DE3604195A1 - Walzgeruest mit in axialrichtung verschiebbaren arbeits- oder zwischenwalzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit in Axialrichtung ver­ schiebbaren Arbeits- oder Zwischenwalzen und in Ständerblöcken zur Ausbalancierung und Walzenbiegung vorgesehenen Hydraulikzylindern, die auf die Walzeneinbaustücke der Arbeitswalzen wirken.

Es ist bekannt, bei Mehrwalzengerüsten die Arbeits- oder Zwischen­ walzen in Axialrichtung verschiebbar zu lagern, um durch Verschieben der Arbeitsbereiche Verschleißerscheinungen an den Walzen kompensie­ ren zu können oder um durch relatives Verschieben zweier Walzen mit ballig geformten Mänteln das Walzspaltprofil ändern zu können. Zu­ sätzlich besteht bei Walzgerüsten dieser Art die Forderung, durch Biegung der Arbeits- oder Stützwalzen den Walzballen verändern zu können. Das bedeutet, daß neben den herkömmlichen Einrichtungen zur Ausbalancierung der Walzen Hydraulikzylinder benötigt werden, die bei entsprechender Beaufschlagung mit Druck eine Biegung der Walzen bewirken.

Bei der Auslegung und Anordnung der Hydraulikzylinder für die Ausba­ lancierung und Biegung der Walzen ist zu berücksichtigen, daß die Axialverschiebung der Walzen eine Gewichts- und Kräfteverlagerung an den Einbaustücken ergibt, die die Druckverhältnisse in den Ausbalan­ cierungs- bzw. Biegezylindern verändert.

Es ist zwar denkbar, die die Biegung und Ausbalancierung bewirkenden Zylinder zusammen mit den zu verschiebenden Walzen in ihren Einbau­ stücken zu verschieben, doch hat sich dies in der Praxis als nach­ teilig erwiesen, weil die dann verschiebbaren Teile mit Schläuchen oder ähnlichen flexiblen Verbindungen mit den stationären Teilen des Gerüstes verbunden werden müssen.

Man hat deshalb bereits Lösungen vorgeschlagen, bei denen die Hydraulikzylinder zur Ausbalancierung und Biegung in stationär am Ständer vorgesehenen Blöcken vorgesehen sind, und die Hydraulikzy­ linder hinsichtlich ihres einzustellenden Druckes regelbar sind. Beim Verschieben der Walzen wird über einen die Verschiebung erfassenden Weggeber der Druck der die Biegung und Ausbalancierung bewirkenden Hydraulikzylinder so nachgeregelt, daß die Gewichts- und Kräftever­ lagerung beim Verschieben der Walze ausgeglichen wird. Mit dieser Lö­ sung kann ungeachtet der stationären Anordnung der Hydraulikzylinder in an den Gerüstflanken vorgesehenen Steuerblöcken erreicht werden, daß die Kräfte jeweils der Mittelebene der Walzenzapfenlager erfolgen (DE 34 09 221 A1).

Nachteilig bei der bekannten Lösung ist es, daß die Kompensation der Gewichts- und Kräfteverlagerung infolge der Axialverschiebung der Walzen stets eine Veränderung der Arbeitsdrücke für die Biegung und Ausbalancierung erfordert. Dadurch wird das System schwer steuerbar, weil sehr hohe Drücke feinfühlig zu regeln sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem vorstehend ge­ schilderten Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen kombinier­ ten Walzenausbalancierungs- und Biegezylinder für ein Walzgerüst der gattungsgemäßen Art zu schaffen, mit dem in einfacher und funktio­ neller Weise Gewichts- und Kräfteverlagerungen beim Verschieben der Arbeitswalzen mit ihren Einbaustücken ausgeglichen werden können.

Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Hydraulikzylinder als Gleichlaufzylinder mit gesteuerter Kolbenstange ausgebildet sind, deren Arbeitszylinder zur Ausbalancierung der Arbeitswalzen und zum Aufbringen der erforderlichen Biegekraft mit Druck beaufschlagbar sind und deren koaxial angeordnete Zylinderräume in Abhängigkeit von der sich ändernden Gewichts- und Kräfteverlagerung beim Axialver­ schieben der Arbeitswalzen zusätzlich kreuzweise mit Druck beauf­ schlagbar sind. Diese Konstruktion hat den Vorteil, daß den Ar­ beitszylindern der Gleichlaufzylinder mit gesteuerter Kolbenstange ein fest eingestellter, für die Biegung und Ausbalancierung der Wal­ zen erforderlicher Druck zugeführt werden kann, während die sich aus der Verschiebung der Arbeitswalzen ergebende Gewichts- und Kräfte­ verlagerung durch das kreuzweise Ansteuern der Ringkolbenflächen des beidseitig beaufschlagbaren, die Kolbenstange koaxial umfassenden Kolbens kompensiert werden kann. Die für den Ausgleich notwendigen Drücke gestatten in günstigerer Weise ein feinfühliges Ausgleichen der unvermeidbaren Kräfteverlagerung bei in stationären Blöcken ein­ gebauten kombinierten Ausbalancierungs- und Biegungszylindern. Damit lassen sich Kippkräfte an den das Einbaustück abstützenden Teilen des Walzgerüstes ausschließen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Beaufschlagung der koaxialen Zylinderräume von einem Rechner steuer­ bar ist, der aus vorgegebenen konstruktiven Daten und gemessenen Werten die Größe des aufzubringenden Druckes und die jeweils zu beaufschlagenden Zylinderräume bestimmt und ein Signal zur Umsteue­ rung entsprechender Steuerventile abgibt.

Wie beim Stand der Technik können bei der Erfindung Weggeber vorge­ sehen sein, die die Verschiebelage des jeweils verschobenen Einbau­ stückes ermitteln und dem Rechner angeben, damit dieser über die sich ergebenden Momente eine entsprechende Beaufschlagung der jeweiligen Ringzylinderräume veranlaßt. Auf diese Weise können die Drücke im Arbeitszylinder für die Biegung und Ausbalancierung stets konstant gehalten werden, so daß sich insgesamt eine funktionelle, feinfühlige und auch konstruktiv platzsparende Konstruktion ergibt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge­ stellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zylinderblock sowie die Hub­ traverse und

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Walzenständer mit Zylinder­ block und Hubtraverse.

In Fig. 1 ist mit 1 der Zylinderblock beziffert, der am Walzenständer 2 innerhalb des Ständerfensters befestigt ist. In Führungen 3 des Zylinderblockes 1 sind die obere und untere Hubtraverse 4 und 5 vertikal geführt. Die Hubtraversen 4, 5 sind an ihren oberen bzw. unteren aus dem Zylinderblock 1 herausragenden Enden mit auskragenden Stützflächen 6 versehen, die gegen die Kolbenstangen 7 der erfin­ dungsgemäßen Gleichlaufzylinder anlegbar sind.

Auf den Hubtraversen 4, 5 sind die Einbaustücke mit entsprechend ausgebildeten Auflagen, wie bei 8 angedeutet, um die Wege S 1-S 2 bzw. S 2-S 1 in die strichpunktiert gezeichneten Endlagen verschiebbar.

Die kombinierten Biege- bzw. Ausbalancierzylinder sind gleichartig aufgebaut und bestehen aus der Kolbenstange 7, dem Kolben 9, der die Kolbenstange 7 koaxial umgibt und, weil doppelseitig beaufschlagbar, die Zylinderräume D, C bzw. F, E bzw. C 1, D 1 bzw. E 1, F 1 voneinander trennt. An dem innerhalb des Zylinderblocks gelegenen Ende der Kol­ benstange 7 wird der Arbeitszylinder für die Biege- bzw. Ausbalan­ cierungsdrücke geschaffen, der an den einzelnen Zylindern mit A, B bzw. A 1, B 1 bezeichnet ist.

Wie in Fig. 2 erkennbar, ist innerhalb des Zylinderblockes eine Prismen-Führung ausgebildet, in der die Hubtraversen 4, 5 vertikal beweglich geführt sind. In Fig. 2 ist strichpunktiert die zentrische Lage des Einbaustückes 8 angedeutet.

Die Einrichtung funktioniert wie folgt:

Die Arbeitsräume der Arbeitszylinder A, B, A 1, B 1 werden entsprechend der vorgegebenen Bandcharakteristik mit Druck beaufschlagt, der entsprechend der gegebenenfalls gewünschten Biegung der Arbeitswalzen in den einzelnen Arbeitszylindern unterschiedlich sein kann. Wird zur Veränderung des Bandprofiles eine Verschiebung der Arbeitswalzen in ihren Einbaustücken 8 in Richtung S 1 oder S 2 erforderlich, würden Kippkräfte die eingestellten Ausbalancierungs- und Biegedrücke in den Arbeitszylindern verändern und damit gleichzeitig die Biegung der Walze in ungewollter Weise verfälschen. Um dies zu verhindern, wird entsprechend der Verschiebung der Einbaustücke ein Druckausgleich dadurch geschaffen, daß die koaxialen Zylinderräume D, C, F, E bzw. C 1, D 1, E 1, F 1 kreuzweise und zusätzlich mit Druck beaufschlagt werden, der in seiner Größe so gewählt ist, daß die Kippkräfte kompensiert werden. Dabei wird stets der einmal vorgewählte und eingestellte Arbeitsdruck für die Ausbalancierung und Biegung in den Arbeitsräumen der Arbeitszylinder A, B, A 1, B 1 beibehalten.

Claims (2)

1. Walzgerüst mit in Axialrichtung verschiebbaren Arbeits- oder Zwischenwalzen und in Ständerblöcken zur Ausbalancierung und Walzenbiegung vorgesehenen Hydraulikzylindern, die auf die Wal­ zeneinbaustücke der Arbeitswalzen wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydraulikzylinder als Gleichlaufzylinder mit gesteuerter Kolbenstange (7) ausgebildet sind, deren Arbeitszylinder (A, B, A 1, B 1) zur Ausbalancierung der Arbeitswalzen und zum Aufbringen der erforderlichen Biegekraft mit Druck beaufschlagbar sind und deren koaxial angeordnete Zylinderräume (D, C, F, E, C 1, D 1, E 1, F 1) in Abhängigkeit von der sich ändernden Gewichts- und Kräf­ teverteilung beim Axialverschieben der Arbeitswalzen zusätzlich kreuzweise mit Druck beaufschlagbar sind.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der koaxialen Zylinderräume (C, D, E, F, C 1, D 1, E 1, F 1) von einem Rechner steuerbar ist, der aus vorge­ gebenen konstruktiven Daten und gemessenen Werten die Größe des aufzubringenden Druckes und die jeweils zu beaufschlagenden Zylinderräume bestimmt und ein Signal zur Umsteuerung entspre­ chender Steuerventile abgibt.