durchlauf durch ~die festen Führungspaare 2, 3 wird
somit das Walzband 1 entsprechend dem Grad seiner sichelförmigen Verbiegung - wie
in Fig. 1 gezeigt -, d. h. mit einer Hoshkantkrümmung vom Halbmesser , vorgeschoben.
Zur Biegung des Walzgutes in der Horizontalebene wird durch die beweglichen Führungen
5 auf die Walzbandkante 6 eine Kraft P ausge-übt, die der Versetzung d der Bandkante
6 von der einen Geraden B proportional ist.
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Die in den Fig 2 und 3 dargestellte Anlage zur Durchführung des Richtverfahrens
umfaßt in Durchlaufrichtung des Walzgutes i eine Bremsvorrichtung 7, das Richtrollensystem
4 und eine Zugvorrichtung 8. In der Bremsvorrichtung 7 und der Zugvorrichtung 8
sind die Führungspaare 2, 3 in den Geraden B angeordnet, wie es Fig. 1 zeigt. Zwischen
dem Richtrollensystem 4 Fig 3) und der Zugvorrichtung 8 sind ~die senkrecht zur
Durchlaufrichtung des Walzgutes 1 beweglichen Führungen 5 angeordnet, die auf die
Walzgutkanten einwirken.
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Die Bremsvorrichtung 7, das Richtrollensystem 4 und die Zugvorrichtung
8 weisen senkrecht zur Durchlaufrichtung des Flachwalzgutes selbsteinstellbare Rollen
10, 11, 12 auf.
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Hierzu sind die Ständer 13, 14, 15 der Bremsvorrichtung 7, des Richtrollensystems
4 bzw. der Zugvorrichtung 8 an ihren jeweiligen Rahmen 16, 17, 18 schwenkbar um
vertikale Achsen 19, 20, 21 montiert, welche in bezug auf die Walzen bzw.
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Rollen in der zur Walzgutbewegung entgegengesetzten Richtung versetzt
sind. Diese Versetzung kann in geeigneter Weise, z. B. wie in Fig. 4 dargestellt,
erreicht werden.
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Bei dieser Variante sind an einem beliebigen Ständer zwei Kragarme
22 mit Achszapfen 23 angeordnet, die in zwei am Rahmen 16 befestigten Lagern 24
aufgenommen sind.
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Das Andrücken der Rollen 10, 11, 12 der Bremsvorrichtung 7, des Richtrollensystems
4 bzw. der Zugvorrichtung 8 erfolgt durch angeschlossene hydropneumatische Druckkompensatoren
24. Eine konkrete Ausführung ist in Fig. 5 für die Bremsvorrichtung 7 gezeigt. Die
Druckkompensatoren 24 sind auf Einbaustücken 25 der oberen Walzen 10 unter Druckspindeln
26 angeordnet, wobei die Arbeitsräume 27 und 28 des rechten bzw. linken Druckkompensators
24 über eine Rohrleitung 29 miteinander verbunden sind.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich,ist jede bewegliche Führung 5 unter der
Wirkung des Flachwalzguts 1 und Erzeugung einer elastischen Reaktionskraft verschiebbar
ausgeführt.
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Hierzu ist jede bewegliche Führungsrolle 5 an einem Gleitstück 30
(Fig. 6 und 7) angebracht, das in Führungen 31 eines Gestells 32 untergebracht ist
und sich mit seiner Stirnfläche gegen ein Federelement 33 abstützt. Das Federelement
33 ist ein Plattenfederpaket 34, dessen Federplatten mit ihren Flanken in vertikalen
Nuten des Gestells 32 angeordnet sind. Das Federplattenpaket 34 kann auch durch
Stiftschrauben 35 (Fig. 8) am Gestell 32 befestigt sein, was eine schnelle Auswechselung
des Federelementes ermöglicht.
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Die elastische Reaktionskraft der beweglichen Führung 5 d. h. des
Federplattenpaketes 34 wird gewählt in jeweiliger Abhängigkeit von der Lage des
Berührungspunktes E der beweglichen Führung 5 an der Walzgutkante 6 auf einer Linie,
die aus einem Kreisbogen L mit dem Halbmesser R der Ausgangs-Hochkantkrümmung und
aus einer Verbindungsgeraden M zwischen dem Austrittspunkt F der Walzgutkante 6
aus dem Richtrollensystem 4 und dem Berührungspunkt G der Walzgutkante 6 mit der
feststehenden Führung 9 der Zugvorrichtung 8 besteht.
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Die Führungen 9 der ortsfesten Führungspaare 2, 3 sind an Gleitstücken
36 montiert, die in den Rahmen 16 bzw.
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18 der Brems- bzw. der Zugvorrichtung zu ihrer Einstellverschiebung
mittels eines Schraubenpaares 37 geführt sind (Fig. 5). Die feststehenden und die
beweglichen Führungen 9 und 5 sind in gelenkigen Auflagern 38 an Gleitstücken 36
bzw. 30 zur Lageanpassung an die Sichelform des Flachwalzgutes 1 in einer Horizontalebene
verschwenkbar gelagert.
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Der Arbeitsteil der beweglichen und der feststehenden Führungen 5
und 9, der die Walzgutkante 6 berührt, ist ein Endlosband 39 (Fig. 6), das zusammen
mit Rollen 40 und einem beweglichen Trennelement 41 im Gehäuse der Führungen 9 und
5 untergebracht ist. Dies ergibt eine ausreichend große mitlaufende Stütz- und Führungsfläche.
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In der Nähe der beweglichen Führungen 5 (Fig. 2) ist eine Rollenführung
42 angeordnet, deren Rollen 43 ebenfalls selbsteinstellbar ähnlich den Walzen 10,
11, 12 der Bremsvorrichtung 7, der Richtrollenvorrichtung 4 bzw. der Zugvorrichtung
8 ausgeführt sind.
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Die Anlage arbeitet wie folgt:
Beim Durchlauf des
Flachwalzguts 1 durch die Anlage werden die Ständer 13, 14, 15 der Bremsvorrichtung
7, des Richtrollensystems 4 bzw. der Zugvorrichtung 8 sowie auch der Rollenführung
42 unter der Wirkung der Hochkantkrümmung (der Sichelförmigkeit) des Walzguts, das
durch zwei Paare 2 und 3 der feststehenden Führungen 9 bewegt wird, um die vertikalen
Achsen 19, 20 bzw. 21 geschwenkt, wodurch die Walzen 10, 11, 12 und die Rollen 43
dieser Vorrichtungen den Vorschub des Walzguts entsprechend seiner Sichelförmigkeit
ausführen. Hierbei wirkt das sichelförmige Flachwalzgut auf die entsprechende bewegliche
Führung 5 ein und verschiebt sie aus der Ausgangsstellung um den Betrag d. Da die
bewegliche Führung 5 am Gleitstück 30 angebracht ist, das sich gegen das Federelement
33 in Form des Federplattenpaketes 34 abstützt, wirkt auf die Walzgutkante 6 eine
Reaktionskraft P, die der Versetzung d der Walzgutkante 6 zur Geraden B proportional
ist. Da die elastische Reaktionskraft der beweglichen Führung 5 entsprechend der
Bedingung gemäß Fig. 1 gewählt ist, daß sich der Berührungspunkt E der beweglichen
Führung an der Walzgutkante 6 auf der durch den Kreisbogen L und die Verbindungsgerade
M definierten Linie befindet, führt die horizontale Biegung durch die Reaktionskraft
P in Verbindung mit der vertikalen Biegung durch das Richtrollensystem 4 zur wirksamen
Korrektur der Sichelförmigkeit. Bei sich ändernder Sichelförmigkeit ändert sich
auch die Größe der Versetzung d der Walzgutkante 6, was eine proportionale Anderung
der Reaktionskraft P der Führung 5 zur Folge hat. Bei Anderung des Flachwalzgut-Sortiments
wird das elastische Element 33 gegen ein anderes ausgewechselt.
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Der erforderliche Bandzuggrad wird durch die Bremsvorrichtung 7 eingestellt,
während die Zugvorrichtung 8 das Flachwalzgut durch die Anlage hindurchzieht.
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Durch das beschriebene Richtverfahren und die Anlage zur Durchführung
dieses Verfahrens wird eine automatische Korrektur der Sichelförmigkeit ohne Walzgutmessungen
gewährleistet, was eine Reduzierung der Außenabmessungen der Anlage ermöglicht.