DE4447382A1 - Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern mit im Gerüstständer in Einbaustücken gelagerten Arbeits- und Stützwalzen, wobei die Arbeitswalzen über beidseitig ihrer Einbaustücke angeordnete Verschiebeblöcke mit Hilfe von zwischen den Verschiebeblöcken und dem Gerüstständer vertikal bewegbaren Keilschienen parallel zur Walzebene verstellbar im Walzgerüst angeordnet sind.

Walzgerüste dieser Art sind seit langem bekannt. Sie unterscheiden sich von konventionellen Quarto-Walzgerüsten dadurch, daß die beiden Arbeitswalzen um geringe Winkel in horizontaler Ebene zueinander geneigt eingestellt werden können, so daß sich die Längsachsen der beiden Arbeitswalzen im mittleren Bereich des Walzgutes kreuzen. Durch diese Walzenanordnung läßt sich die Profilsteuerung des zu walzenden Materials über dessen Breite verbessern, weil sich durch die Schrägstellung der Arbeitswalzen gegenüber den nicht schräggestellten Stützwalzen die durch die Walzkraft verursachte Durchbiegung der Arbeitswalzen verändern läßt (EP 05 06 138).

Es hat sich gezeigt, daß, insbesondere das Verstellen der Arbeitswalzen unter Walzkraft infolge der hohen wirkenden Walzkräfte, die letztlich in den Walzen lagern aufgenommen werden müssen, zu konstruktiven Problemen geführt hat, die beispielsweise durch Beaufschlagung der Arbeitswalzen mit Schmiermittel, gemindert werden sollten. Die verwendeten Schmiermittel stellen allerdings selbst ein Problem dar, weil sie das Walzgerüst und das Walzgut verschmutzen und auch die richtige Dosierung an der richtigen Stelle Schwierigkeiten bereitet. Das vorstehend beschriebene bekannte Walzgerüst sieht vor, die mit den Einbaustücken der Arbeitswalzen korrespondierenden Verschiebeblöcke mit Hydraulikzylindern zu versehen, die sich gegen die Innenseiten der Gerüstständerfenster abstützen und-je nach deren Beaufschlagung- die Schrägstellung der Arbeitswalzen bewirken. Diese Hydraulikzylinder müssen aber einer exakten Regelung unterliegen, weil die hohen, aus den Walzkräften resultierenden, wirksamen Kräfte in den Zylindern aufgenommen werden müssen. Selbst bei exakter Steuerung wird sich nicht vermeiden lassen, daß durch die Kompressibilität des Druckmediums Federwirkungen entstehen, die die Qualität des Walzergebnisses negativ beeinflussen.

Eine Verbesserung in dieser Hinsicht bringt die gattungsbildende europäische Patentanmeldung EP 05 25 552 A1, die die Hydraulikzylinder zum Verstellen der Verschiebeblöcke durch Keilschienen ersetzt, die vertikal bewegbar zwischen den Verschiebeblöcken und dem Gerüstständer angeordnet sind und mit ihren Keilebenen die Horizontalbewegung der Verschiebeblöcke und damit der Einbaustücke der Arbeitswalzen bewirken. Beidseitig der Arbeitswalzen einer Walzgerüstseite ist je eine Keilschiene angeordnet, die Keilschienen beider Seiten sind oberhalb des Gerüstständers miteinander gekoppelt, wobei die Kopplung bewirkt, daß sich die Keilschienen gegenläufig bewegen, wenn der Verschiebeantrieb betätigt wird. Da die Keilschienen jeder Gerüstseite mit zwei entgegengesetzt gerichteten Keilebenen versehen sind, und jede Keilebene auf einen Verschiebeblock der oberen bzw. unteren Arbeitswalzeneinbaustücke wirkt, wird beim Verschieben der Keilschienen das Einbaustück der oberen Arbeitswalze in die eine und das Einbaustück der unteren Arbeitswalze in die andere Richtung verschoben. Auf der entgegengesetzten Seite der Arbeitswalzen ist die gleiche Einrichtung vorgesehen, so daß im Gleichlauf die Arbeitswalzen stets um eine zentrale gedachte senkrechte Achse in der Mitte des Walzgerüstes verschwenkt werden.

Es hat sich gezeigt, daß in vielen Fällen die Verschwenkung der Arbeitswalzen um diese beschriebene gedachte zentrale vertikale Achse nicht gewünscht ist. Vielmehr ist eine größere Variabilität beim Verstellen der Arbeitswalzen in der Horizontalen Ebene gefragt; so sollen häufig die Arbeitswalzen zur Verbesserung des Anstichverhaltens im Walzgerüst aus der senkrechten, durch die Stützwalzenachse verlaufenden Ebene heraus versetzt werden, ohne die Arbeitswalzen gegeneinander zu verschwenken. Auch sind Fälle denkbar, wobei die Verschwenkung der Arbeitswalzen nicht um eine zentrale senkrechte Achse, sondern um zu den Enden der Arbeitswalzen hin verschobene Achsen verschwenkt werden sollen, beispielsweise um Dickenfehler über die Bandbreite auszugleichen. In all diesen Fällen ist es von Vorteil, wenn ein stabiles System geschaffen wird, mit dem die Walzen beliebig in ihrer horizontalen Ebene verstellbar sind, wobei es dabei auf besonders stabile Abstützverhältnisse der Walzen ankommt, weil sich durch die unsymmetrischen und variablen Verstellungen stark ändernde resultierende Kräfte ergeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend von den beschriebenen Problemen des Standes der Technik und der sich daraus ergebenden Forderungen ein Walzgerüst der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß die bewährte Verstellung der Arbeitswalzen mit Hilfe von Keilschienen mit der individuellen Verstellbarkeit der bekannten Verschiebeblöcke kombiniert wird, ohne die Vorteile der bekannten Lösung aufzugeben.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, daß jedem Verschiebeblock einer Arbeitswalze eine unabhängig von den Keilschienen der jeweils anderen Arbeitswalzen hydraulisch verstellbare Keilschienen zugeordnet ist, die sich am jeweiligen Verschiebeblock abstützt.

Die vorliegende Erfindung hat zwei Lösungsmerkmale gefunden, die in der Kombination zu der vorteilhaften Ausbildung des Walzgerüstes führen. Zunächst wurde erkannt, daß die beim gattungsbildenden Stand der Technik (EP 05 25 552 A1) bekannte Keilschiene in der Form zur Lösung der vorstehenden Aufgabe nicht geeignet ist. Es wurde weiterhin erkannt, daß die Verschiebung der Keilschienen über Stößel und Spindeltriebe von außen einen konstruktiven Aufwand darstellt, der nicht nur den beschränkten Platz derartiger Walzgerüste einschränkt, sondern auch hinsichtlich der Störempfindlichkeit und der Wartung nachteilig ist. Deswegen war, nachdem der erste Gedanke der vorliegenden Erfindung in der Aufteilung der Keilschienen in jedem Verschiebeblock zugeordnete einzelne Keilschinen gefunden war, eine Lösung für die Verschiebung der einzelnen Keile zu finden, die bei geringerem konstruktivem Aufwand und Platzbedarf eine individuelle Verstellung der Keile ermöglichte. Diese Lösung schlägt vor, daß die Keilschienen sich nicht mehr vom Walzenständer aus und sich an diesem abstützend verstellen läßt, sondern daß jede Keilschiene sich an dem jeweiligen Verschiebeblock abstützt. Dadurch, daß eine Kolben-Zylinder-Einheit in der Keilschiene oder im Verschiebeblock angeordnet ist und durch Beaufschlagung dieser Kolben-Zylinder-Einheit die Keilschiene gegenüber dem Verschiebeblock verschoben wird, wird es möglich, jede Keilschiene individuell nach den jeweiligen Erfordernissen zu verschieben. Natürlich werden die Keilschienen einer Arbeitswalze und einer Arbeitswalzenseite so miteinander hydraulisch gekoppelt, daß beim Verschieben der einen Keilschiene die andere Keilschiene entgegengesetzt bewegt wird, damit die gewünschte Horizontalbewegung ermöglicht wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird es aber auch möglich, durch Beaufschlagung der auf ein und derselben Seite der Arbeitswalzen vorgesehenen Keilschienen einer Arbeitswalze, diese parallel zu ihrer Längsachse aus der Ebene heraus zu verschieben, die durch die Stützwalzenachsen senkrecht verläuft. Praktisch sind jegliche Verstellmöglichkeiten der Arbeitswalzen gegeben, wobei die Keilschienen - im Gegensatz zur bekannten Kolben-Zylinder-Einheit - für eine stets sichere Verspannung der Arbeitswalzeneinbaustücke über die Verschiebeblöcke sorgen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Keilebenen der Keilschienen an den den Walzen abgewandten Seiten der Keilschienen angeordnet sind und mit am Innenflankenbereich des Ständerfensters angeordneten Keilebenen entgegengesetzter Neigung korrespondieren.

Durch diesen Vorschlag der Erfindung ist es nicht mehr erforderlich, die Keilebenen an den Verschiebeblöcken anzuordnen. Vielmehr können die Verschiebeblöcke Gleitflächen für die ihnen zugewandten Seitenflanken der hydraulisch bewegbaren Keilschienen aufweisen, während die eigentlichen Keilebenen am Ständerfenster angeordnet sind. Dabei hat es sich nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung bewährt, wenn die mit den Keilebenen der Keilschienen korrespondierenden Keilebenen an auswechselbarem Ständerfenster angeordneten Schleißleisten vorgesehen sind. Die Keilebenen am Ständer können dadurch leicht ausgewechselt werden, wie auch die leicht auswechselbaren Keilschienen nach Lösung der Verbindungsmittel mit den Verschiebeblöcken.

Wie an sich bekannt, nehmen die Verschiebeblöcke die Ausbalancierzylinder bzw. Biegezylinder für die Arbeitswalzen auf.

Da die Verschiebung der Verschiebeblöcke, verursacht durch die Vertikalverstellung der Keilschienen zu einer Schrägstellung der Arbeitswalzen und damit der Arbeitswalzeneinbaustücke führt, ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung vorgesehen, daß die den Verschiebeblöcken zugewandten Seitenflächen der Keilschienen ballig ausgebildet sind. Dies wird in günstiger Weise dadurch ermöglicht, daß die Keilebenen der Keilschienen - anders als beim Stand der Technik - an der den Walzen abgewandten Seite vorgesehen sind. Hierdurch werden hohe Kantenpressungen in den Arbeitswalzen lagern vermieden.

Um beim Verstellen der Arbeitswalzen sicherzustellen, daß die Keilebenen der Keilschienen spielfrei an den am Gerüstständer vorgesehenen Keilebenen anliegen, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Keilebene der Keilschienen hydraulisch gegen die am Gerüstständer vorgesehenen Keilebenen anpreßbar sind.

Um die sehr hohen wirksam werdenden Axialkräfte beim Schrägstellen der Arbeitswalzen gegenüber den sie abstützenden Stützwalzen zu verringern und dadurch die Lager der Arbeitswalzen zu entlasten, ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß die Arbeitswalzeneinbaustücke in Richtung der Arbeitswalzenlängsachse gegenüber dem Gerüstständer schwimmend abgestützt sind.

Vorzugsweise sind zur schwimmenden Abstützung der Arbeitswalzeneinbaustücke Federpakete mit in Richtung der Arbeitswalzenlängsachse gerichteter Federwirkung zwischen dem Gerüstständer und den Arbeitswalzeneinbaustücken angeordnet. Die schwimmende Abstützung ermöglicht die Aufnahme eines Großteils der Axialkräfte in den wesentlich größer dimensionierten Axiallagern der Stützwalzen, auf die die Axialkräfte mittels Reibwirkung zwischen Arbeitswalzen und und Stützwalzen übertragen werden.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, die schwimmende Abstützung der Arbeitswalzen hydraulisch vorzunehmen.

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

Fig. 1 den Ausschnitt eines Walzgerüstes nach der Erfindung mit verschiebbaren Arbeitswalzen im Schnitt und

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Verschiebeeinrichtung der Arbeitswalzen nach Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit G der Gerüstständer eines erfindungsgemäßen Walzgerüstes bezeichnet, in dem die obere Arbeitswalze 1, die untere Arbeitswalze 2, die obere Stützwalze 3 und die untere Stützwalze 4 aufgenommen sind. Die Arbeitswalzen 1 und 2 sind in den Arbeitswalzeneinbaustücken 5 für die obere Arbeitswalze 1 und 6 für die untere Arbeitswalze 2 gelagert. Beidseitig jedes Arbeitswalzeneinbaustückes 5, 6 ist je bin Verschiebeblock 7 (oben) und 8 (unten) angeordnet, in denen die Ausbalancierungs- bzw. Biegezylinder 9 für die Arbeitswalzen 1 und 2 mit senkrechter Wirkrichtung angeordnet sind.

Beidseitig der Verschiebeblöcke 7 und 8 und den Flanken der Ständerfenster des Gerüstständers G zugewandt sind die erfindungsgemäßen Keilschienen angeordnet, und zwar zu jedem Einbaustück 5 und 6 zwei Keilschienen 5a, 5b und 6a, 6b. Die Keilschienen 5a, 5b, 6a, 6b weisen auf ihrem dem Ständerfenster des Gerüstständers G zugewandten Seiten Keilebenen 10 auf, die mit entsprechenden Keilebenen an den Schleißleisten 11 korrespondieren, die im Ständerfenster des Gerüstständer G fest angeordnet sind.

Die Keilschienen 5a, 5b, 6a, 6b sind über Kolben-Zylinder-Einheiten 12 verstellbar, deren Zylinder 13 in den Keilschienen selbst angeordnet ist und deren Kolben 14 an einer freien Seite an Vorsprüngen 15 der Verschiebeblöcke abstützend befestigt ist. Beim Beaufschlagen der Zylinderräume 13 der Kolben-Zylinder-Einheiten 12 lassen sich die Keilschienen 5a, 5b, 6a, 6b individuell in vertikaler Richtung verschieben, so daß in Wirkverbindung mit den Keilebenen 10 und abgestützt gegen den Gerüstständer G die Verschiebeblöcke 7 und 8 in horizontaler Richtung verschoben werden und dadurch eine individuelle Verschiebung der Einbaustücke 5 und 6 der Arbeitswalzen 1 und 2 ermöglichen.

In Fig. 2 sind gleiche Teile gleich bezeichnet. Erkennbar ist die Arbeitswalze 1 in dem Radiallager 16 und dem Axiallager 17 aufgenommen. Darüber hinaus ist das Einbaustück 5 der Arbeitswalze 1 über bei 18 angedeutete Federpakete in Richtung des Pfeiles 19 axial schwimmend abgestützt, so daß die Arbeitswalze 1 die in der Beschreibung erläuterte geringfügige Axialbewegung durchführen kann. Darüber hinaus wird durch die Kolben-Zylindereinheiten 20 der Verschiebeblock 7 gegen die Keilschiene 5b gedrückt, damit zwischen den Keilebenen 10 kein Spiel auftritt.

Insgesamt wird durch die Erfindung eine konstruktiv einfache Lösung zur individuellen Verstellbarkeit der Arbeitswalzen 1 und 2 eines erfindungsgemäßen Walzgerüstes G geschaffen, die bei hoher Stabilität und Steifigkeit und aufgrund der einfachen Konstruktion sowie geringem Investitionsaufwand günstige Walzergebnisse erwarten läßt.

Claims (9)

1. Walzgerüst zum Walzen von Blechen und Bändern mit im Gerüstständer in Einbaustücken gelagerten Arbeits- und Stützwalzen, wobei die Arbeitswalzen über beidseitig ihrer Einbaustücke angeordnete Verschiebeblöcke mit Hilfe von zwischen den Verschiebeblöcken und dem Gerüstständer vertikal bewegbaren Keilschienen parallel zur Walzebene verstellbar im Walzgerüst angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Verschiebeblock (7, 8) einer Arbeitswalze (1, 2) eine unabhängig von den Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) der jeweils anderen Arbeitswalzen (1 oder 2) hydraulisch verstellbare Keilschiene zugeordnet ist, die sich am jeweiligen Verschiebeblock (7, 8) abstützt.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Keilebenen (10) der Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) an den den Arbeitswalzen (1, 2) abgewandten Seiten der Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) angeordnet sind und mit am Innenflankenbereich des Ständerfensters angeordneten Keilebenen entgegengesetzter Neigung korrespondieren.

3. Walzgerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Keilebenen (10) der Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) korrespondierenden Keilebenen an auswechselbar im Ständerfenster angeordneten Schleißleisten (11) vorgesehen sind.

4. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeblöcke (7, 8) die Ausbalancier- bzw. Biegezylinder (9) für die Arbeitswalzeneinbaustücke (5, 6) aufnehmen.

5. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verschiebeblöcken (7, 8) zugewandten Seitenflächen der Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) ballig ausgebildet sind.

6. Walzgerüst nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Spielausgleich die Keilebenen (10) der Keilschienen (5a, 5b, 6a, 6b) gegen die am Gerüstständer (G) vorgesehenen Keilebenen hydraulisch anpreßbar sind.

7. Walzgerüst nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswalzeneinbaustücke (5, 6) gegenüber dem Gerüstständer (G) schwimmend abgestützt sind.

8. Walzgerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwimmenden Abstützung der Arbeitswalzeneinbaustücke (5, 6) Federpakete (18) mit in Richtung der Arbeitswalzenlängsachse gerichteter Federwirkung zwischen dem Gerüstständer (G) und den Arbeitswalzeneinbaustücken (5, 6) angeordnet sind.

9. Walzgerüst nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmende Abstützung der Arbeitswalzen (1, 2) hydraulisch erfolgt.