DE3212525A1

DE3212525A1 - Walzspaltregel- und -anstellvorrichtung fuer insbesondere vertikalgerueste

Info

Publication number: DE3212525A1
Application number: DE19823212525
Authority: DE
Inventors: Emil Friedrich 4030 Ratingen Kersting
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-04-03
Filing date: 1982-04-03
Publication date: 1983-11-24
Also published as: GB2118331B; GB2118331A; IT1163216B; IT8320439A0; JPS58184008A; FR2524352A1

Abstract

Zur Regelung der Walzenanstellung zwecks Breiteneinstellung der Walzen von Vertikalgerüsten beim Vertikal- oder Stauchwalzen von Brammen sowie zur Dickenregelung beim Horizontalwalzen werden die Anstellspindeln (5) als Hohlkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung (15) ausgeführt und als Träger der hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten (33, 34 bzw. 17, 19) herangezogen. Die Durchgangsbohrung (15) weist dazu unterschiedliche Durchmesserabschnitte auf. In das eine Ende der Anstellspindel (5) ist eine Kolben-Zylindereinheit (17, 19) mit einem Tauchkolben (18) und in das walzenseitige Ende der Anstellspindel (5) der Verstellkolben (34) eingesetzt. Der Raum (16) zwischen den Zylindereinheiten (33, 34 bzw. 17, 19) wird von einem Druckmittel ausgefüllt, in das der Tauchkolben (18) eintaucht. Durch einen ständigen Soll-Ist-Wertvergleich und davon abgeleiteten Verschiebungen des Tauchkolbens (18) stellt sich in dem Raum (16) des Druckmittels eine Druckänderung ein, wodurch der Verstellkolben (34) bewegt wird und eine Änderung der Vorspannung der Walzen herbeiführt.

Description

MDS Mannesmann Demag Sack GmbH

4000 Düsseldorf - Rath S 673

Walzspaltregel- und -anstellvorrichtung für insbesondere Vertikalgeriiste

Die Erfindung betrifft eine elektrohydraulische Walzspaltö regel- und -anstellvorrichtung für insbesondere die Walzen eines Vertikalgerüstes, bestehend aus einem Verstellzylinder, dessen Verstellkolben sich in einer Zylinderbohrung unter Wirkung von Druckänderungen in einem Druckmittel verschieben kann, und aus einem Tauchkolben, der in das Druckmittel eintaucht und dessen von einer hydraulischen Hubvorrichtung gesteuerte Bewegungen die Verschiel-mgen des Verstellkolbens bewirken, wobei die hydraulische Hubvorrichtung von einem Servoventil gesteuert ist, sowie mit einer Abtastvorrichtung zur Erfassung der Walzkräfte durch Druckmessung, einer Meßvorrichtung zur Ermittlung der Ist-Lage des Tauchkolbens und aus einem die Soll-Ist-Lage des Tauchkolbens zwecks Gewinnung eines Anderungssignals verarbeitenden Vergleicher.

Derartige Einrichtungen sind zur Dickenregelung beim Walzen -0 von Metallbändern seit langem bekannt (DE-PS 1 602 043) und haben sich in der Praxis hervorragend bewahrt. An einen ölhydraulischen servogeregelten Vorsteuerzylinder ist ein Tauchkolben gekoppelt. Dieser Tauchkolben wirkt als Verdrängerkolben in ein geschlossenes, mit einem Spezi al fett gefüllte« -^ System und bewirkt damit eine Verstellung des zwischen Walzen-

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einbauten und Ständer in einer Traverse angeordneten flachen Hauptkolbens. Ein schnelleres Ansprechen auf Walzdruckunterschiede und damit entsprechend schnellere Anstellungsänderungen werden erreicht, da es nunmehr möglich ist, einerseits ständig die Ist-Lage des Tauchkolbens und damit die vorhandene Anstellung zu messen und andererseits gleichzeitig den Walzdruck zu überwachen. Änderungen des Walzdrucks von einem vorgegebenen Soll-Wert werden unmittelbar in ein Signal umgewandelt, welches, bezogen auf das der jeweiligen Tauchkolbenlage entsprechende Signal zur Erzeugung eines Steuersignals dient, das die neue Tauchkolbenlage definiert. Als Meßgröße wird also nicht die Verschiebung des Verstellkolbens unter Wirkung der Änderung des Walzdruckes, sondern die Änderung des Walzdruckes selbst verwendet. Damit erhöht sich die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung.
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Das Vorprodukt für eine Breitbandstraße wird - außer durch eine Stranggießanlage - in konventioneller Weise im sogenannten Brammenwalzwerk hergestellt. Aus einem Block wird durch zeitweises Bearbeiten der Seitenkanten der sich ausbreitenden Bramme über die Vertikal- oder Stauchwalzen im Wechsel zum Horizontalstich das Flachkant-Vormaterial hergestellt. Wenngleich auch seit längerer Zeit Bemühungen vorliegen, Flachkant-Material in einem Vertikalgerüst mit über die gesamte Länge hinweg annähernd gleichbleibender Breite zu Walzen (DE-OS 2 047 240), so konnten doch keine befriedigenden Lösungen gefunden werden. Wenn also die vorgesehene Dicke des Vormaterials erreicht war, wurde die Flachkantbramme in der Fertigstraße, der Breitbandstraße, weiter zu einem Band ausgewalzt, wobei sich jedoch durch unterschiedliche Brammenbreiten dann Bandbreiten ergeben, die später durch unnötig großes Besäumen reguliert werden müssen.

Der Erfindung liegt einmal die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Vorteile des bekannten Dickenanstellsystems insbesondere zur Breitenregelung mit geringstnögliehern Aufwand in Vertikalgerüsten "35 zu realisieren und somit zu Breitenabmessungen zu kommen, die den Abfall durch späteres Besäumen des Fertigbandes weitestgehend reduzieren; zum anderen sollen die baulichen Maßnahmen den An la U₁OiUUi fwand auch In» im liinsatz als Dicken-Anstell- und Regelsystem in Horizont algei'iislen einschränken.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Anstellspindel als Hohlkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung unterschiedlicher Durchmesserabschnitte ausgebildet ist und daß die Durchgangsbohrung der Anstellspindel die hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten zur Breiten- und/oder Dickenregelung aufnimmt.

Weiterhin schlägt die Erfindung vor, daß die hydraulische Kolben-ZyMndereinheit mit dem Tauchkolben in das dem Walzeneinbaustück entgegengesetzte Ende der Anstellspindel und der Verstellkolben in das dem Walzeneinbaustück anliegende Ende der Anstellspindel eingesetzt ist und daß das Druckmittel den Raum zwischen dem Tauchkolben und dem Verstellkolben ausfüllt. Die Erfindung geht davon aus, daß die Druck- bzw. Anstellspindeln zur an sich bekannten mechanischen Grobeinstellung so oder so vorhanden sind und daß diese ausgerüstet mit den erfindungsgemäßen Merkmalen als Tragkörper für die hydraulische Feineinstellung herangezogen werden können. Damit läßt sich auf einfache Art und Weise nicht nur eine Regelung der Walzenanstellung der Walzen von Vertikalgerüsten zur Breitenregelung verwirklichen, sondern es kann die Dickenregelung über die Anstellspindeln auch in Horizontalgerüsten durchgeführt werden, wobei auf jeden Fall die ansonsten zwischen den oberen Einbaustücken und dem Ständer angeordnete Traverse mit den Einrichtungen des Anstellsystems nicht mehr benötigt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäß gestaltete Anstellspindel für die Vertikal- -Q walze eines nicht weiter abgebildeten Vertikalgerüstes.

Die insgesamt mit 1 bezeichnete elektrohydraulische Walzspaltregel- und -anstellvorrichtung ist mittels Anstellspindel 5 und Rückzugs-Zylinder 2 auf unterschiedliche Breitenabmessungen des -^ zu bearbeitenden Walzgutes vorpositionierbar. Die Kolbenstange 3 Hos Ruckxugs-Zylinders 2 ist über eine Traverse 4 mit der Drucki./v.·. Anstellspindel 5 verbunden. Ein mit Klemmringen 7 gesicherter

Faltenbalg 6 sowie eine Labyrinthdichtung IO schützen das Sägengewinde der Anstellspindel 5. Nach dem Vorpositionieren der Anstellspindel 5 erfolgt die Grund- bzw. Grobeinstellung des von der Anstellspindel 5 beaufschlagten Einbaustückes 8 und damit der nicht dargestellten Vertikalwalze durch die Drehmutter 9, die das Gewinde der Anstellspindel 5 umfaßt. Die Drehmutter 9 wird über das Zahnrad 12 von einem Elektromotor beaufschlagt, wodurch sich eine Axialverschiebung der Anstellspindel 5 einstellt. Die Drehmutter 9 ist durch Axiallager 13 in einem festen Gehäuse geführt.

Die Anstellspindel ist als Hohlkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung 15 ausgebildet, wobei unterschiedliche Durchmesser der Bohrung Räume zur Aufnahme hydraulischer Kolbenzylindereinheiten bzw. des fettartigen Druckmittels schaffen. So ist in das dem Einbaustück 8 abgewandte Ende der Anstellspindel 5 eine hydraulische Hubvorrichtung bestehend aus dem Kolben 17 und dem Tauchkolben 18 geringeren Durchmessers eingesetzt und in dem hydrauIisehen Zylinder 19 verstellbar geführt. Der Zylinder 19 wird durch die in die Durchgangsbohrung 5 eingebrachte Buchse 22 sowie die Durchgangsbohrung 15 an diesem Ende verschließende Abschlußplatte 23 gebildet. Abschlußplatte 23 und Buchse 22 sind mittels der strichpunktiert angedeuteten. Schrauben 24 mit der Wandung 5a der Anstellspindel 5 verschraubt. Mit dem Kolben 17 bzw. Tauchkolben 18 ist fest ein aus dem Zylinder 19 in entgegengesetzter Richtung durch eine Bohrung 25 der Platte 23 austretender Schaft 26 verbunden, dessen jeweilige Stellung und damit die

Stellung des Tauchkolbens 18 durch einen Geber 27 über einen mit dem Schaft 26 verbundenen Finger 28 gemessen wird. Der hydraulische Zylinder 19 ist von einer Druckquelle über die Leitung 29 von einom Servoventil 32 gesteuert beaufschlagbar.

Am wnly.onsoitigen Ende· der· Anstellspindel 5 ist in der Zylinderführung 33 der Verstel!kolben 34 angeordnet, der aus der Anstell-"3 spindel 5 mit der Kolbenstange 35 herausragt und gegen das Einbaustück 8 zur Anlage gelangt. Dabei ist die Kolbenstange 35 in einer Buchse 36 geführt, die mitteln der strichpunktiert angedeu-

teten Schrauben 37 mit der Wandung 5a der Anstellspindel 5 verschraubt ist. Der zwischen dem Verstellkolben 34 und der Buchse 36 verbleibende Zylinderraum 33a kann dabei mit einer Hydraulikflüssigkeit gefüllt werden, um beispielsweise beim Walzenwechsel den Verstellkolben 34 und damit die Kolbenstange 35 vom Einbaustück unabhängig von anderen Verstellungen zurückziehen zu können; für die Walzspaltregelung selbst ist das allerdings unerheblich. Der zwischen dem Tauchkolben 18 und dem Verstellkolben 34 verbleibende Raum 16 der Durchgangsbohrung 15 ist mit dem Druckmittel gefüllt. Sämtliche Kolben und Zylinderräume sind - teilweise durch Spezial dichtungen wie bei 38 - durch Dichtungen 39 abgedichtet.

Die Arbeitsweise, die sich wesentlich nicht von der Dickenregel-Vorrichtung nach der DE-PS 1 602 043 unterscheidet, wird nachfolgend kurz geschildert, wobei ausdrücklich auf die nicht dargestellten,in DE-PS 1 602 043 aber ausführlich beschriebenen elektrischen Einrichtungen und Maßnahmen Bezug genommen wird.

Ausgehend von der abgebildeten Situation stellt sich als Folge eines Impulses von einer Abtastvorrichtung, die zuvor die Größe des in dem Raum 16 des fettartigen Druckmittels herrschenden Druckes ermittelt hat, der proportional zum Walzdruck und somit zum Wagensprung ist, über das Servoventil 32 eine Beaufschlagung des hydraulischen Zylinders 19 ein, wodurch sich der Tauchkolben 18 verschiebt. Das hat eine Änderung des Druckes in dem Raum 16 zur Folge. Durch diese Druckänderung wird über die Druckmittelsäule der Verstellkolben 34 bewegt, was eine Änderung der Vorspannung der Walzen des Walzgerüstes nach sich zieht. Es wird hierbei ein ständiger Vergleich der Ist-Lage des Tauchkolbens 18, die die Anstellungsänderungen des Walzgerüstes wiedergibt, mit der Soll-Lage vorgenommen, wobei ein Vergleicher das für die Änderung der Ist-Lage des Tauchkolbens 18 bestimmte Kompensationssignal empfängt und zu einem Stellsignal zur Änderung der Lage des Tauchkolbens 18 verarbeitet. Die Steuerung des Tauchkolbens kann auch durch ein z. B. von einem Breitenmeßgerät in den Geber 27 geleitetes Sollwertsignal erfolgen.

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Claims

MDS Mannesmann Demag Sack GmbH S 673

Düsseldorf - Rath

PATENTANSPRÜCHE

f 1. j Elektrohydraulische Walzspaltregel- und -anstellvorrichtung für insbesondere die Walzen eines Viertikalgerüstes, bestehend aus einem Verstellzylinder, dessen Verstellkolben sich in einer Zylinderbohrung unter der Wirkung von Druckänderungen in einem Druckmittel verschieben kann, und aus einem Tauchkolben, der in das Druckmittel eintaucht und dessen von einer hydraulischen Hubvorrichtung gesteuerte Bewegungen die Verschiebungen des Verstellkolbeii^ bewirken, wobei die hydraulische Hubvorrichtung von einem Servoventil gesteuert ist, sowie mit einer Abtastvorrichtung zur Erfassung der Walzkräfte durch Druckmessung, einer Meßvorrichtung zur Ermittlung der Ist-Lage des Tauchkolbens und aus einem die Soll-Ist-Lage des Tauchkolbens zwecks Gewinnung eines Änderungssignals verarbeitenden Vergleicher, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellspindel (5) als Hohlkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung (15) unterschiedlicher Durchmesserabschnitte ausgebildet ist und daß die Durchgangsbohrung (15) der Anstellspindel (5) die hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten (33, 31 bzw. 17, 19) zur Breiten- und/oder Dickenregelung aufnimmt.

32Ί2525

Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Kolben-Zylindereinheit (17, 19) mit dem Tauchkolben (18) in das dem Walzeneinbaustück (8) entgegengesetzte Ende der Anstellspindel (5) und der Verstellkolben (34) in das dem Walzeneinbaustück (8) anliegende Ende der. Anstellspindel (5) eingesetzt ist und daß das Druckmittel den Raum (16) zwischen dem Tauchkolben (18) und dem Verstellkolben (34) ausfüllt.