DE3337957A1

DE3337957A1 - Blechrichtmaschine

Info

Publication number: DE3337957A1
Application number: DE19833337957
Authority: DE
Inventors: Willi 4040 Neuss Benz
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1983-10-19
Filing date: 1983-10-19
Publication date: 1985-05-02
Also published as: JPS6096325A

Description

PATENTANWÄLTE F.W. HEMMERICR-'-SERD^OLLER --D.-GROSSE · F. POLLMEIER

17.10.1983 -4- 82 888 the.spi

SMS SCHLOEMANN-SIEMAG AKTIENGESELLSCHAFT, 4000 Düsseldorf 1

Blechrichtmaschine

Die Erfindung betrifft eine Blechrichtmaschine mit mehreren oberen und unteren Richtwalzen zur mehrfach wechselseitigen Biegung des Bleches mit abnehmendem Verformungsgrad, wobei jeder Richtwalze mehrere coaxial gelagerte Stützrollen zugeordnet sind, deren Lager unabhängig von den Lagern der den anderen Richtwalzen zugeordneten Stützrollen vertikal verstellbar sind. (DE-OS 28 24 217).

Bei einer bekannten Richtmaschine dieser Gattung ist jede Richtwalze durch mehrere an einem höhenverstellbaren Lagerkamm coaxial gelagerte Stützrollen an ihren Ballen abgestützt. Die Achsen der Richtwalzen und der zugeordneten Stützrollen befinden sich dabei in einer vertikalen Ebene. Bei dieser Richtmaschine ist die Richtqualität durch horizontale Ausbiegungen und Biegeschwingungen der Richtwalzen beeinträchtigt.

Durch die DE-OS 19 34 496 ist eine Richtmaschine bekannt geworden, bei der die Stützrollen jeweils einer Richtwalze abwechselnd nach beiden Seiten aus der vertikalen Achsebene dieser Richtwalze verlagert sind. Eine derartige, die Teilung ver- · größernde Abstützung wirkt in geringem Maße der Ausbiegung der Richtwalzen entgegen. Es kommt hierbei jedoch zu unterschiedlicher Belastung der Stützrollen, so daß deren Tragfähigkeit nicht optimal ausgenutzt wird, und stark belastete Stützrollen schneller verschleißen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Richtmaschine, bei der die Richtqualität gegenüber den bekannten Richtmaschinen verbessert wird. Insbesondere sollen bei dem vorgesehenen Richtprogramm horizontale Ausbiegungen und Biegeschwingungen der

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Richtwalzen weitgehend vermieden und eine gleichmäßige Belastung der Stützrollen erreicht werden. Durch die Erfindung soll darüber hinaus der Teilungsabstand von Richtmaschinen verringert sowie die Möglichkeit geschaffen werden, durch kleinere Richtwalzendurchmesser den Richtbereich zu dünneren Blechen zu erweitern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Richtwalzen aus der vertikalen Achsebene der jeweils zugeordneten Stützrollen in horizontaler Richtung verlagert sind und die Größe dieser Verlagerung aus der bei bestimmtem Walzprogramm und zugehöriger Überstreckungsverteilung an den Blechkontaktstellen der Richtwalzen zu errechnenden Normalkräften und den aus den jeweiligen Antriebsmomenten zu errechnenden Tangentialkräften im Sinne minimaler horizontaler Ausbiegungen und Biegeschwingungen der Richtwalzen festgelegt ist.

Auf diese Weise wird die Richtqualität wesentlich verbessert. 20. Die Verringerung der Biegebelastung ermöglicht eine Verkleinerung des Richtwalzendurchmessers. Da der Teilungsabstand der Richtwalzen verringert werden kann, wird eine kompaktere Richtmaschinenbauart erreicht.

Eine verfahrensmäßige Vervollkommnung der Erfindung besteht darin, daß die horizontale Position der Richtwalzen im Sinne eines Sollwerts 0 der an den Richtwalzenlagern gemessenen horizontalen Lagerkraft fortlaufend verändert wird und die vertikale Position der Stützrollen entsprechend der vertikalen Verlagerung des Rollkontaktpunktes zwischen Richtwalze und Stützrollen korrigiert wird.

Dieser Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die zu Horizontalausbiegungen und Biegeschwingungen der Richtwalzen

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führenden Rieht- und Tangentialkräfte horizontale Lagerkräfte in den Richtwalzenlagern zur Folge haben, so daß der Meßwert 0 der Lagerkraft das Fehlen von horizontalen Richtwalζenausbiegungen und Biegeschwingungen anzeigt. Auf diese Weise wird es möglich, beim Richten aufgrund von Schwankungen der Richtkraft und des Antriebsmoments auftretende Horizontalausbiegungen und Biegeschwingungen während des Blechdurchlaufs auszuregeln.

Bei einer Richtmaschine zur Durchführung des Verfahrens sind die Lager der Richtwalzen in Blöcken aufgenommen, die durch Kraftgeräte quer zur Lagerachse beweglich sind, deren Funktion von einem Lagerkraftmeßgerät und einem Sollwert-Istwertvergleicher regelbar ist. Die Vertikalstellung der Stützrollen ist vom Regler in Abhängigkeit von der Horizontalverstellung der Richtwalzenlager korrigierbar.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Lagerkraftmeßgeräte den Richtwalzenlagern innerhalb der Blöcke beidseits zugeordnet.

Die Blöcke benachbarter Richtwalzen sind gegeneinander und zum Richtwalzengestell durch Verstellkeile abgestützt, wobei jeder Verstellkeil durch einen positionsgeregelten Verstellzylinder verschiebbar ist.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird darin gesehen, daß die Richtwalzen durch die Stützwalzen angetrieben sind. Da hierbei das Drehmoment nicht mehr von den Antriebswellen auf die Richtwalzenzapfen eingeleitet werden muß, kann der Durchmesser der Richtwalzen weiter verkleinert werden. Der Stützwalzenantrieb bietet für die Unterbringung der Antriebswellen ausreichend Platz.

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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 den Querschnitt einer Walzenrichtmaschine, 5

Fig. 2 eine Draufsicht auf den unteren Richtwalzensatz,

Fig. 3 a - d die Kräfte bei verschiedenen Anordnungen von Rieht- und Stützwalzen.

Gemäß Fig. 1 ist das Gestell einer Richtmaschine durch zwei am Fundament verankerte Ständer 1, 2 gebildet, die durch eine obere und eine untere Traverse 3, 4 starr verbunden sind. An der oberen Traverse 3 ist ein oberer Walzenstuhl 5 gehalten.

Ein unterer Walzenstuhl 6 liegt auf der unteren Traverse 4 auf.

Auf dem unteren Walzenstuhl 6 sind Verstellkeile 7 gelagert. Auf jedem Verstellkeil 7 ist ein Lagerkamm 8 mit einem keilförmigen Unterteil 10 abgestützt. In jedem Lagerkamm 8 ist eine mit Stützrollen 12 versehene untere Stützwalze 9 gelagert. Innerhalb der Ständerfenster sind die benachbarten Lagerkämme 8 der unteren Stützwalzen 9 zwischen Führungsleisten 11 aufgenommen. Jede untere Stützwalze 9 stützt eine untere Richtwalze 13.Die Richtwalzen 13 können entweder direkt oder durch Ballenreibung von den unteren Stützwalzen 9, 12 angetrieben sein.

Am oberen Walzenstuhl 5 sind Verstellkeile 14 angeordnet, an deren Unterseite Lagerkämme 15 mit keilförmigem Oberteil 17 abgestützt sind. In jedem Lagerkamm 15 ist eine obere Stützwelle 16 gelagert, die mit Stützrollen 20 versehen ist. Die Lagerkämme 15 der oberen Stützwelle 16 sind gemeinsam zwischen im Ständerfenster befindlichen Führungsblöcken 18 geführt up,-·· durch die Verstellkeile 14 einzeln vertikal verschiebbar. Jede obere Stützrollenwelle 16, 20 stützt eine obere Richtwalze 19.

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Die oberen Richtwalzen 19 können entweder direkt oder durch Ballenreibung von den oberen Stützrollenwellen 16,20 angetrieben sein.

Aus Fig. 2 ist die Lagerung und Horizontalverstellung der unteren Richtwalzen 13 ersichtlich. Die unteren Richtwalzen 13 sind mit ihren Lagerzapfen 21 mittels Wälzlagern 22 in Lagerblöcken 23 gelagert, die eine zu ihrer Stirnseite rechtwinklige und eine geneigte Seitenfläche aufweisen. Die Stirnseiten der Lagerblöcke 23 sind durch Stützelemente-24, 25 gehalten. Zwischen einer geneigten und einer geraden Seitenfläche je zweier benachbarter Lagerblöcke 23 sind entsprechend geneigte Verstellkeile 26, 27 angeordnet. Die äußeren Lagerblöcke 23 sind über äußere Verstellkeile 26, 27 an Führungsflächen 28, der Ständerwangen geführt.

Jeder Verstellkeil 26, 27 ist mit der Kolbenstange 30 eines Verstellzylinders 31 verbunden. Jeweils zwei in Achsrichtung der Richtwalzen 13 gegenüberliegende Verstellkeile 26, 27 sind durch eine Stange 32 verbunden. Zur Ermittlung der horizontalen Lagerkräfte sind den Wälzlagern 22 beidseits Kraftmeßgeräte zugeordnet.

Die Lagerung und Horizontalverstellung der oberen Richtwalzen 19 entspricht der in Fig. 2 dargestellten Lagerung der unteren Richtwalzen 13, weshalb auf eine besondere Darstellung verzichtet wird. Aus Fig. 1 ist jedoch zu ersehen, daß die oberen Richtwalzen 19 in Lagerblöcken 34 gelagert sind, die unter Zwischenordnung von Verstellkeilen 35 zwischen den Führungsblöcken 18 selektiv horizontal verstellbar angeordnet sind.

Zur Reduzierung der von den Meßgeräten 33 ermittelten horizontalen Lagerkraft und damit der Richtwalzenausbiegung können jeweils die beiden Lagerblöcke 23 bzw. 34 einer Richtwalze 13

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bzw. 19 durch entgegengesetzte Verschiebung der beidseits zugeordneten Verstellkeile 26, 27 bzw. 35 horizontal radial verstell werden. Damit wird die Kontaktstelle K zwischen Richtwalze 13 bzw. 19 und Stützwalze 9 bzw. 16 verlagert. Eine dadurch bedingte vertikale Verlagerung der Richtwalze 13 bzw. 19 kann durch die Verstellkeile 7 bzw. 14 ausgeglichen werden. Die dabei auftretenden Kräfte sind für Richtwalzenantrieb in Fig. 3a und 3b und für Stützwellenantrieb in Fig. 3b und 3c dargestellt.

Bei der bekannten vertikalen Anordnung von Richtwalze 13 und Stützrollenwelle 9, 12 gemäß Fig. 3a wirken die Normalkraft N1 und die Tangentialkraft T an der Kontaktstelle K1 des Richtgutes 36. Diese Kräfte bilden die Resultierende R1. Im Lagerpunkt P der Richtwalze 13 wirkt die Normalkraft N von .der Stützrollenwelle 9, 12 , die Resultierende R, die in der Größe der Resultierenden R1 entspricht und dieser parallel entgegengerichtet ist sowie die horizontale Lagerkraft L die der Biegekraft der Richtwalze 13 entspricht.

Auch bei der erfindungsgemäßen horizontalen Verlagerung der Richtwalze gemäß Fig. 3b wirken die Normalkraft N1 und die Tangentialkraft T an der Kontaktstelle K1 des Richtgutes 3 6 auf die Richtwalze 13 und bilden die Resultierende R1. In der Lagerachse P1 der Stützrollenwelle 9, 12 wirken die Normalkraft N, die Resultierende R, die der Resultierenden R1 entspricht und dieser parallel entgegengerichtet ist, sowie die Horizontalkraft H. Die Seitenverlagerung a der Richtwalze 13 kompensiert die Lagerkraft im Lagerpunkt P der Richtwalze 13.

Vertikale Zuordnung von Richtwalze und Stützrollenwelle bei Stützwellenantrieb Fig. 3c.

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Vom Richtgut 36 wirkt die Normalkraft N1 und die Tangentialkraft T an der Kontaktstelle K1 auf die Richtwalze 13 und bilden die Resultierende R1. Im Kontaktpunkt K der Richtwalze wirkt die Normalkraft N von der Stützrollenwelle 9, 12, die Resultierende R welche der Kraft F entspricht und dieser parallel entgegengerichtet ist, sowie die Tangentialkraft T1. Im Lagerpunkt P der Richtwalze 13 wirkt die Lagerkraft L, die der Biegekraft der Richtwalze 13 entspricht.

Horizontal verlagerte Richtwalze 13 mit Stützwellenantrieb Fig. 3d.

Vom Richtgut 36 wirkt die Normalkraft N1 und die Tangentialkraft T an der Kontaktstelle K1 auf die Richtwalze 13 und bilden die Resultierende R1. Im Kontaktpunkt K der Richtwalze 13 wirkt die Normalkraft N von der Stützrollenwelle 9, 12, die Tangentialkraft T1 und die daraus gebildete Resultierende R, die der Resultierenden R1 entspricht und dieser entgegengesetzt ist. Die horizontale Verlagerung a der Richtwalze ist so gewählt, daß die Resultierenden R1 und R in einer Wirkungslinie liegen und Lagerkräfte im Lagerpunkt P der Richtwalze kompensiert sind.

Claims

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Patentansprüche:

ΓΙ.) Blechrichtmaschine mit mehreren oberen und unteren Richtwalzen zur mehrfach wechselseitigen Biegung des Bleches mit abnehmendem Verformungsgrad, wobei jeder Richtwalze mehrere coaxial gelagerte Stützrollen zugeordnet sind, deren Lager unabhängig von den Lagern der den anderen Richtwalzen zugeordneten Stützrollen vertikal verstellbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Richtwalzen (13, 19) aus der vertikalen Achsebene der jeweils zugeordneten Stützrollen (12 bzw. 20) in horizontaler Richtung verlagert sind und die Größe (a) dieser Verlagerung aus der bei bestimmtem Walzprogramm und zugehöriger Überstreckungsverteilung an den Blechkontaktstellen (K1) der Richtwalzen (13, 19) zu errechnenden Normalkräften (N1) und den aus dem jeweiligen Antriebsmomenten zu er-

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rechnenden Tangentialkräften (T) im Sinne minimaler horizontaler Ausbiegungen und Biegeschwingungen der Richtwalzen (13, 19) festgelegt ist.
2. Verfahren zum Richten von Blech mit einer Richtmaschine nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die horizontale Position der Richtwalzen. (13, 19) im Sinne eines Sollwerts (0) der an den Richtwalzen-Lagern (22) gemessenen horizontalen Lagerkraft fortlaufend verändert wird und die vertikale Positon der Stützrollen (12 bzw. 20) entsprechend der vertikalen Verlagerung des Rollkontaktpunktes (K) zwischen Richtwalzen (13, 19) und Stützrollen (12 bzw. 20) im Sinner gleicher übertreckungsverteilung korrigiert wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lager (22) der Richtwalzen (13, 19) in Blöcken (23, 34) aufgenommen sind, die horizontal quer zur Lagerachse durch Kraftgeräte (31) beweglich sind, deren Funktion von einem Lagerkraftmeßgerät (33) und einem Sollwert-Istwertvergleicher regelbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerkraftmeßgeräte (33) den Richtwalzenlagern (2?.) innerhalb der Blöcke (23, 34) beidseits zugeordnet sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerblöcke (23, 34) benachbarter Richtwalzen (13 bzw. 19) gegeneinander und zum Richtmaschinengestell (1, 2) durch Verstellkeile (26, 27) abgestützt sind und jeder

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Verstellkeil (26, 27) durch einen positionsgeregelten Verstellzylinder (31) verschiebbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß eine Vertikalverstellvorrichtung der Stützrollen von einem Regler in Abhängigkeit von der Horizontalverstellung der Richtwalzenlager (22) korrigierbar ist.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß die Richtwalzen (13, 19) durch die Stützrollen (12 bzw. 20) angetrieben sind.