DE3628733A1 - Vorrichtung zum axialen anstellen der walzen von walzgeruesten zur herstellung von profilstahl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum axialen Anstellen der Walzen von Walzgerüsten zur Herstellung von Profilstahl. Die Einstellung und Einhaltung einer bestimmten relativen Axiallage zusammenarbeitender Walzen ist mit Rücksicht auf die insbesondere beim Walzen von unsymmetrischen Profilen im Walzenkaliber entstehenden Axialkräfte für die Walzgenauigkeit und den Geradeauslauf des Walzgutes von Bedeutung. Dies gilt auch für die Horizontalwalzen eines Universalwalzgerüstes, da durch eine mögliche relative Axialverschiebung zwischen den Horizontalwalzen die Toleranzen der Flanschdicke von Parallel­ flanschträgern nachteilig beeinflußt werden können. Jedoch wird auch beim Walzen von Spundwandprofilen in einem Duo-Walz­ gerüst eine Toleranzhaltigkeit von Flanschdicken gefordert.

Abgesehen von handbetätigten axialen Anstellvorrichtungen sind auch Verstellmechanismen mittels Elektromotor bekannt. Die bekannten axialen Anstellvorrichtungen greifen jedoch an einem Einbaustück einer Walze an, in dem die Walze axial gesichert ist, oder an der Walze selbst, die dann im Radiallager des axial nicht verschiebbaren Einbaustückes axial beweglich ist. Der Verstellmechanismus kann auch an einem separaten Axial­ lager bzw. dessen Lagergehäuse angreifen.

Ein Nachteil der bekannten axialen Anstellvorrichtungen für Walzen von Profilstahl-Walzgerüsten besteht darin, daß sie nur zwischen den Stichen betätigt werden können. Die im Ka­ liber entstehenden Axialkräfte ändern sich jedoch häufig ge­ rade während des Walzens, und da die Verstellmechanismen sich letztlich an einem Walzenständer abstützen müssen, ist eine relative Verschiebung der Walzenkaliber aufgrund einer Auf­ federung innerhalb einer Walze sowie der Verstellmittel un­ vermeidlich. Insbesondere bei einer offenen Kalibrierung wird hierdurch die Walzgutform und der Walzgutverlauf un­ günstig beeinflußt. Bei der Walzung von unsymmetrischen Pro­ filen mit verhältnismäßig hohen Axialkräften in den Walzen trägt man diesem Nachteil Rechnung, indem Ober- und Unterwalze mittels Stützbunden zueinander fixiert werden. Die Reibung an den Stützbunden führt dabei jedoch zu höheren Energie- und Walzenkosten. Auf dem Gebiet des Flachwalzens sind in den letzten Jahren Vorrichtungen zum gegenläufigen axialen Ver­ schieben von Walzen bekanntgeworden, auch solche, die doppelt beaufschlagbare Hydraulikzylinder umfassen, die während des Walzens betätigt werden können (DE-PS 24 40 495). Solche hy­ draulischen axialen Anstellvorrichtungen begründen jedoch eine noch höhere Auffederung bei hohen Axialkräften in den Walzen, die jedoch beim Flachwalzen nicht zu erwarten sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fixierung der axialen Relativlage von Walzen zur Herstellung von Profil­ stahl auf eine andere Weise sicherzustellen als über walzen­ seitige Stützbunde.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus einer Kombination min­ destens eines doppelt beaufschlagbaren Hydraulikzylinders zur Axialverstellung mindestens einer Walze eines Walzenpaares mit einer Einrichtung zur Positionsregelung des Hydraulik­ zylinders zur Fixierung der Axiallage der Walze oder Walzen im Soll-Ist-Wert-Vergleich.

Was die Ausgestaltung der hydraulischen Axialverschiebevor­ richtung anbelangt, könnten diejenigen aus dem Gebiet der Flachwalzung bekannten Vorrichtungen angewendet werden, je­ doch genügt es im gegebenen Zusammenhang, daß nur eine Walze eines Walzenpaares axial angestellt wird.

Mittels der Einrichtung zur Positionsregelung des oder der Hydraulikzylinder werden alle Federwege innerhalb des Ver­ laufes einer sich beim Walzen ändernden Axialkraft eliminiert.

Es ist eine Frage der Auslegung der Elektronik zur Positions­ regelung des oder der Hydraulikzylinder, die Ansprechzeit der Positionsregelung und die Meßwerterfassung im Sinne einer schnellen Korrektur von Abweichungen der vorgegebenen axialen Relativlage der Walzen zu optimieren. Hierzu ist es empfehlens­ wert, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer oder der Walzen möglichst nahe am Walzprofil erfolgt, um axiale De­ formation einer oder beider Walzen und ihrer Axialhalterung während des Walzens zu eliminieren.

Die Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer jeden oder der Walze kann berührungslos unmittelbar an den Enden der Walzballen er­ folgen. Dabei wird die Ist-Wert-Erfassung zweckmäßig auf eine ständerfeste Referenzfläche bezogen, jedoch kann sie auch auf Abweichungen der beiden Walzen in ihrer Axiallage zueinander bezogen sein.

Bevorzugt wird im Rahmen der Erfindung eine Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer horizontal nicht anstellbaren Walze, meist der Unterwalze, durch einen Ist-Wert-Positionsgeber, der an der dem Walzensatz zugewandten Fläche eines Walzenständers be­ festigt ist und dessen bewegliches Meßglied mit dem nächst­ liegenden, den Axialbewegungen der Walze folgenden Einbaustück der Walze verbunden ist. Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer Walze durch eine Profildickenmessung am laufenden Walzgut erfolgt, und zwar durch Messung der Dicke des oder der Flansche beispielsweise eines Spundwandprofils, dessen oder deren Dicke von der Axial­ lage einer Walze abhängig ist.

Für eine horizontal nicht anstellbare Walze empfiehlt sich eine axiale Anstellvorrichtung nach den Patentansprüchen 7 und 8, bei der ein einziger bedienungsseitig konzentrisch zur Walze angeordneter Hydraulikzylinder genügt, der wegen der zu erwartenden Walzendurchbiegung in Halterungen schwenk­ bar gelagert ist. Die spielfreie Verbindung der Halterungen mit dem zugeordneten Ständerholm setzt die horizontale Fixie­ rung der Walze voraus und dient der Minimierung der möglichen Abweichungen der axialen Relativlage der Walzen. Wie an sich bekannt, müssen die Halterungen mit dem Ständerholm zum Wal­ zenwechsel lösbar verbunden sein. Da auch die Kolbenstange des Hydraulikzylinders konzentrisch zur Walze angeordnet ist, kann sie an dem ein separates Axiallager gehäuseseitig ver­ spannenden Lagerdeckel in einfacher Art und Weise angeformt sein.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungs­ gegenstandes im horizontalen Schnitt durch eine bedienungs­ seitige Lagerung einer Profilwalze 1 dargestellt. Die Walze ist in einem Radiallager 2 drehbar gelagert, das in einem Einbaustück 3 angeordnet ist. Das Einbaustück 3 ist in der Fensteröffnung eines Walzenständers 4 axial verschiebbar geführt. Ein separates Axiallager 5 ist in einem Lagergehäuse 6 mittels eines lösbaren Lagerdeckels 7 eingespannt, an den eine zur Walze 1 konzentrische Kolbenstange 7 a angeformt ist, die einen Ringkolben 7 b trägt. Der zugehörige doppelt beauf­ schlagbare Hydraulikzylinder 8 ist somit konzentrisch zur Walze 1 angeordnet und durch zwei Zylinderdeckel 8 a und 8 b geschlossen. Der Zylinder 8 hat zwei diametrale, sich hori­ zontal erstreckende Drehzapfen 9, über die er in zwei Halte­ rungen 10 schwenkbar gelagert ist, um Durchbiegungen der Walze 1 aufzunehmen. An dem Walzenständer sind Halteleisten 11 lösbar befestigt, die zur Abstützung eines Keilpaares 12 die­ nen, über die die Halterungen 10 mit dem Walzenständer 4 spielfrei verspannt sind.

Zum axialen Ausbau der Walze 1 samt Lagerung und Hydraulik­ zylinder 8 werden die Keilpaare 12 gelöst und die Halte­ leisten 11 entfernt.

Zur Ist-Wert-Erfassung dient ein Positionsgeber 13, der an der dem Walzensatz zugewandten Fläche des Walzenständers 4 befestigt ist und dessen bewegliches Meßglied 14 über eine Lasche 15 mit dem Lagerdeckel 3 a des Einbaustückes 3 verbun­ den ist. Die Ist-Wert-Erfassung erfolgt somit in unmittel­ barer Nähe eines Endes der Walze 1, so daß alle Deformationen einschließlich der Kompressibilität des hydraulischen Druck­ mittels links von dem Lagerdeckel 3 a bis zur spielfreien Ab­ stützung der Halterungen 10 am Walzenständer 4 bzw. an den Halteleisten 11 für die nicht dargestellte elektronische Positionsregelung, die selbstverständlich einen Sollwert­ geber umaßt, eliminiert sind.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum axialen Anstellen der Walzen von Walzge­ rüsten zur Herstellung von Profilstahl, gekennzeichnet durch die Kombination mindestens eines doppelt beaufschlagten Hydraulikzylinders (8) zur Axial­ verstellung mindestens einer Walze (1) eines Walzenpaares mit einer Einrichtung zur Positionsregelung des Hydraulik­ zylinders zur Fixierung der Axiallage der Walze (1) oder Walzen im Soll-Ist-Wert-Vergleich.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallge einer jeden oder der Walze möglichst nahe am Walz­ profil erfolgt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer jeden oder der Walze berührungslos unmittel­ bar an den Enden der Walzballen erfolgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung auf eine ständerfeste Referenzfläche bezogen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung auf Abweichungen der beiden Walzen in ihrer Axiallage zuein­ ander bezogen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallage einer jeden oder der Walze durch eine Profil­ dickenmessung am laufenden Walzgut erfolgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ist-Wert-Erfassung der Axiallge einer horizontal nicht anstellbaren Walze (1) durch einen Ist-Wert-Positionsgeber (13) erfolgt, der an der dem Walzensatz zugewandten Fläche eines Walzenständers (4) befestigt ist und dessen bewegliches Meßglied (14) mit dem nächstliegenden, den Axialbewegungen der Walze folgen­ den Einbaustück (3) der Walze verbunden ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (8) be­ dienungsseitig konzentrisch zur Walze (1) auf einer Kolben­ stange (7 a) angeordnet ist, die mit dem Lagergehäuse (6) eines separaten Axiallagers (5) der Walze verbunden ist, daß der Hydraulikzylinder über diametrale, horizontale Drehzapfen (9) in Halterungen (10) schwenkbar gelagert ist, und daß die Halterungen mit dem zugeordneten Walzenständer (4) spielfrei und lösbar verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (7 a) an dem das Axiallager (5) gehäuseseitig verspannenden Lagerdeckel (7) angeformt ist.