DE4422148A1

DE4422148A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts

Info

Publication number: DE4422148A1
Application number: DE19944422148
Authority: DE
Inventors: Dieter Lehmann; Willi Leonhard; Markus Roessinger
Original assignee: NAXOS UNION SCHLEIFMITTEL
Current assignee: NAXOS-UNION SCHLEIFMITTEL- UND SCHLEIFMASCHINENFAB
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-04
Also published as: DE9417926U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts, insbesondere eines Warmbandwalzgerüsts.

Beim Walzen von Stahlbändern oder -brammen sind die in einem Walzgerüst angeordneten Arbeitswalzen hohen mechanischen und beim Warmbandwalzen auch hohen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Durch diese Belastungen und die Ablagerung von Zunder etc. auf der Oberfläche der Arbeitswalzen verändert sich die Kontur der Arbeitswalzen und damit die Form des gewalzten Materials. In herkömmlichen Walzstraßen werden daher die Arbeitswalzen etwa alle drei Stunden ausgewechselt und nachgeschliffen. Die für das Auswechseln der Arbeits walzen notwendigen Stillstandzeiten der Walzstraße verringern die Durchsatzmenge und erhöhen dadurch die Produktionskosten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Form und Oberflächen güte der Arbeitswalzen während des Walzprozesses möglichst lange zu erhalten, so daß die Arbeitswalzen nur noch seltener ausgetauscht werden müssen.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung im wesentlichen durch ein Verfahren zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzge rüsts, insbesondere eines Warmbandwalzgerüsts, während des Walzvorgangs gelöst, wobei ein Schleifwerkzeug quer zur Walzrichtung an der Arbeitswalze entlanggeführt und mit konstanter Kraft zur Arbeitswalze zugestellt wird, sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfah rens. Die Arbeitswalzen von Walzgerüsten weisen üblicherweise eine leichte Ballenform auf, um die Durchbiegung der Walzen auszugleichen. Sind die Arbeitswalzen ausgebaut, so kann das Schleifwerkzeug über Führungen bspw. elektronisch gesteuert entsprechend der gewünschten Ballenform der Arbeitswalze geführt werden. Während des Walzvorgangs ist aber aufgrund der im Arbeitsbereich durch die hohen Temperaturen des rotglühenden Bandstahls, den hohen Druck sowie das Kühlwasser für die Arbeitswalze herrschenden extremen Bedingungen eine elektronische Steuerung des Schleifwerkzeugs schlecht mög lich. Durch die kraftgesteuerte Zustellung wird auch unter diesen extremen Bedingungen während des Walzprozesses ein gleichmäßiger Werkstoffabtrag und eine selbsttätige Nach stellung des Schleifwerkzeugs über den Abnutzungsbereich der Arbeitswalze gewährleistet.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Zustellung des Schleifwerkzeugs über Federkraft, hydraulisch oder pneumatisch.

Um die Bildung periodischer Muster und Rillen auf der Walzen oberfläche zu verhindern und eine Glättung der geschliffenen Oberfläche zu erreichen, wird bei einer Weiterbildung der Erfindung der Überdeckungsgrad und/oder die Eingriffsbreite des Schleifwerkzeugs während der Querbewegung entlang der Arbeitswalze vorzugsweise kontinuierlich variiert.

Erfindungsgemäß wird die Veränderung des Überdeckungsgrades und/oder der Eingriffsbreite des Schleifwerkzeugs durch eine exzentrische Lagerung des Schleifwerkzeugs erreicht. Das Schleifwerkzeug greift somit mit unterschiedlichen Breiten an der Arbeitswalze an, so daß die Bildung von Rillen oder dgl. verhindert und eventuell vorhandene Rillen wieder ausgegli chen werden.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Veränderung des Überdeckungsgrades und/oder der Eingriffs breite des Schleifwerkzeugs dadurch, daß das Schleifwerkzeug vertikal oszillierend bewegt wird.

Um die Ballenform der Arbeitswalze durch den Schleifprozeß zu betonen oder entsprechend der Abnutzung des Schleifwerk zeugs oder des zu walzenden Materials eine Anpassung der Walzenkontur zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Bewegung des Schleifwerkzeugs entsprechend der Kontur der Arbeitswalze gesteuert wird.

Erfindungsgemäß erfolgt die Kontursteuerung durch eine Variation der auf das Schleifwerkzeug wirkenden Zustellkraft, der Vorschubgeschwindigkeit und/oder der Drehzahl des Schleifwerkzeugs in Abhängigkeit von der Kontur der Arbeits walze.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schleifen von Arbeits walzen eines Walzgerüsts, insbesondere eines Warmbandwalzge rüsts, während des Walzvorgangs weist ein rotierendes Schleifwerkzeug, das über einen Quervorschub quer zur Walz richtung an der Arbeitswalze entlangführbar ist, und eine Zustelleinrichtung auf, über die das Schleifwerkzeug mit konstanter Kraft radial zur Arbeitswalze zustellbar ist.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die Zustelleinrichtung einen bspw. über Federkraft, hydraulisch oder pneumatisch antreibbaren Zustellschlitten auf, an dem das Schleifwerkzeug befestigt ist.

Um den Überdeckungsgrad und/oder die Eingriffsbreite des Schleifwerkzeugs während der Querbewegung entlang der Ar beitswalze zu variieren, ist das Schleifwerkzeug exzentrisch an der Zustelleinrichtung gelagert.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Schleifwerkzeug an einem Hubschlitten angeordnet, über den das Schleifwerkzeug vertikal oszillierend bewegbar ist. Auch hierdurch wird der Überdeckungsgrad und/oder die Eingriffs breite des Schleifwerkzeugs variiert.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens weist das Schleifwerkzeug eine als Topfscheibe ausgebildete Schleifscheibe auf, so daß Abnutzungen der Schleifscheibe aufgrund der symmetrischen Form der Topfscheibe keinen Einfluß auf die zu schleifende Walzenoberfläche haben.

Der Überdeckungsgrad und/oder die Eingriffsbreite der Topf scheibe an der Arbeitswalze wird erfindungsgemäß dadurch variiert, daß die Topfscheibe eine unrunde Innen- und/oder Außenkontur aufweist. Beim Rotieren der Topfscheibe und Quervorschub entlang der Arbeitswalze weist die Schleiffläche der Topfscheibe dann immer einen unterschiedlich breiten Eingriffsbereich auf, so daß keine Rillen oder periodischen Muster auf die Walzenoberfläche geschliffen werden.

Um das Schleifwerkzeug entsprechend der Kontur der Arbeits walze zu steuern, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Einrichtung zur Steuerung der Zustellkraft, der Vorschub geschwindigkeit und/oder der Umfangsgeschwindigkeit des Schleifwerkzeugs in Abhängigkeit vom Quervorschub auf.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungs gemäße Schleifvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Schleifvorrich tung gemäß Fig. 1,

Fig. 3a und 3b schematisch zwei Eingriffsstellungen des Schleifwerkzeugs bei exzentrischer Lagerung des Schleifwerkzeugs,

Fig. 4 schematisch eine Vorrichtung zur verti kalen Oszillation des Schleifwerkzeugs und

Fig. 5a bis 5c schematisch verschiedene Ausgestaltungen von Schleifscheiben der erfindungsgemä ßen Vorrichtung.

Die in der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zum Schleifen einer Arbeitswalze 1 eines Walzgerüsts weist ein in einer Schleifspindel 2 drehbar gelagertes Schleifwerkzeug 3 auf, das über einen Querschlitten 4 quer zur Walzrichtung an der Arbeitswalze entlangführbar ist. Der Querschlitten 4 wird über Führungsstangen 5 entlang der Arbeitswalze 1 geführt und über einen Motor 6 angetrieben.

Die das Schleifwerkzeug 3 tragende Schleifspindel 2 ist in einem in dem Querschlitten 4 beweglich gelagerten Zustell schlitten 7 angeordnet, der bspw. über eine Feder 8 mit konstanter Kraft zur Arbeitswalze 1 zugestellt werden kann. Anstelle der Feder 8 können für den Antrieb des Zustell schlittens 7 auch Druckmedien verwendet werden, über die der Zustellschlitten 7 hydraulisch oder pneumatisch bewegt wird.

In den Zeichnungen sind die Bewegungsrichtungen des Schleif werkzeugs 3 mit Pfeilen angedeutet.

Das Schleifwerkzeug 3 weist eine als Topfscheibe 9 ausge bildete Schleifscheibe auf, so daß durch einseitige Abnut zungen der Schleifscheibe 3 kein ungleichmäßiger Werkstoff abtrag an der Arbeitswalze 1 erfolgt.

Um die Bildung periodischer Muster oder Rillen an der Ober fläche der Arbeitswalze 1 zu verhindern und eine Glättung der geschliffenen Oberfläche zu erreichen, wird der Überdeckungs grad und/oder die Eingriffsbreite der Topfscheibe 9 während der Querbewegung entlang der Arbeitswalze 1 kontinuierlich verändert. Dies erfolgt bspw. durch eine exzentrische Lage rung des Schleifwerkzeugs 3, so daß sich die Eingriffsbreite der Schleiffläche an der Arbeitswalze 1 kontinuierlich ändert. In den Fig. 3a und 3b sind beispielhaft zwei Relativ stellungen der Topfscheibe 9 zur Arbeitswalze 1 dargestellt. Erreicht die Topfscheibe 9 während ihrer Drehung die in Fig. 3a erreichte Position, so steht sie mit der Breite b_a in Eingriff mit der Arbeitswalze 1. Bei der in Fig. 3b darge stellten Position der Topfscheibe 9 steht diese dagegen zweimal mit der Breite b_b in Eingriff mit der Arbeitswalze 1. Da die Topfscheibe 9 symmetrisch ist, wird nur eine kleine Exzentrizität benötigt, um die Eingriffsbreite in ausreichen dem Maße zu verändern.

Bei der in Fig. 4 schematisch dargestellten Ausführungsform wird die Eingriffsbreite der Topfscheibe 9 durch eine verti kale Oszillation des Schleifwerkzeugs 3 variiert. Dazu ist die Schleifspindel 2 auf einem in dem Zustellschlitten 7 angeordneten und mit diesem verfahrbaren Hubschlitten 10 angeordnet, der die Schleifspindel 2 und damit das Schleif werkzeug 3 auf und ab bewegt. Ähnlich wie bei der exzentri schen Lagerung des Schleifwerkzeugs 3 wird dadurch die Eingriffsbreite der Topfscheibe 9 an der Arbeitswalze 1 ständig variiert.

Bei einer weiteren Ausführungsform wird die Eingriffsbreite und der Überdeckungsgrad der Topfscheibe dadurch verändert, daß die Topfscheibe eine unrunde Innenkontur 11 und/oder Außenkontur 12 aufweist. Somit treten bei der Rotation der Topfscheibe 9 immer unterschiedliche Schleifflächen mit der Arbeitswalze 1 in Eingriff, so daß die Bildung periodischer Muster an der Walzenoberfläche verhindert wird. Die Topf scheibe 9 kann dabei in beliebiger Form ausgestaltet sein, solange sichergestellt ist, daß die Innen- und/oder Außen kontur 11, 12 rund ist. In den Fig. 5a bis 5c sind verschie dene Ausführungsbeispiele dargestellt, die beliebig erweiter bar sind. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5a ist die Außenkontur 12 der Topfscheibe 9 rund, während die Innen kontur 11 oval ausgebildet ist. Bei der in Fig. 5b darge stellten Ausführungsform ist umgekehrt die Außenkontur 12 oval ausgebildet und die Innenkontur 11 rund. Ebenso gut kann, wie in Fig. 5c dargestellt, die Außenkontur 12 aber auch quadratisch ausgebildet sein.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der dazu verwendbaren Vorrichtung wird ein Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts während des Walzvorgangs ermöglicht, so daß die Standzeit der Arbeitswalze wesentlich erhöht werden kann. Das Auswechseln und exakte Formschleifen kann in wesentlichen größeren Zeitabständen erfolgen, so daß der Produktionsfluß der Walzstraße seltener unterbrochen werden muß und diese besser ausgelastet werden kann. Dabei wird sichergestellt, daß während des Schleifvorgangs ein gleichmäßiger Werkstoff abtrag erfolgt und keine Rillen oder andere, die Oberflächen güte des Walzmaterials beeinträchtigenden Muster in die Walzenoberfläche eingeschliffen werden.

Bezugszeichenliste

1 Arbeitswalze
2 Schleifspindel
3 Schleifwerkzeug
4 Querschlitten
5 Führungsstangen
6 Motor
7 Zustellschlitten
8 Feder
9 Topfscheibe
10 Hubschlitten
11 Innenkontur
12 Außenkontur
b_a, b_b Eingriffsbreite

Claims

1. Verfahren zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzge rüsts, insbesondere eines Warmbandwalzgerüsts, während des Walzvorgangs, wobei ein Schleifwerkzeug (3) quer zur Walz richtung an der Arbeitswalze (1) entlanggeführt und mit konstanter Kraft zur Arbeitswalze (1) zugestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustellung des Schleifwerkzeugs (3) über Federkraft, hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich net, daß der Überdeckungsgrad und/oder die Eingriffsbreite des Schleifwerkzeugs (3) während der Querbewegung entlang der Arbeitswalze (1) vorzugsweise kontinuierlich variiert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug (3) exzentrisch gelagert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schleifwerkzeug (3) eine vertikale Oszillationsbewegung aufgegeben wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schleifwerkzeugs (3) entsprechend der Kontur der Arbeitswalze (1) gesteuert wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die auf das Schleifwerkzeug (3) wirkende Zustellkraft in Abhängigkeit von der Kontur der Arbeitswalze (1) variiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich net, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Schleifwerkzeugs (3) in Abhängigkeit von der Kontur der Arbeitswalze (1) variiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Schleifwerkzeugs (3) in Abhängigkeit von der Kontur der Arbeitswalze (1) variiert wird.

10. Vorrichtung zum Schleifen von Arbeitswalzen eines Walzgerüsts, insbesondere eines Warmbandwalzgerüsts, während des Walzvorgangs, mit einem rotierenden Schleifwerkzeug (3), das über einen Quervorschub quer zur Walzrichtung an der Arbeitswalze (1) entlangführbar ist, und mit einer Zustell einrichtung (7), über die das Schleifwerkzeug (3) mit kon stanter Kraft radial zur Arbeitswalze (1) zustellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zustelleinrichtung einen bspw. über Federkraft, hydraulisch oder pneumatisch antreibbaren Zustellschlitten (7) aufweist, an dem das Schleifwerkzeug (3) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn zeichnet, daß das Schleifwerkzeug (3) exzentrisch an der Zustelleinrichtung gelagert ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug (3) an einem Hub schlitten (10) angeordnet ist, über den das Schleifwerkzeug (3) vertikal oszillierend bewegbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifwerkzeug (3) eine als Topf scheibe (9) ausgebildete Schleifscheibe aufweist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Topfscheibe (9) eine unrunde Innen- und/oder Außen kontur (11, 12) aufweist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, gekenn zeichnet durch eine Einrichtung zur Steuerung der Zustell kraft, der Vorschubgeschwindigkeit und/oder der Umfangsge schwindigkeit des Schleifwerkzeugs (3) in Abhängigkeit vom Quervorschub.