DE3918270C2 - Walzwerk - Google Patents

Description

Die Anmeldung bezieht sich auf ein Walzwerk gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Solch ein Walzwerk ist z. B. aus der US-PS 4 597 275 bekannt. Die Träger beider Durchbiegungseinstellwalzen sind in einer festen Position in der Stuhlung des Walzwerkes angeordnet, was die Einstellmöglichkeiten der Walzen für wechselnde Walzendurchmesser limitiert. Auch genügend weites Öffnen des Walzwerkes ist limitiert.

Bei den in der US-PS 4 389 932 sowie der DE-OS 30 04 913 beschriebenen Kalandern liegen die Walzenmantelenden einer der Durchbiegungseinstellwalzen im Betrieb an festen Anschlägen an. Die Vorteile der freien Beweglichkeit der Walzenmäntel gegenüber den Trägern über ihre ganze Länge in der Druckebene gehen damit verloren, so daß sich insbesondere ungewünschte Verbiegungen des Walzenmantels ergeben.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Walzwerk der eingangs genannten Art vorzuschlagen, das mit Walzen mit verschiedenen, bzw. sich ändernden Durchmessern bestückbar ist, wobei die Einführstelle der Warenbahn zwischen oberster und zweitoberster Walze in im wesentlichen gleicher Position verbleibt. Die Forderung nach einfacher und genügend weiter Öffnung der Walzspalte bei Bahnrissen, Leerlauf oder beim Einführen soll genau so wie die freie Beweglichkeit der Walzenmäntel gleichzeitig erfüllt, sein.

Diese Aufgabe wird bei einem Walzwerk der genannten Art durch Maßnahmen, die in dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen sind, gelöst.

Das Einführen einer Warenbahn in ein Walzwerk mit dem vorausgehenden Führen und Spannen der Bahn in Längs- und Querrichtung ist wesentlich für den einwandfreien, faltenfreien Durchlauf durch die Preßspalte. Dabei ist es vorteilhaft, daß der oberste Preßspalt sich stets in gleicher optimaler Lage befindet.

Außerdem wird eine wesentliche Verbilligung erreicht, da die üblichen Positioniervorrichtungen für das Nachstellen der obersten Walzenposition entfallen.

Im weiteren werden der Erfindungsgegenstand und die damit erzielbaren Vorteile näher beschrieben und erklärt. Die Beschreibung bezieht sich auf eine Zeichnung, in der zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Walzwerk in schematischer frontaler Ansicht, teilweise im Schnitt, und

Fig. 2 ein Detail aus Fig. 1, gesehen in Richtung des Pfeiles A zu Fig. 1.

Beim dargestellten Walzwerk 1 ist in einer Stuhlung 2 eine obere Durchbiegungseinstellwalze 3 und eine untere Durchbiegungseinstellwalze 4 angeordnet. Die obere und die untere Durchbiegungseinstellwalze weisen jeweils einen nicht drehbar gelagerten Träger 7 bzw. 8 auf, um welchen ein Mantel 5 bzw. 6 drehbar ist. Zwischen dem Träger 7 bzw. 8 und dem Mantel 5 bzw. 6 sind Kraftquellen 80, z. B. in der Form der bekannten hydrostatischen Kraftquellen, vorgesehen. Sie sind dem Träger entlang in der Druckebene des Walzwerkes 1 angeordnet und stützen den Mantel gegen den Träger ab. Der Mantel 5 bzw. 6 ist gegenüber dem Träger 7 bzw. 8 entlang der Druckebene in der Druckrichtung in seiner ganzen Länge, geführt mit Führungen 31, verschiebbar. Mittels der Kraftquellen 80 läßt sich eine Distanz zwischen dem Mantel und seinem Träger, d. h. die Höhenlage des Mantels im Raum bzw. relativ zum Träger, einstellen.

In dem Walzwerk 1 ist der Träger 8 der oberen Durchbiegungseinstellwalze 3 in der Stuhlung 2 in einer festen Position angeordnet. Dagegen ist der Träger 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 in eine zu haltende Arbeitsposition in dem Walzwerk 1 variierbar einstellbar. Zu diesem Zweck dient eine Einstellvorrichtung 13, mit welcher der Träger 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 in vertikaler Richtung entlang der Druckebene in eine in Betrieb zu haltende Position, Höhenlage, in der Stuhlung 2 bzw. in dem Walzwerk 1 einstellbar ist.

Es sind Regelungen 17 und 17′ für die Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 zum Einstellen und Halten des jeweiligen Mantels in einer vorbestimmten Distanz zum eigenen Träger, bzw. zur Stuhlung 2, und zum Einstellen und Halten des unteren Trägers 7 in einer Arbeitsposition vorgesehen. Im dargestellten Beispiel handelt es sich einerseits bei der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 um die Einhaltung der relativen Distanz zwischen ihrem Mantel 5 und ihrem Träger 7 und die dazu vorgesehene Regelung 17 unter Zuhilfenahme der Messungen 20. Andererseits dient die Regelung 17′ zum Einstellen des Mantels 6 der oberen Durchbiegungseinstellwalze 3 in eine Arbeitsposition, d. h. durch Messungen 18 der Höhenlage des Mantels 6 relativ zum Träger 8 bzw. zur Stuhlung 2. Dies geschieht beim Einhalten der besagten Distanz zwischen dem Mantel 5 und dem Träger 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4, durch Positionieren des Trägers 7 mittels Einstellvorrichtung 13. Unter Arbeitsposition versteht man hier, daß der Mantel 6 gegenüber dem Träger 8 genügend Abstand hat, und zwar nach oben und nach unten, damit die Kräfte der Kraftquellen 80 vollumfänglich auf den Mantel einwirken können.

Zum Einstellen des Trägers 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 ist hier als Beispiel einer Einstellvorrichtung ein hydraulischer Stellmotor 13 vorgesehen. Dieser weist in einem Zylinderraum 14 einen in vertikaler Richtung verschiebbaren Kolben 15 auf. Von dem Kolben 15 wirkt eine Kolbenstange 16 auf den Träger 7. In der Stuhlung 2 sind zwei Stellmotore 13 vorgesehen, jeder an einer Seite des Trägers 7. Die eingestellte Position des Trägers 7 in der Stuhlung 2 wird z. B. durch Sperren des in dem Zylinderraum 14 eingefüllten Druckmediumvolumens oder durch Halten des notwendigen Druckes des in dem Zylinderraum 14 vorhandenen Mediums gewährleistet. Dazu dient ein Ventil 23, welches in einer Zuführungsleitung 25 für das Druckmedium in den Zylinderraum 14 vorgesehen ist.

Zum Schnellöffnen des Walzwerks ist eine Leitung 32 mit einem Ventil vorgesehen, was den schnellen Abfluß des Mediums unterhalb des Kolbens 15 ermöglicht, gegebenenfalls mit einem Teil der Menge in den Zylinderraum auf der Rückseite des Kolbens.

Wie in der Zeichnung als Beispiel aufgeführt, weisen die Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 hydrostatische Kraftquellen 80 auf, die am Träger 7 bzw. 8 der Druckebene des Walzwerks entlang angeordnet sind und in die Druckrichtung des Walzwerkes 1 weisen und wirken. In der oberen Durchbiegungseinstellwalze ist mindestens eine Kraftquelle 21 vorgesehen, welche zum Heben des Mantels der oberen Durchbiegungseinstellwalze dient, wenn dabei der Druck in den nach unten weisenden Druckquellen 80 vermindert wird.

Der Gegenstand dieser Anmeldung ist nicht auf die Anwendung der hydrostatischen Kraftquellen in den Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 eingeschränkt; es können auch Kraftquellen anderer Art benutzt werden.

Wie hier ausgeführt, weist das Walzwerk 1 eine Anzahl von Zwischenwalzen 9 auf, die zwischen den Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 angeordnet sind. Es sind übliche Voll- oder Hohlwalzen mit Zapfen 10 und Walzenballen 11. Diese Walzen 9 sind in der Stuhlung 2 in vertikaler Richtung, d. h. in der Druckrichtung, der Druckebene entlang, verschiebbar gelagert. Wie es in der Fig. 2 angedeutet ist, sind die Zwischenwalzen 9 jeweils in einer Führung 22 in der Stuhlung 2 gelagert. Eine ähnliche Führung 12 ist auch für die Verschiebung beim Einstellen des Trägers 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 in die besagte zu haltende Position in der Stuhlung 2 vorgesehen.

Die Regelung 17′ arbeitet nach einer Messung 18, welche die Position, die Höhenlage des Mantels 6 der oberen Durchbiegungseinstellwalze 3 kontrolliert. Diese Messung hat einen Fühler, befestigt am Träger 8 oder der Stuhlung 2, der an einem Ring 19 zum Kontakt kommt, welcher Ring 19 mit dem Mantel 6, konzentrisch zu ihm, verbunden ist und mit ihm im Betrieb rotiert. Eine gleiche Anordnung der genannten Messungselemente 18 und 19 ist an den beiden Seiten des Mantels 6 der oberen Druckeinstellwalze 3 vorgesehen. Eine ähnliche Positionsanzeige ist auch an dem Mantel 5 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 vorgesehen, wobei allerdings die Distanz des Mantels zum Träger 7 gemessen wird. Siehe Messung 20. Gemäß dieser Messungen sind die Drücke in den Kraftquellen 80 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 mittels der Regelung 17 so einzustellen, daß eine gewünschte Distanz zwischen dem Mantel 5 und seinem Träger 7 der Durchbiegungseinstellwalze 4 während des Betriebseinsatzes des Walzwerkes 1 ständig eingehalten bleibt.

Die Position des oberen Mantels 6 könnte auch durch Messen der Position einer der Zwischenwalzen 9 relativ zum Träger 8 oder zur Stuhlung 2, z. B. an den Zapfen 10 oder deren Lagergehäusen, gemessen werden.

Nach Bedarf kann die Position des Trägers 7 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 über die Regelung 17′ geändert und neu fixiert werden. Das kommt beispielsweise in dem Fall zur Anwendung, wenn es zum Ändern des Durchmessers der einzelnen beteiligten Walzen kommen sollte, eventuell auch in dem Falle, wenn die Gesamthöhenlage des Walzensystems geändert werden sollte.

Wie üblich, können die einzelnen Kraftquellen 80 entlang des jeweiligen Trägers in Zonen angeordnet sein, in welchen verschiedene Drücke nach Bedarf über die Regelung 17 eingestellt werden können.

Bei dem Betriebseinsatz des Walzwerkes werden sämtliche Kräfte, die bei dem Betrieb einzusetzen sind, von den Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 aufgebracht und im Gleichgewicht gehalten, d. h. die Kraft, die von oben von der oberen Druckeinstellwalze 3 ausgeht, zugerechnet die Kräfte, die vom Eigengewicht der Zwischenwalzen 9 verursacht sind, sowie die Auswirkung der Reibung dieser Walzen in der Stuhlung 2, inklusive aller anderen ins Gewicht fallenden Kräfte und Imponderabilien, werden von der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4, bzw. über ihre Kraftquellen 80 aufgebracht, so daß diese beiden Kräftekomplexe, d. h. derjenige von oben vertikal nach unten wirkende und derjenige von unten vertikal nach oben wirkende, in vollkommenem Gleichgewicht sind. Dieses Gleichgewicht ist dann erreicht, wenn bei den Durchbiegungseinstellwalzen 3 und 4 jeweils die Distanz zwischen ihrem Mantel und ihrem Träger, d. h. ihre Höhenlage, konstant gehalten, bzw. der vorgegebene Sollwert gehalten wird, ohne daß die Mäntel über ihre senkrechten Führungen 31 im kraftschlüssigen Kontakt mit den jeweiligen Trägern stehen. Die Regelung 17 ist dazu ausgelegt, eine entsprechende Druckkorrektur in den zu korrigierenden Kraftquellen 80 nach Bedarf vorzunehmen, so daß dadurch das angestrebte Gleichgewicht eingehalten wird.

Diese Regelung basiert auf der Erkenntnis, daß, wenn die vorbestimmte Position der Walzenmäntel eingehalten wird, dann auch das Gleichgewicht der Kräftekomplexe in der Preßrichtung gegeben ist.

Dieses würde auch dann funktionieren und anwendbar sein, wenn die Druckebene des Walzwerks bzw. des Kalanders nicht vertikal im Raum wäre.

Im dargestellten Beispiel ist die Regelung 17 für die Positionierung des Mantels 5 und die Regelung 17′ für die Positionierung des Mantels 6 zuständig. Die Patentidee der Höheneinstellung des Trägers 7 gilt jedoch auch, wenn die Regelung 17 die Positionierung des Mantels 6 übernimmt mit Hilfe der Messungen 18 und die Regelung 17′ die Positionierung des Mantels 5 mittels Messungen 20.

Die Regelung 17 ist an eine Leitung 24 für ein Druckmedium angeschlossen.

Der Leitungsstrang 27 dient im dargestellten Beispiel der Druckvorgabe in den Kraftquellen 80 in der oberen Durchbiegungseinstellwalze 3. Von den Meßvorrichtungen bzw. Fühlern 20, 20 an dem Mantel 5 der unteren Durchbiegungseinstellwalze 4 wird das Signal über eine Leitung 29 der Regelung 17 übermittelt, wonach ein Leitungsstrang 26 das Druckmedium zu den zonenweise angeordneten Kraftquellen 80 in der unteren Druckeinstellwalze 4 führt.

Eine Leitung 25 führt von gegebenenfalls einer zweiten Druckmediumsquelle zum Zylinderraum 14 des Stellmotors 13. Der Durchfluß ist mittels eines Ventils 23 kontrolliert, mit welchem auch das in dem Zylinderraum 14 eingefüllte Mediumsvolumen dort versperrt oder der Druck dort gehalten werden kann. Seine Funktion ist von der Regelung 17′ über eine Verbindungsleitung 30 geregelt. Signale von den Meßvorrichtungen bzw. Fühlern 18, 18 an dem Mantel 6 der Durchbiegungseinstellwalze 3 werden durch eine Leitung 28 der Regelung 17′ übermittelt. Dementsprechend wird das Druckmedium der Stellvorrichtung 13 mit entsprechendem Druck gesteuert, und zwar über die Leitung 30 zu Ventilen 23 in der Leitung 25.

Der Erfindungsgegenstand ist nicht auf die Benutzung eines hydraulischen Stellmotors 13 beschränkt. Auch andere Einstellvorrichtungen wären anwendbar.

Claims (6)

1. Walzwerk (1) mit einer oberen (3) und einer unteren (4) Durchbiegungseinstellwalze in einer Stuhlung (2), deren Mäntel (5 bzw. 6) jeweils um einen nicht drehbar gelagerten Träger (7 bzw. 8) drehbar sind, an den Trägern mit Kraftquellen (80) in der Druckebene des Walzwerkes (1) abgestützt sind und dabei gegenüber den Trägern (7 bzw. 8) der Druckebene entlang und in der Druckrichtung in ihrer ganzen Länge verschiebbar sind, wobei eine Regelung (17) für eine der Durchbiegungseinstellwalzen (4 oder 3) zum Einstellen und Halten des Mantels dieser Durchbiegungseinstellwalze in einer vorbestimmten Höhenlage relativ zum eigenen Träger (7 bzw. 8), bzw. zur Stuhlung während des Betriebseinsatzes des Walzwerkes durch Regelung der Kraft ihrer Kraftquellen (80) anhand einer Messung (20 bzw. 18) der geregelten Höhenlage ihres Mantels relativ zum eigenen Träger bzw. zur Stuhlung (2) vorgesehen ist, der Träger (8) der oberen Durchbiegungseinstellwalze (3) in einer festen Position im Walzwerk (1) angeordnet ist und der Träger (7) der unteren Durchbiegungseinstellwalze (4) mittels einer Stellvorrichtung (13) variierbar in eine beim Betriebseinsatz zu haltende Arbeitsposition im Walzwerk einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Regelung (17′) vorgesehen ist, die anhand einer Messung (18 bzw. 20) der relativen Höhenlage des Mantels (6 bzw. 5) zum eigenen Träger (8 bzw. 7) der nicht niveaugeregelten Durchbiegungseinstellwalze (3 bzw. 4) die Position des Trägers (7) der unteren Durchbiegungseinstellwalze (4) regelt.

2. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Positionieren des Trägers (7) der unteren Durchbiegungseinstellwalze (4) ein hydraulischer Stellmotor (13) je Walzenende in einem Zylinderraum (14) mittels Druckmedium verschiebbarer Kolben (15) vorgesehen ist, wobei das Fixieren einer gewünschten Position des Kolbens (15) in dem Zylinderraum (14) durch Sperren des Mediums in dem Zylinderraum (14), bzw. durch Halten eines notwendigen Druckes dort gewährleistet wird.

3. Walzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (15) ein Differenzkolben ist und die Zu- und Abführleitungen (25 bzw. 32) so geschaltet werden, daß beim Absenken des Kolbens (15) ein Teil des dabei abzuführenden Mediums auf die Rückseite des Kolbens (15) geleitet wird und folglich nur die Menge, welche der Kolbenstange entspricht, aus dem System abgeleitet werden muß.

4. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbiegungseinstellwalzen (3 oder 4) hydrostatische Kraftquellen (80) aufweisen, die am Träger (7 bzw. 8) der Druckebene entlang angeordnet sind und in der Druckebene des Walzwerkes (1) wirken.

5. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der oberen (3) und der unteren (4) Durchbiegungseinstellwalze mindestens eine übliche Voll- oder Hohlwalze (9) mit Zapfen (10) und Walzenballen (11) angeordnet ist, wobei die Zapfen (10) im wesentlichen in der Druckebene des Walzwerkes (1) liegen und die Walze (9) in der Druckrichtung verschiebbar gelagert ist.

6. Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung (17) eine Änderung des Sollwertes der Höhenlage des Mantels der niveaugeregelten Durchbiegungseinstellwalze relativ zum eigenen Träger ermöglicht, wodurch die Gesamthöhenlage der Walzenmäntel (5 und 6) und der Walzen (9) des Walzwerkes (1) im Raum geändert werden kann.