EP0179330A2 - Rolling train for a superposed, continuously working casting installation for wire production - Google Patents

Rolling train for a superposed, continuously working casting installation for wire production Download PDF

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EP0179330A2
EP0179330A2 EP85112561A EP85112561A EP0179330A2 EP 0179330 A2 EP0179330 A2 EP 0179330A2 EP 85112561 A EP85112561 A EP 85112561A EP 85112561 A EP85112561 A EP 85112561A EP 0179330 A2 EP0179330 A2 EP 0179330A2
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EP
European Patent Office
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stands
roll
rolling
speed
stand
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EP85112561A
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German (de)
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EP0179330B1 (en
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Herbert Berendes
Dieter Figge
Hans Sass
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Cessione mannesmann AG
Original Assignee
Fried Krupp AG
Mannesmann AG
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Publication date
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Publication of EP0179330A3 publication Critical patent/EP0179330A3/en
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    • B21B1/46Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting
    • B21B1/463Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling metal immediately subsequent to continuous casting in a continuous process, i.e. the cast not being cut before rolling
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    • B21B31/16Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/22Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
    • B21B31/26Adjusting eccentrically-mounted roll bearings

Definitions

  • the invention relates to a rolling mill for an upstream, continuous working G monanla g e Wire manufacturing with several horizontal and vertical mill stands, each having individually Vario frameworks adjustable roller speeds, and with horizontal and vertical rolling stands driven jointly with mutually rigid speed ratios are.
  • Casting and rolling systems in particular for the production of copper or steel wire - consisting essentially of a continuously operating casting machine together with a cooling compensation section and a drive unit as well as a subsequent rolling mill - are usually equipped with a few independently variable individual stands to adapt to changing operating conditions and to avoid malfunctions, which are upstream or downstream of a multi-stand mill block with central drive.
  • the configuration of the last two roll stands as individual stands is particularly desirable because even small, unavoidable temperature differences in the strand lead to differences in the wire diameter and therefore with regard to the required dimensional tolerances have to be caught.
  • it must be ensured that the strand runs through two adjacent rolling stands, as far as possible without tensile and compressive stresses, in particular in the last rolling stands. The latter, in particular, leads to the strand jamming in front of the subsequent roll stand, forming a knot, and finally tearing off.
  • the strand in the area of the last rolling stands has been monitored by means of a loop control, that is to say by means of photoelectric scanning of a loop, the height of which is kept within a predetermined fluctuation range by adjusting the speed of the rolling stands.
  • a group drive for several roll stands of a rolling mill is already known from German patent specification 970 102. Starting from the basic speed of the group drive, the speed of each roll stand can be changed via an associated differential gear, which is equipped with an auxiliary drive that is adjustable in speed and acts on the total gear.
  • the invention has for its object to develop a rolling mill as part of a casting and rolling mill, which can be used with reasonable effort for casting and rolling machines of lower performance, allows adaptation to changing operating conditions and which is based on the statement whether the strand is under tension or pressure who are at risk of Reduces operational disruptions and facilitates the manufacture of a flawless product.
  • the basic idea of the invention is to connect all the rolling stands of the rolling mill to a central drive, but at the same time to design the two first and last two rolling stands individually as variable speed stands; the entire rolling mill thus forms a rolling block with four Vario stands.
  • the second and third vario stands i.e. the second and second to last roll stands in the rolling direction
  • the adjacent roll stand which are pivotably arranged, and which accommodate the associated pair of rolls together with drive elements and which are each supported on two pressure transducers, which are effectively held in the roll stand in the rolling direction or in the counter-rolling direction.
  • the two adjacent chocks move towards one another and stress the internal pressure transducers with respect to the strand section.
  • the display of the pressure cells loaded in each case can thus be used as an output signal for a change in the roller speed of the relevant variator stands in order to set an unlatched state in the strand.
  • the speed-changing adjustment unit belonging to each Vario scaffold can be mechanical, hydraulic or be electrically effective. It is preferably designed (regardless of its other configuration) in such a way that it enables the speed of the Vario stand rollers to be changed continuously or rapidly.
  • a PIV transmission is particularly suitable as a speed-changing adjustment unit (claim 2). It is a form-fitting gear, which essentially consists of two pairs of conical disks with conical disks that can be moved against each other and a chain as a power transmission. Such gears are particularly suitable for small torques and high speeds and can therefore be used without additional gears, in particular on the two last vario stands of the rolling mill in the rolling direction.
  • the vario stands are connected to the central drive by means of hydraulic adjusting gears, each consisting of a hydraulic pump with a downstream hydraulic motor.
  • the hydraulic pump is driven at the primary speed of the central drive; the output speed of the adjustment gear can be changed continuously in a known manner.
  • the invention can be implemented particularly well if the rolling stands - which have pivotably arranged chocks - are equipped with overhung rollers, the pitch of which can be changed via eccentric bushes held in the chocks (claim 4).
  • a rolling stand of this type is known, for example, from European patent O 042 879.
  • the speed-changing adjusting units are preferably driven via the free ends of the main drive shafts and the rollers of the vario stands via hollow shafts which surround the main drive shaft in question coaxially with it (claim 5).
  • the adjustment unit is thus connected on the drive side to the main drive shaft in question and on the drive side via the hollow shaft to the associated vario scaffold.
  • the casting and rolling plant for producing copper wire shown by way of example in FIG. 1 has the following the main components: an intermediate container 1 for receiving liquid copper, which is connected to a casting machine 3 via a feed channel 2, a cooling section 4 with a drive unit 5 for the onward transport of the strand 6 leaving the casting machine and a subsequent rolling train 7.
  • this consists of twelve roll stands, namely the horizontal roll stands H1, H3, H5, H7, H9 and H11 as well as the vertical roll stands V2, V4, V6, V8, V10 and V12 ; a vertical roll stand is followed by a vertical roll stand.
  • the rolling mill 7 is combined to form a rolling block by means of a central drive 9 which is arranged in the center and is common to all the rolling stands.
  • the central drive is located between the vertical mill stand V6 and the subsequent horizontal mill stand H7.
  • the central drive 9 designed as a DC motor drives a downstream branching gear 10 via its shaft 9a to drive four main drive shafts 11 to 14 rotating at different speeds (FIG. 2).
  • the first and second as well the penultimate and last roll stand with the interposition of a speed-changing adjusting unit 16, 17, 18 and 19 driven by the associated main drive shaft 11 to 14.
  • the adjustment unit is designed in such a way that the speed of the roll stands in question - which are accordingly referred to as vario stands - can be changed continuously regardless of the speed of the main drive shaft.
  • All variometer stands H1, V2, H11, V12 have speed sensors 20.
  • the second and penultimate Vario stand V2 or H11 and the adjacent roll stand H3 or V10 are each equipped with pressure transducers 21L, 21R arranged in pairs, the task and mode of operation of which will be described later.
  • a PIV transmission 23 which in a known manner consists of two conical disk pairs 24, 25 with a chain 26 as a transmission element.
  • the translation between the input shaft 27 and the output shaft 28 can be changed smoothly and continuously by moving the conical disks of each conical disk pair relative to one another.
  • the main shaft 11 assigned to the variometer stand H1 is connected via a coupling 29 to the sun gear 30a of a planetary gear 30, which drives the input shaft 27 at an increased speed via a ring gear 30b, the sun gear 30a and a web 30c.
  • the output shaft 28 moves via a clutch 31, a spur gear 32a, b and a hollow shaft 32c; a cone gear 33a, b, a further spur gear 34a, b two ring gears 35a, b which are in engagement with one another via their external toothing;
  • the spur gears 36 of the drive shafts 37 for the two interacting rollers 22 are driven in a known manner via their internal toothing.
  • the mutual distance between the overhung rollers 22 can be changed continuously by rotating two eccentric bushes 38, in which the drive shafts 37 are mounted and which in turn are supported in a chock 39.
  • This is movably connected via a pivot axis 40 and a guide pin 41 to the stationary stand 42 of the variometer stand H1.
  • the main drive shaft 11 is passed coaxially through the hollow shaft 32c, which carries the spur gear 32b and the bevel gear 33a.
  • the associated drive arrangement can be of simpler design than the one just described.
  • the main drive shaft 13 - which a hollow shaft 43c penetrates coaxially - via the coupling 29 directly to an input shaft 27 of the PIV transmission 23 for the Vario stand H11 (last horizontal rolling stand of the rolling mill) in connection (cf. FIG. 4).
  • the output shaft 28 drives the rollers 22 via the clutch 31, a neutral spur gear 43a, b, a further clutch 44 and a bevel gear 45a, b in the manner already described (cf. FIG. 3); the design of the drive elements between the bevel gear 45b and the rollers 22 is therefore not shown.
  • the speed-changing adjustment unit 16 to 19 can also consist of a hydraulic adjustment gear which connects to the main drive shaft in question, for example the main drive shaft 13 shown in FIG. 5.
  • the parts 46 and 48 are additionally connected to one another via an unpressurized return line 50.
  • the hydraulic adjustment gear can, depending on the requirements, also be designed in such a way that only the hydraulic pump 46 or the hydraulic motor 48 is adjustable for the purpose of changing the speed.
  • the speed adjustment of the rollers 22 of the variometer stands H1, V2, H11 and V12 can also be done with others speed-changing adjustment units are brought about.
  • the horizontal rolling stand H3 and the last vario stand (or last horizontal shown in FIG. 6) are - Roll stand) H11 - like the vertical roll stands V2 and V10 - each equipped with two pressure transducers 21L and 21R, on whose sensors 21a the chock 39 (which receives the eccentric bushes 38 and roller drive shafts 37) is supported in the counter-rolling direction or in the rolling direction.
  • Each load cell is attached via a mounting plate 51 and a base 52 in a recess 42a in the roller stand 42.
  • the vertical rolling stands V2 and V10 differ from the illustrated embodiment only in that the pivot axis 40, the chock 39 and the guide pin 41 are not horizontal but vertical.
  • the suspension of the chocks 39 should in any case - for example by using bearings with as little friction as possible - be such that the pivoting movement in the counter-rolling direction or in the rolling direction is opposed as little resistance as possible.
  • the load cell 21R will produce a related output signal.
  • the load cell 21L provided that the chock is pivoted to the left with respect to the roller stand 42 under the tensile action exerted by the strand.
  • the associated strand section is subject to a compressive stress with the risk of jamming and knot formation.
  • the load cell 21L of the roll stand H11 shows increased values. These can be influenced by the fact that the roller speed of the last roll stand V12 is increased by engaging in the associated adjustment unit (cf. FIGS. 3 to 5).
  • the setting of a state in which the strand section between the roll stands V10 and H11 passes through without stress could in principle be brought about in a corresponding manner, as has just been described for the last two roll stands.
  • the Vario stand H11 (like the last Vario stand V12 before) is to be regarded as the last rolling stand on which the required speed adjustment is carried out; the status of the continuous strand section is displayed via the pressure transducers 21L and 21R of the roll stand V10.
  • one measure of the method is to equip the two last (or first two) roll stands in question with speed sensors 20 and the measurement signals obtained by means of these with an electronic control unit to process, which comprises a computer and a comparison unit.
  • the computer calculates the change in speed of the H11 Vario stand into the following ratio E um:
  • the output signal of the rotary counter 20 on the roll stand V12 corresponding to n (12) beforehand is also input into the computer, which has the value determined. To adjust the speed, corresponding control signals are transmitted to the switching unit of the V12 scaffolding.
  • the above-mentioned comparison unit alzen speed during the adjustment of the W skeleton of the zoom V12 continuously the difference value determined, indicates when the differential value reaches zero and the speed adjustment on the V12 scaffolding has been completed.
  • the procedure basically consists of first adjusting the operating state between the roll stands H11 and V12 by adjusting the speed of the last V12 stand, then adjusting the operating state between the H11 and V12 stands by adjusting the speed of the H11 and V12 and the third last roll stand V10 and taking into account the speed change on the H11 stand to maintain the already set operating state between the last two roll stands in the same ratio to make a speed adjustment on the last roll stand V12.
  • the described method can be carried out accordingly on the first three roll stands H1, V2 and H3, the speed adjustment between H1 and V2 being effected via the variometer stand H1 and the speed adjustment between V2 and H3 being effected via the variator stand V2.
  • the front roll stands H1 and V2 in question are also equipped with speed sensors 2 0 , whose measurement signals are processed in the manner already described in an electronic control unit with a computer and a comparison unit.
  • the operating state initially set between the two variometer stands H1 and V2 is also changed after a speed adjustment between the
  • Vario stand V2 and the subsequent rolling stand H3 are maintained in that the roller speed of the first vario stand B3 is influenced simultaneously and in the same ratio with the speed change on the second vario stand V2.
  • the invention is not limited to rolling mills with main drive shafts; Rather, it can also be used when all the rolling stands are driven by a central drive via a gear box.
  • the central drive 9 with the shaft 9a is connected upstream of a gear box 53, from which the horizontal and vertical roll stands h1, v2, h3, v4, h5 and v6, which follow one another in the rolling direction (arrow 8), are theirs Receive drive energy.
  • the first two and last two roll stands h1, v2 and h5, v6 are designed as vario stands with individually variable speed; the roll speed of the middle roll stands h3 and v4 depends invariably on the speed of the shaft 9a of the central drive 9.
  • the roll stands h1, v2, h5 and v6 correspond to the previously described vario-stands H1, V2, H11 and V12
  • the middle roll stands h3, v4 correspond to the roll stands H3 and V10 (cf. Fig. 2).
  • the shaft 9a is connected via spur gears 54a, b or 55a, b, c in terms of drive to a roller drive shaft 56 or 57 of the roll stands h3 and v4.
  • the roller drive shafts 56 and 57 in turn, drive a hollow shaft 60 or 61 via spur gears 58a, b or 59a, b and from there a further hollow shaft 64 or 65 via spur gears 62a, b or 63a, b.
  • Each hollow shaft is connected to the input shaft 27 of a speed-changing adjusting unit 16, 17, 18 and 39, respectively, via an additional gear (which is designated 66 for the sake of simplicity), the output shaft 28 of the rollers 22 of the relevant variator stand h1, v2 with an infinitely variable speed , h5 or v6 rotated.
  • roller drive shaft 67, 68, 69 and 70 coupled to the output shaft 28 is passed through the hollow shaft 64, 60, 61 and 65 in question.
  • PIV gearboxes are particularly suitable as speed-changing adjustment units.
  • the advantage achieved by the invention is that even in the area of the first roll stands (H1, V2 and H3 or h1, v2 and h3), despite the large strand cross sections present (which preclude the use of loop control with optical observation), an operating state can be set in which the strand sections between the relevant roll stands are not subject to any stress.
  • the rolling mill only has a common central drive, the adjustment between casting machine and rolling mill required for casting rolling can be carried out by engaging in a single drive, although - although some rolling stands (H1, V2, H11, V12 or h1, v2, h5, v6 ) are designed as Vario stands with individually variable roll speeds - the roll speeds of all roll stands of the rolling mill are changed together.
  • some rolling stands H1, V2, H11, V12 or h1, v2, h5, v6
  • the deformation conditions cannot be kept constant to the desired extent because the strand temperature fluctuates to an unavoidable extent.
  • the rolling mill can therefore be adapted to the fluctuations in question via the front of the Vario stands in the rolling direction.
  • By suitably setting the operating conditions in the last rolling stands tight tolerances can be maintained during the manufacture of the wire rod, and that for any wire diameter.
  • the proposed solution is also interesting from an economic point of view because instead of several individual drives and additional devices, only one central drive is used.

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  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

1. A rolling train for a superposed continuously working casting installation for wire production, having a number of horizontal/vertical roll stands driven jointly with fixed speed ratios in relation to one another, said group of roll stands being preceded by several and followed by two horizontal/vertical roll stands constructed in the form of variable speed roll stands each having individually variable roll speeds, characterized in that four roll stands (H1, V2; H11, V12) taking the form of variable speed roll stands are each connected via their own speed adjusting units (16, 17; 18, 19) to a centrally disposed central drive (9) for all the roll stands (H1, V2, H3, V4, H5, V6, H7, V8, H9, V10, H11 and V12) ; to determine the tensile stressing in the rolling stock the second and third variable speed roll stands (V2; H11) and each adjacent roll stand (H3; V10) have pivotably disposed built-in members (39) which adjustably receive the associated pair of rolls (22) together with driving elements and each bear against two compression measuring gauges (21L, 21R) retained in the roll housing (42) and operative in the rolling direction (arrow 8) and the direction opposite to rolling respectively ; and the roll speed of the variable speed roll stands (H1, V2; H11, V12) can be adjusted via the adjusting units (16, 17; 18, 19) operable in dependence on the output signal of the compression measuring gauges (21L, 21R).

Description

Walzstraße für eine vorgeschaltete, kontinuierlich arbeitende Gießanlage zur DrahtherstellungRolling mill for an upstream, continuously operating casting plant for wire production

Die Erfindung betrifft eine Walzstraße für eine vorgeschaltete, kontinuierlich arbeitende Gießanlage zur Drahtherstellung mit mehreren Horizontal- und Vertikal-Walzgerüsten, die als Variogerüste jeweils einzeln verstellbare Walzendrehzahlen aufweisen, und mit Horizontal- und Vertikal-Walzgerüsten, die mit untereinander starren Drehzahlverhältnissen gemeinsam angetrieben sind.The invention relates to a rolling mill for an upstream, continuous working Gießanla g e Wire manufacturing with several horizontal and vertical mill stands, each having individually Vario frameworks adjustable roller speeds, and with horizontal and vertical rolling stands driven jointly with mutually rigid speed ratios are.

Gießwalzanlagen insbesondere zur Herstellung von Kupfer- oder Stahldraht - bestehend im wesentlichen aus einer kontinuierlich arbeitenden Gießmaschine nebst Kühl-Ausgleichsstrecke und Treibeinheit sowie aus einer sich anschließenden Walzstraße - sind üblicherweise zur Anpassung an wechselnde Betriebsbedingungen und zur Vermeidung von Störungen mit einigen unabhängig drehzahlveränderlichen Einzelgerüsten ausgestattet, die einem mehrgerüstigen Walzblock mit Zentralantrieb vor- bzw. nachgeschaltet sind.Casting and rolling systems, in particular for the production of copper or steel wire - consisting essentially of a continuously operating casting machine together with a cooling compensation section and a drive unit as well as a subsequent rolling mill - are usually equipped with a few independently variable individual stands to adapt to changing operating conditions and to avoid malfunctions, which are upstream or downstream of a multi-stand mill block with central drive.

Die Ausgestaltung der beiden letzten Walzgerüste als Einzelgerüste ist dabei deshalb besonders wünschenswert, weil bereits geringe, nicht vermeidbare Temperaturunterschiede im Strang zu Unterschieden im Drahtdurchmesser führen und daher im Hinblick auf die geforderten Abmessungstoleranzen aufgefangen werden müssen. Darüber hinaus muß durch entsprechende Drehzahleinstellung insbesondere in den letzten Walzgerüsten dafür Sorge getragen werden, daß der Strang zwei benachbarte Walzgerüste möglichst ohne Zug- und ohne Druckbeanspruchung durchläuft. Insbesondere letztere führt dazu, daß sich der Strang unter Bildung eines Knotens vor dem nachfolgenden Walzgerüst staut und schließlich abreißt.The configuration of the last two roll stands as individual stands is particularly desirable because even small, unavoidable temperature differences in the strand lead to differences in the wire diameter and therefore with regard to the required dimensional tolerances have to be caught. In addition, it must be ensured that the strand runs through two adjacent rolling stands, as far as possible without tensile and compressive stresses, in particular in the last rolling stands. The latter, in particular, leads to the strand jamming in front of the subsequent roll stand, forming a knot, and finally tearing off.

Bisher wurde der Strang im Bereich der letzten Walzgerüste mittels einer Schlingenregelung überwacht, das heißt über die fotoelektrische Abtastung einer Schlinge, deren Höhe durch Drehzahlanpassung der Walzgerüste innerhalb eines vorgegebenen Schwankungsbereichs gehalten wird.So far, the strand in the area of the last rolling stands has been monitored by means of a loop control, that is to say by means of photoelectric scanning of a loop, the height of which is kept within a predetermined fluctuation range by adjusting the speed of the rolling stands.

Aus der deutschen Patentschrift 970 102 ist bereits ein Gruppenantrieb für mehrere Walzgerüste einer Walzstraße bekannt. Ausgehend vcn der Grunddrehzahl des Gruppenantriebs kann die Drehzahl jedes Walzgerüstes über ein zugehöriges Differentialgetriebe verändert werden, welches mit einem in der Drehzahl regelbaren, auf das Summengetriebe einwirkenden Nebenantrieb ausgestattet ist.A group drive for several roll stands of a rolling mill is already known from German patent specification 970 102. Starting from the basic speed of the group drive, the speed of each roll stand can be changed via an associated differential gear, which is equipped with an auxiliary drive that is adjustable in speed and acts on the total gear.

Der Nachteil des beschriebenen Standes der Technik besteht darin, daß die Verwendung von Einzelgerüsten bzw. mit Differentialgetrieben und Nebenantrieben ausgestatteter Gruppengerüste mit einem beachtlichen Aufwand verbunden ist.The disadvantage of the described prior art is that the use of individual stands or group stands equipped with differential gears and auxiliary drives is associated with considerable effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzstraße als Bestandteil einer Gießwalzanlage zu entwickeln, die bei vertretbarem Aufwand auch für Gießwalzanlagen kleinerer Leistung verwenbar ist, eine Anpassung an wechselnde Betriebsbedingungen gestattet und die aufgrund der Aussage darüber, ob der Strang auf Zug oder Druck beansprucht wird, die Gefahr von Betriebsstörungen herabsetzt und die Herstellung eines einwandfreien Erzeugnisses erleichtert.The invention has for its object to develop a rolling mill as part of a casting and rolling mill, which can be used with reasonable effort for casting and rolling machines of lower performance, allows adaptation to changing operating conditions and which is based on the statement whether the strand is under tension or pressure who are at risk of Reduces operational disruptions and facilitates the manufacture of a flawless product.

Die gestellte Aufgabe wird durch eine Walzstraße gelöst, welche im wesentlichen die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.The object is achieved by a rolling mill which essentially has the features of claim 1.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, sämtliche Walzgerüste der Walzstraße an einen Zentralantrieb anzuschließen, dabei aber gleichzeitig die beiden ersten und beiden letzten Walzgerüste als Variogerüste individuell drehzahlveränderlich auszubilden; die gesamte Walzstraße bildet also einen Walzblock mit vier Variogerüsten. Zur Erfassung der Zugbeanspruchung im Walzgut weisen das zweite und dritte Variogerüst (also das in Walzrichtung zweite und vorletzte Walzgerüst) sowie das diesem jeweils benachbarte Walzgerüst schwenkbar angeordnete Einbaustücke auf, welche das zugehörige Walzenpaar nebst Antriebselementen anstellbar aufnehmen und welche sich jeweils an zwei Druckmeßdosen abstützen, die in Walzrichtung bzw. in Gegenwalzrichtung wirksam im Walzenständer gehalten sind. Im Falle einer Zugbeanspruchung bewegen sich die beiden benachbarten Einbaustücke aufeinander zu und beanspruchen die bezüglich des Strangabschnitts innenliegenden Druckmeßdosen.The basic idea of the invention is to connect all the rolling stands of the rolling mill to a central drive, but at the same time to design the two first and last two rolling stands individually as variable speed stands; the entire rolling mill thus forms a rolling block with four Vario stands. In order to record the tensile stress in the rolling stock, the second and third vario stands (i.e. the second and second to last roll stands in the rolling direction) and the adjacent roll stand, which are pivotably arranged, and which accommodate the associated pair of rolls together with drive elements and which are each supported on two pressure transducers, which are effectively held in the roll stand in the rolling direction or in the counter-rolling direction. In the event of a tensile load, the two adjacent chocks move towards one another and stress the internal pressure transducers with respect to the strand section.

Die Anzeige der jeweils beaufschlagten Druckmeßdosen kann also als Ausgangssignal für eine Änderung der Walzendrehzahl der betreffenden Variogerüste ausgenutzt werden, um im Strang einen zuglosen Zustand einzustellen.The display of the pressure cells loaded in each case can thus be used as an output signal for a change in the roller speed of the relevant variator stands in order to set an unlatched state in the strand.

Die jedem Variogerüst zugehörige drehzahlverändernde Verstelleinheit kann mechanisch , hydraulisch oder elektrisch wirksam sein. Vorzugsweise ist sie (unabhängig von ihrer sonstigen Ausgestaltung) so ausgebildet, daß sie eine stufenlose Drehzahlveränderung der Variogerüst-Walzen ins Schnelle oder Langsame ermöglicht.The speed-changing adjustment unit belonging to each Vario scaffold can be mechanical, hydraulic or be electrically effective. It is preferably designed (regardless of its other configuration) in such a way that it enables the speed of the Vario stand rollers to be changed continuously or rapidly.

Als drehzahlverändernde Verstelleinheit kommt insbesondere ein PIV-Getriebe in Frage (Anspruch 2). Es handelt sich dabei um ein formschlüssig arbeitendes Getriebe, das im wesentlichen aus zwei Kegelscheibenpaaren mit gegeneinander verschiebbaren Kegelscheiben und einer Kette als Kraftübertragung besteht. Derartige Getriebe sind insbesondere für kleine Drehmomente und hohe Drehzahlen geeignet und können daher ohne Zusatzgetriebe insbesondere an den beiden in Walzrichtung letzten Variogerüsten der Walzstraße zur Anwendung kommen.A PIV transmission is particularly suitable as a speed-changing adjustment unit (claim 2). It is a form-fitting gear, which essentially consists of two pairs of conical disks with conical disks that can be moved against each other and a chain as a power transmission. Such gears are particularly suitable for small torques and high speeds and can therefore be used without additional gears, in particular on the two last vario stands of the rolling mill in the rolling direction.

Bei einer anderen Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes sind die Variogerüste über Hydraulik-verstellgetriebe, bestehend jeweils aus Hydraulikpumpe mit nachgeschaltetem Hydraulikmotor, an den Zentralantrieb angeschlossen. Die Hydraulikpumpe wird mit der Primärdrehzahl des Zentralantriebs angetrieben; die Ausgangsdrehzahl des Verstellgetriebes läßt sich in bekannter Weise stufenlos verändern.In another embodiment of the subject matter of the invention, the vario stands are connected to the central drive by means of hydraulic adjusting gears, each consisting of a hydraulic pump with a downstream hydraulic motor. The hydraulic pump is driven at the primary speed of the central drive; the output speed of the adjustment gear can be changed continuously in a known manner.

Die Erfindung läßt sich besonders gut verwirklichen, sofern man die Walzgerüste - die schwenkbar angeordnete Einbaustücke aufweisen - mit fliegend gelagerten Walzen ausstattet, deren Anstellung über in den Einbaustücken gehaltene Exzenterbuchsen veränderbar ist (Anspruch 4). Ein Walzgerüst dieser Bauart ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift O 042 879 bekannt.The invention can be implemented particularly well if the rolling stands - which have pivotably arranged chocks - are equipped with overhung rollers, the pitch of which can be changed via eccentric bushes held in the chocks (claim 4). A rolling stand of this type is known, for example, from European patent O 042 879.

Bei einer Walzstraße mit mehreren Hauptantriebswellen sind die drehzahlverändernden Verstelleinheiten vorzugsweise über die freien Enden der Hauptantriebswellen und die Walzen der Variogerüste über Hohlwellen angetrieben, welche die betreffende Hauptantriebswelle umschließend zu dieser koaxial liegen (Anspruch 5). Die Verstelleinheit ist also antriebsseitig an die in Frage kommende Hauptantriebswelle und abtriebsseitig über die Hohlwelle an das zugehörige Variogerüst angeschlossen.In the case of a rolling mill with several main drive shafts, the speed-changing adjusting units are preferably driven via the free ends of the main drive shafts and the rollers of the vario stands via hollow shafts which surround the main drive shaft in question coaxially with it (claim 5). The adjustment unit is thus connected on the drive side to the main drive shaft in question and on the drive side via the hollow shaft to the associated vario scaffold.

Zur Überwachung der Strangbeanspruchung mit geeigneter Drehzahlanpassung sind die Variogerüste mit Drehzahlgebern ausgestattet (Anspruch 6).To monitor the string load with a suitable speed adjustment, the Vario stands are equipped with speed sensors (claim 6).

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im einzelnen erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing.

Es zeigen:

  • Fig. 1 als Schemabild den Aufbau einer Gießwalzanlage zur Herstellung von Kupferdraht, die mit der erfindungsgemäßen Walzstraße ausgestattet ist,
  • Fig. 2 in schematischer Darstellung die gegenseitige Zuordnung der in Walzrichtung aufeinanderfolgenden Horizontal- und Vertikal-Walzgerüste mit mittig angeordnetem Zentralantrieb,
  • Fig. 3 schematisch einen Schnitt durch das in Walzrichtung erste Horizontal-Walzgerüst, welches über ein Drehzahlerhöhungsgetriebe und ein PIV-Getriebe als Variogerüst an den Zentralantrieb der Walzstraße angeschlossen ist,
  • Fig. 4 schematisch einen Schnitt durch das in Walzrichtung letzte Horizontal-Walzgerüst, welches über ein PIV-Getriebe als Variogerüst an den Zentralantrieb der Walzstraße angeschlossen ist,
  • Fig. 5 schematisch einen Schnitt durch das letzte Horizontal-Walzgerüst, welches über ein Hydraulik-Verstellgetriebe mit Hydraulikpumpe und Hydraulikmotor als Variogerüst an den Zentralantrieb der Walzstraße angeschlossen ist,
  • Fig. 6 schematisch einen Schnitt durch das letzte Horizontal-Walzgerüst, welches zur Überwachung der Strangbeanspruchung ein schwenkbares Einbaustück und zwei Druckmeßdosen aufweist,
  • Fig. 7 als Schemabild das Zusammenwirken der letzten drei Walzgerüste zum Zwecke der Strangüberwachung und Drehzahlanpassung, und
  • Fig. 8 stark schematisiert eine Walzstraße mit sechs Horizontal- und Vertikal-Walzgerüsten, die zum Teil als Variogerüste ausgebildet sind, und mit einem Zentralan- trieb, der über einen vorgeschalteten Getriebekasten sämtliche Walzgerüste der Walzstraße antreibt.
Show it:
  • 1 is a schematic diagram of the structure of a casting and rolling plant for the production of copper wire, which is equipped with the rolling mill according to the invention,
  • 2 shows a schematic illustration of the mutual assignment of the horizontal and vertical roll stands successively in the rolling direction with a central drive arranged in the center,
  • Fig. 3 shows schematically a section through the first horizontal roll stand in the rolling direction, which via a speed-increasing gear and a PIV gearbox is connected to the central drive of the rolling mill as a variator stand,
  • 4 schematically shows a section through the last horizontal rolling stand in the rolling direction, which is connected to the central drive of the rolling train via a PIV gear as a vario stand,
  • 5 schematically shows a section through the last horizontal rolling stand, which is connected to the central drive of the rolling train via a hydraulic adjusting gear with hydraulic pump and hydraulic motor as a vario stand.
  • 6 schematically shows a section through the last horizontal rolling stand, which has a pivotable chock and two pressure transducers for monitoring the strand stress,
  • Fig. 7 as a schematic image of the interaction of the last three roll stands for the purpose of strand monitoring and speed adjustment, and
  • 8 is a highly schematic view of a rolling mill with six horizontal and vertical rolling stands, some of which are designed as Vario stands, and with a central drive which drives all the rolling stands of the rolling mill via an upstream gear box.

Die in Fig. 1 beispielhaft dargestellte Gießwalzanlage zur Herstellung von Kupferdraht weist die folgenden Hauptbestandteile auf: Einen Zwischenbehälter 1 zur Aufnahme flüssigen Kupfers, der über einen Zuführkanal 2 mit einer Gießmaschine 3 in Verbindung steht, eine Kühlstrecke 4 mit einer Treibeinheit 5 zur Weiterbeförderung des die Gießmaschine verlassenden Strangs 6 und eine sich daran anschließende Walzstraße 7.The casting and rolling plant for producing copper wire shown by way of example in FIG. 1 has the following the main components: an intermediate container 1 for receiving liquid copper, which is connected to a casting machine 3 via a feed channel 2, a cooling section 4 with a drive unit 5 for the onward transport of the strand 6 leaving the casting machine and a subsequent rolling train 7.

Diese besteht - in Gieß- und Walzrichtung (Pfeil 8) gesehen - aus zwölf Walzgerüsten, nämlich den Horizontal-Walzgerüsten H1, H3, H5, H7, H9 und H11 sowie den Vertikal-Walzgerüsten V2, V4, V6, V8, V10 und V12; einem Horizontal-Walzgerüst ist jeweils ein Vertikal-Walzgerüst nachgeschaltet.As seen in the casting and rolling direction (arrow 8), this consists of twelve roll stands, namely the horizontal roll stands H1, H3, H5, H7, H9 and H11 as well as the vertical roll stands V2, V4, V6, V8, V10 and V12 ; a vertical roll stand is followed by a vertical roll stand.

Die Walzstraße 7 ist über einen mittig angeordneten, allen Walzgerüsten gemeinsamen Zentralantrieb 9 zu einem Walzblock zusammengefaßt. Der Zentralantrieb liegt zwischen dem Vertikal-Walzgerüst V6 und dem nachfolgenden Horizontal-Walzgerüst H7.The rolling mill 7 is combined to form a rolling block by means of a central drive 9 which is arranged in the center and is common to all the rolling stands. The central drive is located between the vertical mill stand V6 and the subsequent horizontal mill stand H7.

Der als Gleichstrommotor ausgestaltete Zentralantrieb 9 treibt über seine Welle 9a ein nachgeschaltetes Verzweigungsgetriebe 10 vier mit unterschiedlicher Drehzahl umlaufende Hauptantriebswellen 11 bis 14 an (Fig. 2). Die Hauptantriebswellen 11 und 12, denen die Horizontal-Walzgerüste H1, H3 und H5 bzw. die Vertikal-Walzgerüste V2, V4 und V6 zugeordnet sind, weisen dabei eine höhere Drehzahl auf als die Hauptantriebswellen 13 und 14 mit den Horizontal-Walzgerüsten H7, H9 und H11 bzw. V8, V10 und V12.The central drive 9 designed as a DC motor drives a downstream branching gear 10 via its shaft 9a to drive four main drive shafts 11 to 14 rotating at different speeds (FIG. 2). The main drive shafts 11 and 12, to which the horizontal roll stands H1, H3 and H5 or the vertical roll stands V2, V4 and V6 are assigned, have a higher speed than the main drive shafts 13 and 14 with the horizontal roll stands H7, H9 and H11 or V8, V10 and V12.

Abgesehen von dem in Walzrichtung (Pfeil 8) jeweils ersten und letzten Horizontal- und Vertikal-Walzgerüst Hl, V2 bzw. H11, V12 sind sämtliche Walzgerüste in bekannter Weise über Kegelradgetriebe 15 antriebsmäßig starr mit der zugehörigen Hauptantriebswelle 11, 12, 13 bzw. 14 verbunden: Ihre Drehzahl hängt also unveränderlich von der Drehzahl der Welle 9a ab.Apart from the first and last horizontal and vertical roll stands H1, V2 or H11, V12 in the rolling direction (arrow 8), all of the roll stands are, in a known manner, rigidly driven by bevel gear 15 with the associated main drive shaft 11, 12, 13 and 14 connected: Their speed therefore depends invariably on the speed of shaft 9a.

Im Gegensatz dazu werden das erste und zweite sowie das vorletzte und letzte Walzgerüst unter Zwischenschaltung einer drehzahlverändernden Verstelleinheit 16, 17, 18 bzw. 19 von der jeweils zugehörigen Hauptantriebswelle 11 bis 14 angetrieben. Die Verstelleinheit ist dabei derart ausgestaltet, daß sich die Drehzahl der betreffenden Walzgerüste - die dementsprechend als Variogerüste bezeichnet werden - unabhängig von der Drehzahl der Hauptantriebswelle stufenlos verändern läßt.In contrast, the first and second as well the penultimate and last roll stand with the interposition of a speed-changing adjusting unit 16, 17, 18 and 19 driven by the associated main drive shaft 11 to 14. The adjustment unit is designed in such a way that the speed of the roll stands in question - which are accordingly referred to as vario stands - can be changed continuously regardless of the speed of the main drive shaft.

Sämtliche Variogerüste H1, V2, H11, V12 weisen Drehzahlgeber 20 auf. Das zweite und vorletzte Variogerüst V2 bzw. H11 sowie das diesem jeweils benachbarte Walzgerüst H3 bzw. V10 ist jeweils mit paarweise angeordneten Druckmeßdosen 21L, 21R ausgestattet, deren Aufgabe und Arbeitsweise später beschrieben werden wird.All variometer stands H1, V2, H11, V12 have speed sensors 20. The second and penultimate Vario stand V2 or H11 and the adjacent roll stand H3 or V10 are each equipped with pressure transducers 21L, 21R arranged in pairs, the task and mode of operation of which will be described later.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Variogerüst H1 wird eine unabhängige Veränderung der Drehzahl der Walzen 22 durch Zwischenschalten eines PIV-Getriebes 23 ermöglicht, welches in bekannter Weise aus zwei Kegelscheibenpaaren 24, 25 mit einer Kette 26 als Übertragungselement besteht. Die Übersetzung zwischen der Eingangswelle 27 und der Ausgangswelle 28 läßt sich schlupflos und stufenlos dadurch verändern, daß die Kegelscheiben jedes Kegelscheibenpaares relativ zueinander bewegt werden.In the variator stand H1 shown in FIG. 3, an independent change in the speed of the rollers 22 is made possible by interposing a PIV transmission 23, which in a known manner consists of two conical disk pairs 24, 25 with a chain 26 as a transmission element. The translation between the input shaft 27 and the output shaft 28 can be changed smoothly and continuously by moving the conical disks of each conical disk pair relative to one another.

Die dem Variogerüst H1 zugeordnete Hauptwelle 11 steht über eine Kupplung 29 mit dem Sonnenrad 30a eines Planetengetriebes 30 in Verbindung, welches über ein Hohlrad 30b, das Sonnenrad 30a und einen Steg 30c die Eingangswelle 27 mit erhöhter Drehzahl antreibt. Die Ausgangswelle 28 bewegt über eine Kupplung 31, ein Stirnradgetriebe 32a, b und eine Hohlwelle 32c; ein Kegelradgetriebe 33a, b, ein weiteres Stirnradgetriebe 34a, b zwei über ihre Außenverzahnung miteinander im Eingriff stehende Hohlräder 35a, b; über deren Innenverzahnung werden in bekannter Weise die Stirnräder 36 der Antriebswellen 37 für die beiden zusammenwirkenden Walzen 22 angetrieben.The main shaft 11 assigned to the variometer stand H1 is connected via a coupling 29 to the sun gear 30a of a planetary gear 30, which drives the input shaft 27 at an increased speed via a ring gear 30b, the sun gear 30a and a web 30c. The output shaft 28 moves via a clutch 31, a spur gear 32a, b and a hollow shaft 32c; a cone gear 33a, b, a further spur gear 34a, b two ring gears 35a, b which are in engagement with one another via their external toothing; The spur gears 36 of the drive shafts 37 for the two interacting rollers 22 are driven in a known manner via their internal toothing.

Der gegenseitige Abstand der fliegend gelagerten Walzen 22 läßt sich durch Drehen zweier Exzenterbuchsen 38 stufenlos verändern, in denen die Antriebswellen 37 gelagert sind und die sich ihrerseits in einem Einbaustück 39 abstützen. Dieses steht über eine Schwenkachse 40 und einen Führungszapfen 41 beweglich mit dem ortsfesten Ständer 42 des Variogerüstes H1 in Verbindung.The mutual distance between the overhung rollers 22 can be changed continuously by rotating two eccentric bushes 38, in which the drive shafts 37 are mounted and which in turn are supported in a chock 39. This is movably connected via a pivot axis 40 and a guide pin 41 to the stationary stand 42 of the variometer stand H1.

Da PIV-Getriebe nur bei verhältnismäßig hohen Drehzahlen hohe Leistungen übertragen, müssen die Variogerüste H1 und V2 - denen die langsam laufenden Hauptantriebswellen 11 bzw. 12 zugeordnet sind - in der erwähnten Weise mit einem Zusatzgetriebe zur Anhebung der Eingangsdrehzahl in das PIV-Getriebe ausgestattet sein.Since PIV transmissions transmit high power only at relatively high speeds, the Vario stands H1 and V2 - to which the slow-running main drive shafts 11 and 12 are assigned - must be equipped in the manner mentioned with an additional transmission to increase the input speed in the PIV transmission .

Die Hauptantriebswelle 11 ist koaxial durch die Hohlwelle 32c hindurchgeführt, welche das Stirnrad 32b und das Kegelrad 33a trägt.The main drive shaft 11 is passed coaxially through the hollow shaft 32c, which carries the spur gear 32b and the bevel gear 33a.

Bedingt durch die höhere Drehzahl der Hauptantriebswellen 13 und 14 für die in Walzrichtung hinteren Walzgerüste (vgl. Fig. 2) kann die zugehörige Antriebsanordnung einfacher ausgebildet sein als die soeben beschriebene.Due to the higher speed of the main drive shafts 13 and 14 for the rear rolling stands in the rolling direction (cf. FIG. 2), the associated drive arrangement can be of simpler design than the one just described.

Beispielsweise steht die Hauptantriebswelle 13 - welche eine Hohlwelle 43c koaxial durchdringt - über die Kupplung 29 unmittelbar mit einer Eingangswelle 27 des PIV-Getriebes 23 für das Variogerüst H11 (letztes Horizontal-Walzgerüst der Walzstraße) in Verbindung (vgl. Fig. 4). Die Ausgangswelle 28 treibt über die Kupplung 31, ein neutrales Stirnradgetriebe 43a, b, eine weitere Kupplung 44 und ein Kegelradgetriebe 45a, b in der bereits beschriebenen Weise (vgl. Fig. 3) die Walzen 22 an; die Ausgestaltung der Antriebselemente zwischen dem Kegelrad 45b und den Walzen 22 ist daher nicht dargestellt.For example, the main drive shaft 13 - which a hollow shaft 43c penetrates coaxially - via the coupling 29 directly to an input shaft 27 of the PIV transmission 23 for the Vario stand H11 (last horizontal rolling stand of the rolling mill) in connection (cf. FIG. 4). The output shaft 28 drives the rollers 22 via the clutch 31, a neutral spur gear 43a, b, a further clutch 44 and a bevel gear 45a, b in the manner already described (cf. FIG. 3); the design of the drive elements between the bevel gear 45b and the rollers 22 is therefore not shown.

Die drehzahlverändernde Verstelleinheit 16 bis 19 (vgl. Fig. 2) kann auch aus einem Hydraulik-Verstellgetriebe bestehen, welches sich an die in Frage kommende Hauptantriebswelle, beispielsweise die in Fig. 5 dargestellte Hauptantriebswelle 13, anschließt.The speed-changing adjustment unit 16 to 19 (cf. FIG. 2) can also consist of a hydraulic adjustment gear which connects to the main drive shaft in question, for example the main drive shaft 13 shown in FIG. 5.

Diese treibt über eine volumenveränderliche Hydraulikpumpe 46 mit Druckleitung 47 einen drehzahlverstellbaren Hydraulikmotor 48 an , dessen Antriebswelle 49 mit dem bereits beschriebenen Stirnradgetriebe 34a, b antriebsmäßig in Verbindung steht.Via a volume-variable hydraulic pump 46 with a pressure line 47, this drives a speed-adjustable hydraulic motor 48, the drive shaft 49 of which is drivingly connected to the spur gear 34a, b already described.

Die Teile 46 und 48 sind zusätzlich über eine drucklose Rücklaufleitung 50 miteinander verbunden.The parts 46 and 48 are additionally connected to one another via an unpressurized return line 50.

Das Hydraulik-Verstellgetriebe kann, abhängig von denErfordernissen, auch in der Weise ausgebildet sein, daß lediglich die Hydraulikpumpe 46 oder der Hydraulikmotor 48 zum Zwecke der Drehzahlveränderung verstellbar ist.The hydraulic adjustment gear can, depending on the requirements, also be designed in such a way that only the hydraulic pump 46 or the hydraulic motor 48 is adjustable for the purpose of changing the speed.

Die Drehzahlverstellung der Walzen 22 der Variogerüste H1, V2, H11 und V12 kann auch mit anderen drehzahlverändernden Verstelleinheiten herbeigeführt werden. Insbesondere ist es möglich, die Variogerüste über eine schlupfgeregelte Magnetpulverkupplung an die zugehörige Hauptantriebswelle 11 bis 14 anzuschließen.The speed adjustment of the rollers 22 of the variometer stands H1, V2, H11 and V12 can also be done with others speed-changing adjustment units are brought about. In particular, it is possible to connect the Vario scaffolding to the associated main drive shaft 11 to 14 via a slip-controlled magnetic powder coupling.

Zum Zwecke der Feststellung, ob der Strang 6 (vgl. Fig. 1) auf Zug oder Druck beansprucht ist, mit der Möglichkeit einer geeigneten Drehzahlanpassung sind das Horizontal-Walzgerüst H3 und das in Fig. 6 beispielhaft dargestellte letzte Variogerüst (bzw. letzte Horizontal-Walzgerüst) H11 - ebenso wie die Vertikal-Walzgerüste V2 und V10 - jeweils mit zwei Druckmeßdosen 21L und 21R ausgestattet, an deren Meßfühlern 21a sich das Einbaustück 39 (welches die Exzenterbuchsen 38 und Walzenantriebswellen 37 aufnimmt) in Gegenwalzrichtung bzw. in Walzrichtung abstützt.For the purpose of determining whether the strand 6 (cf. FIG. 1) is subjected to tension or pressure, with the possibility of a suitable speed adjustment, the horizontal rolling stand H3 and the last vario stand (or last horizontal shown in FIG. 6) are - Roll stand) H11 - like the vertical roll stands V2 and V10 - each equipped with two pressure transducers 21L and 21R, on whose sensors 21a the chock 39 (which receives the eccentric bushes 38 and roller drive shafts 37) is supported in the counter-rolling direction or in the rolling direction.

Jede Druckmeßdose ist über eine Befestigungsplatte 51 und eine Unterlage 52 in einer Ausnehmung 42a im Walzenständer 42 befestigt.Each load cell is attached via a mounting plate 51 and a base 52 in a recess 42a in the roller stand 42.

Die Vertikal-Walzgerüste V2 und V10 unterscheiden sich nur dadurch von dem dargestellten Ausführungsbeispiel, daß die Schwenkachse 40, das Einbaustück 39 und der Führungszapfen 41 nicht waagerecht, sondern senkrecht liegen.The vertical rolling stands V2 and V10 differ from the illustrated embodiment only in that the pivot axis 40, the chock 39 and the guide pin 41 are not horizontal but vertical.

Die Aufhängung der Einbaustücke 39 sollte in jedem Fall - beispielsweise durch Verwendung möglichst reibungsarmer Lager - so beschaffen sein, daß der Schwenkbewegung in Gegenwalzrichtung bzw. in Walzrichtung möglichst wenig Widerstand entgegengesetzt wird.The suspension of the chocks 39 should in any case - for example by using bearings with as little friction as possible - be such that the pivoting movement in the counter-rolling direction or in the rolling direction is opposed as little resistance as possible.

Falls beispielsweise der von links kommende Strang (Pfeil 8 in Fig. 1) das Einbaustück 39 nach rechts drückt, wird die Druckmeßdose 21R ein diesbezügliches Ausgangssignal erzeugen. Entsprechendes gilt im Hinblick auf die Meßdose 21L, sofern das Einbaustück unter der vom Strang ausgehenden Zugeinwirkung bezüglich des Walzenständers 42 nach links geschwenkt wird.If, for example, the strand coming from the left (arrow 8 in FIG. 1) pushes the chock 39 to the right, the load cell 21R will produce a related output signal. The same applies with regard to the load cell 21L, provided that the chock is pivoted to the left with respect to the roller stand 42 under the tensile action exerted by the strand.

Das mit der Erfindung ausführbare Verfahren, mit dem sich die Strangbeanspruchung in den drei letzten bzw. drei ersten Walzgerüsten überwachen und durch Drehzahlanpassung der jeweils zugehörigen Variogerüste H11, V12 bzw. H1, V2 beeinflussen läßt, wird nachfolgend anhand der Fig. 7 im einzelnen erläutert:

  • Falls die Walzendrehzahl des letzten Walzgerüsts V12 bezüglich des vorletzten Walzgerüsts H11 zu hoch ist, erfährt der dazwischen befindliche Strangabschnitt eine Zugbeanspruchung mit der Gefahr des Abreißens. Das Einbaustück 39 des Walzgerüsts H11 stützt sich dabei an der Druckmeßdose 21R ab, welche die Zugbeanspruchung des Strangabschnitts anzeigt. Durch Absenken der Walzendrehzahl des Variogerüsts V12 läßt sich die Zugbeanspruchung herabsetzen: Die Druckmeßdose 21R des Walzgerüsts H11 zeigt dann kleinere Beanspruchungswerte an.
The method which can be carried out with the invention and with which the strand stress in the last three or first three roll stands can be monitored and influenced by adjusting the speed of the associated variator stands H11, V12 or H1, V2 is explained in detail below with reference to FIG. 7 :
  • If the roll speed of the last roll stand V12 is too high with respect to the penultimate roll stand H11, the strand section located therebetween is subjected to tensile stress with the risk of tearing. The chock 39 of the roll stand H11 is supported on the pressure cell 21R, which indicates the tensile stress on the strand section. The tensile load can be reduced by lowering the roller speed of the V12 stand: The load cell 21R of the H11 stand then shows smaller load values.

Falls das Walzgerüst V12 bezüglich des vorhergehenden Walzgerüsts eine zu niedrige Walzendrehzahl aufweist, unterliegt der zugehörige Strangabschnitt einer Druckbeanspruchung mit der Gefahr der Stau-und Knotenbildung. Die Druckmeßdose 21L des Walzgerüsts H11 zeigt dabei erhöhte Werte an. Diese lassen sich dadurch beeinflussen, daß die Walzendrehzahl des letzten Walzgerüsts V12 durch Eingriff in die zugehörige Verstelleinheit (vgl. dazu Fig. 3 bis 5) erhöht wird.If the roll stand V12 has a roll speed that is too low with respect to the previous roll stand, the associated strand section is subject to a compressive stress with the risk of jamming and knot formation. The load cell 21L of the roll stand H11 shows increased values. These can be influenced by the fact that the roller speed of the last roll stand V12 is increased by engaging in the associated adjustment unit (cf. FIGS. 3 to 5).

Durch geeignete Einstellung der Walzendrehzahl des Variogerüsts V12 bezüglich des vorhergehenden Walzgerüsts H11 kann also dafür Sorge getragen werden, daß der zugehörige Strangabschnitt ohne Beanspruchung durchläuft; dieser Zustand ist daran erkennbar, daß beide Druckmeßdosen 21L und 21R des vorletzten Walzgerüsts H11 normale Werte anzeigen.By suitably adjusting the roller speed of the V12 stand with respect to the previous H11 stand, it can thus be ensured that the associated strand section runs through without stress; This state can be recognized from the fact that both pressure load cells 21L and 21R of the penultimate mill stand H11 indicate normal values.

Die Einstellung eines Zustandes, bei dem der Strangabschnitt zwischen den Walzgerüsten V10 und H11 ohne Beanspruchung durchläuft, könnte grundsätzlich in einer entsprechenden Weise herbeigeführt werden, wie dies soeben für die beiden letzten Walzgerüste beschrieben worden ist. Dabei ist das Variogerüst H11 (wie vorher das letzte Variogerüst V12) als letztes Walzgerüst anzusehen, an dem die erforderliche Drehzahlanpassung vorgenommen wird; die Anzeige des Zustandes des durchlaufenden Strangabschnitts erfolgt über die Druckmeßdosen 21L und 21R des Walzgerüsts V10.The setting of a state in which the strand section between the roll stands V10 and H11 passes through without stress could in principle be brought about in a corresponding manner, as has just been described for the last two roll stands. The Vario stand H11 (like the last Vario stand V12 before) is to be regarded as the last rolling stand on which the required speed adjustment is carried out; the status of the continuous strand section is displayed via the pressure transducers 21L and 21R of the roll stand V10.

Bei der Überwachung des Strangabschnitts zwischen den Walzgerüsten V10 und H11 ist allerdings zu berücksichtigen, daß jede Drehzahlanpassung am Walzgerüst H11 den vorher eingestellten, beanspruchungslosen Zustand des Strangabschnitts zwischen den Walzgerüsten H11 und V12 wieder verändert. Damit die Arbeitsbedingungen zwischen den beiden letzten Walzgerüsten - unabhängig von einer Drehzahlanpassung des vorletzten Variogerüsts H11 im Hinblick auf das drittletzte Walzgerüst V10 - unverändert bestehen bleiben, muß jede Änderung der Walzendrehzahl des Walzgerüsts H11 gleichzeitig und im selben Verhältnis auch am letzten Variogerüst V12 durchgeführt werden.When monitoring the strand section between the roll stands V10 and H11, however, it must be taken into account that every speed adjustment on the roll stand H11 changes the previously set, stress-free state of the strand section between the roll stands H11 and V12. So that the working conditions between the last two W alzgerüsten - independent of a speed adaptation of the penultimate Vario stand H11 With regard to the third to last roll stand V10 - remain unchanged, any change in the roll speed of the roll stand H 11 must be carried out simultaneously and in the same ratio on the last V12 stand.

Da die zuletzt erwähnte Drehzahlanpassung am letzten Walzgerüst V12 nicht von Hand ausführbar ist, besteht eine Maßnahme des Verfahrens darin, die jeweils in Frage kommenden beiden letzten (bzw. beiden ersten) Walzgerüste mit Drehzahlgebern 20 auszurüsten und die mittels dieser gewonnenen Meßsignale mit einem elektronischen Steuergerät zu verarbeiten, welches einen Rechner und eine Vergleichseinheit umfaßt.Since the last-mentioned speed adjustment on the last roll stand V12 cannot be carried out by hand, one measure of the method is to equip the two last (or first two) roll stands in question with speed sensors 20 and the measurement signals obtained by means of these with an electronic control unit to process, which comprises a computer and a comparison unit.

Der Rechner rechnet die Drehzahlveränderung des Variogerüsts H11

Figure imgb0001
in das folgende Verhältnis E um:
Figure imgb0002
The computer calculates the change in speed of the H11 Vario stand
Figure imgb0001
into the following ratio E um:
Figure imgb0002

Das Ausgangssignal des Drehzählgebers 20 am Walzgerüst V12 entsprechend n (12) vorher wird ebenfalls in den Rechner eingegeben, der den Wert

Figure imgb0003
ermittelt. Zur Drehzahlanpassung werden diesem Wert entsprechende Stellsignale an die Schalteinheit des Variogerüsts V12 übermittelt.The output signal of the rotary counter 20 on the roll stand V12 corresponding to n (12) beforehand is also input into the computer, which has the value
Figure imgb0003
determined. To adjust the speed, corresponding control signals are transmitted to the switching unit of the V12 scaffolding.

Die bereits erwähnte Vergleichseinheit, die während der Anpassung der Walzendrehzahl des Variogerüsts V12 laufend den Differenzwert

Figure imgb0004
ermittelt, zeigt an, wann der Differenzwert Null erreicht und die Drehzahlanpassung am Variogerüst V12 abgeschlossen ist.The above-mentioned comparison unit alzen speed during the adjustment of the W skeleton of the zoom V12 continuously the difference value
Figure imgb0004
determined, indicates when the differential value reaches zero and the speed adjustment on the V12 scaffolding has been completed.

Das Verfahren besteht grundsätzlich darin, zunächst durch Drehzahlanpassung des letzten Variogerüsts V12 den Betriebszustand zwischen den Walzgerüsten H11 und V12, anschließend durch Drehzahlanpassung des Variogerüsts H11 den Betriebszustand zwischen diesem und dem drittletzten Walzgerüst V10 einzustellen und mit Rücksicht auf die Drehzahlveränderung am Variogerüst H11 zur Aufrechterhaltung des bereits eingestellten Betriebszustands zwischen den beiden letzten Walzgerüsten im selben Verhältnis eine Drehzahlanpassung am letzten Walzgerüst V12 vorzunehmen.The procedure basically consists of first adjusting the operating state between the roll stands H11 and V12 by adjusting the speed of the last V12 stand, then adjusting the operating state between the H11 and V12 stands by adjusting the speed of the H11 and V12 and the third last roll stand V10 and taking into account the speed change on the H11 stand to maintain the already set operating state between the last two roll stands in the same ratio to make a speed adjustment on the last roll stand V12.

Das beschriebene Verfahren läßt sich entsprechend an den ersten drei Walzgerüsten H1, V2 und H3 durchführen, wobei die Drehzahlanpassung zwischen H1 und V2 über das Variogerüst H1 bzw. die Drehzahlanpassung zwischen V2 und H3 über das Variogerüst V2 bewirkt wird.The described method can be carried out accordingly on the first three roll stands H1, V2 and H3, the speed adjustment between H1 and V2 being effected via the variometer stand H1 and the speed adjustment between V2 and H3 being effected via the variator stand V2.

Auch die in Rede stehenden vorderen Walzgerüste H1 und V2 sind mit Drehzahlgebern 20 ausgestattet, deren Meßsignale in der bereits beschriebenen Weise in einem elektronischen Steuergerät mit einem Rechner und einer Vergleichseinheit verarbeitet werden.The front roll stands H1 and V2 in question are also equipped with speed sensors 2 0 , whose measurement signals are processed in the manner already described in an electronic control unit with a computer and a comparison unit.

Der zunächst zwischen den beiden Variogerüsten H1 und V2 eingestellte Betriebszustand wird dabei auch nach einer Drehzahlanpassung zwischen demThe operating state initially set between the two variometer stands H1 and V2 is also changed after a speed adjustment between the

Variogerüst V2 und dem nachfolgenden Walzgerüst H3 dadurch aufrechterhalten, daß die Walzendrehzahl des ersten Variogerüstes B3 mit der Drehzahländerung am zweiten Variogerüst V2 gleichzeitig und im selben Verhältnis beeinflußt wird.Vario stand V2 and the subsequent rolling stand H3 are maintained in that the roller speed of the first vario stand B3 is influenced simultaneously and in the same ratio with the speed change on the second vario stand V2.

Die Erfindung ist nicht auf Walzstraßenmit Hauptantriebswellen beschränkt; sie läßt sich vielmehr auch dann anwenden, wenn sämtliche Walzgerüste über einen Getriebekasten von einem Zentralantrieb angetrieben sind.The invention is not limited to rolling mills with main drive shafts; Rather, it can also be used when all the rolling stands are driven by a central drive via a gear box.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 ist dem Zentralantrieb 9 mit der Welle 9a ein Getriebekasten 53 vorgeschaltet, von dem aus die in Walzrichtung (Pfeil 8) aufeinander folgenden Horizontal- und Vertikal-Walzgerüste h1, v2, h3, v4, h5 und v6 ihre Antriebsenergie erhalten. Die ersten beiden und letzten beiden Walzgerüste h1, v2 bzw. h5, v6 sind als Variogerüste mit einzeln veränderlicher Drehzahl ausgebildet; die Walzendrehzahl der mittleren Walzgerüste h3 und v4 hängt unveränderlich von der Drehzahl der Welle 9a des Zentralantriebs 9 ab.In the embodiment according to FIG. 8, the central drive 9 with the shaft 9a is connected upstream of a gear box 53, from which the horizontal and vertical roll stands h1, v2, h3, v4, h5 and v6, which follow one another in the rolling direction (arrow 8), are theirs Receive drive energy. The first two and last two roll stands h1, v2 and h5, v6 are designed as vario stands with individually variable speed; the roll speed of the middle roll stands h3 and v4 depends invariably on the speed of the shaft 9a of the central drive 9.

Hinsichtlich ihrer grundsätzlichen Funktion und Ausstattung entsprechen die Walzgerüste h1, v2, h5 und v6 den vorher beschriebenen Variogerüsten H1, V2, H11 und V12, die mittleren Walzgerüste h3, v4 den Walzgerüsten H3 und V10 (vgl. dazu Fig. 2).With regard to their basic function and equipment, the roll stands h1, v2, h5 and v6 correspond to the previously described vario-stands H1, V2, H11 and V12, the middle roll stands h3, v4 correspond to the roll stands H3 and V10 (cf. Fig. 2).

Die Welle 9a steht über Stirnräder 54a, b bzw. 55a, b, c antriebsmäßig mit einer Walzenantriebswelle 56 bzw. 57 der Walzgerüste h3 und v4 in Verbindung. Die Walzenantriebswellen 56 und 57 treiben ihrerseits über Stirnräder 58a, b bzw. 59a, b eine Hohlwelle 60 bzw. 61 und von dieser aus über Stirnräder 62a, b bzw. 63a, b eine weitere Hohlwelle 64 bzw. 65 an.The shaft 9a is connected via spur gears 54a, b or 55a, b, c in terms of drive to a roller drive shaft 56 or 57 of the roll stands h3 and v4. The roller drive shafts 56 and 57, in turn, drive a hollow shaft 60 or 61 via spur gears 58a, b or 59a, b and from there a further hollow shaft 64 or 65 via spur gears 62a, b or 63a, b.

Jede Hohlwelle ist über ein Zusatzgetriebe (welches der Einfachheit halber übereinstimmend mit 66 bezeichnet ist) mit der Eingangswelle 27 einer drehzahlverändernden Verstelleinheit 16, 17, 18 bzw. 39 verbunden, deren Ausgangswelle 28 mit stufenlos veränderbarer Drehzahl die Walzen 22 des betreffenden Variogerüstes h1, v2, h5 bzw. v6 in Drehung versetzt.Each hollow shaft is connected to the input shaft 27 of a speed-changing adjusting unit 16, 17, 18 and 39, respectively, via an additional gear (which is designated 66 for the sake of simplicity), the output shaft 28 of the rollers 22 of the relevant variator stand h1, v2 with an infinitely variable speed , h5 or v6 rotated.

Die an die Ausgangswelle 28 angekuppelte Walzenantriebswelle 67, 68, 69 bzw. 70 ist durch die in Frage kommende Hohlwelle 64, 60, 61 bzw. 65 hindurchgeführt.The roller drive shaft 67, 68, 69 and 70 coupled to the output shaft 28 is passed through the hollow shaft 64, 60, 61 and 65 in question.

Als drehzahlverändernde Verstelleinheiten kommen insbesondere die bereits vorher erwähnten PIV-Getriebe (vgl. dazu Fig. 3 und 4) in Frage.The previously mentioned PIV gearboxes (cf. FIGS. 3 and 4) are particularly suitable as speed-changing adjustment units.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin, daß sich auch im Bereich der ersten Walzgerüste (H1, V2 und H3 bzw. h1, v2 und h3) trotz der dort vorhandenen großen Strangquerschnitte (welche den Einsatz einer Schlingenregelung mit optischer Beobachtung ausschließen) ein Betriebszustand einstellen läßt, in dem die Strangabschnitte zwischen den betreffenden Walzgerüsten keiner Beanspruchung unterliegen.The advantage achieved by the invention is that even in the area of the first roll stands (H1, V2 and H3 or h1, v2 and h3), despite the large strand cross sections present (which preclude the use of loop control with optical observation), an operating state can be set in which the strand sections between the relevant roll stands are not subject to any stress.

Da die Walzstraße lediglich einen gemeinsamen Zentralantrieb aufweist, kann die beim Gießwalzen erforderliche Anpassung zwischen Gießmaschine und Walzstraße durch Eingriff in einen einzigen Antrieb vorgenommen werden, wobei - obwohl einige Walzgerüste (H1, V2, H11, V12 bzw. h1, v2, h5, v6) als Variogerüste mit einzeln veränderlicher Walzendrehzahl ausgebildet sind - die Walzendrehzahlen sämtlicher Walzgerüste der Walzstraße gemeinsam verändert werden.Since the rolling mill only has a common central drive, the adjustment between casting machine and rolling mill required for casting rolling can be carried out by engaging in a single drive, although - although some rolling stands (H1, V2, H11, V12 or h1, v2, h5, v6 ) are designed as Vario stands with individually variable roll speeds - the roll speeds of all roll stands of the rolling mill are changed together.

Beim Gießwalzen können die Verformungsbedingungen deshalb nicht in dem gewünschten Umfang konstant gehalten werden, weil die Strangtemperatur in einem nicht vermeidbaren Umfang schwankt. Die Walzstraße kann daher über die in Walzrichtung vornliegenden Variogerüste an die betreffenden Schwankungen angepaßt werden. Durch geeignete Einstellung der Betriebsverhältnisse in den letzten Walzgerüsten lassen sich bei der Herstellung des Walzdrahtes enge Toleranzen einhalten, und zwar für beliebige Drahtfertigdurchmesser.In the case of casting rolling, the deformation conditions cannot be kept constant to the desired extent because the strand temperature fluctuates to an unavoidable extent. The rolling mill can therefore can be adapted to the fluctuations in question via the front of the Vario stands in the rolling direction. By suitably setting the operating conditions in the last rolling stands, tight tolerances can be maintained during the manufacture of the wire rod, and that for any wire diameter.

Die vorgeschlagene Lösung ist auch in wirtschaftlicher Hinsicht bereits deshalb interessant, weil anstelle mehrerer Einzelantriebe nebst Zusatzeinrichtungen lediglich ein Zentralantrieb Verwendung findet.The proposed solution is also interesting from an economic point of view because instead of several individual drives and additional devices, only one central drive is used.

Claims (6)

1. Walzstraße für eine vorgeschaltete, kontinuierlich arbeitende Gießanlage zur Drahtherstellung, mit mehreren Horizontal-und Vertikal-Walzgerüsten, die als Variogerüste jeweils einzeln verstellbare Walzendrehzahlen aufweisen, und mit Horizontal- und Vertikal-Walzgerüsten, die mit untereinander starren Drehzahlverhältnissen gemeinsam angetrieben sind, dadurch gekennzeichnet, daß das erste, zweite,vorletzte und letzte Walzgerüst (H1, V2, H11 bzw. V12) als Variogerüst jeweils über eigene drehzahlverändernde Verstelleinheiten (16, 17, 18 bzw. 19) an einen mittig angeordneten Zentralantrieb (9) für sämtliche Walzgerüste (H1, V2, H3, V4, H5, V6, H7, V8, H9, V10, H11 und V12) angeschlossen sind und daß zur Erfassung der Zugbeanspruchung im Walzgut das zweite und dritte Variogerüst (V2 bzw. H11) sowie das diesem jeweils benachbarte Walzgerüst (H3 bzw. V10) schwenkbar angeordnete Einbaustücke (39) aufweisen, welche das zugehörige Walzenpaar (22) nebst Antriebselementen anstellbar aufnehmen und welche sich jeweils an zwei Druckmeßdosen (21L, 21R) abstützen, die in Walzrichtung (Pfeil 8) bzw. in Gegenwalzrichtung wirksam im Walzenständer (42) gehalten sind.1. Rolling mill for an upstream, continuously operating casting plant for wire production, with several horizontal and vertical roll stands, each of which has individually adjustable roll speeds as vario stands, and with horizontal and vertical roll stands, which are driven together with mutually rigid speed ratios, thereby characterized in that the first, second, penultimate and last roll stand (H1, V2, H11 or V12) as a variator stand each have their own speed-changing adjusting units (16, 17, 18 and 19) to a centrally arranged central drive (9) for all roll stands (H1, V2, H3, V4, H5, V6, H7, V8, H9, V10, H11 and V12) are connected and that to record the tensile stress in the rolling stock, the second and third vario stands (V2 and H11) and this each Adjacent roller stands (H3 or V10) have pivoting chocks (39) which adjustably accommodate the associated pair of rollers (22) and drive elements which are each supported on two pressure cells (21L, 21R), which are effectively held in the roll stand (42) in the rolling direction (arrow 8) or in the counter-rolling direction. 2. Walzstraße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Variogerüste (H1, V2, H11 bzw. V12) jeweils über ein PIV-Getriebe (23) an den Zentralantrieb (9) angeschlossen sind.2. Rolling mill according to claim 1, characterized in that the vario stands (H1, V2, H11 and V12) are each connected to the central drive (9) via a PIV transmission (23). 3. Walzstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Variogerüste (H1, V2, H11 bzw. V12) über Hydraulik-Verstellgetriebe, bestehend jeweils aus Hydraulikpumpe (46) mit nachgeschaltetem Hydraulikmotor (48), an den Zentralantrieb (9) angeschlossen sind.3. Rolling mill according to one of claims 1 to 2, characterized in that the vario stands (H1, V2, H11 or V12) via hydraulic adjusting gear, each consisting of a hydraulic pump (46) with a downstream hydraulic motor (48), to the central drive ( 9) are connected. 4. Walzstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzgerüste (V2, H3, V10, H11) mit schwenkbar angeordneten Einbaustücken (39) fliegend gelagerte Walzen (22) aufweisen, deren Anstellung über in den Einbaustücken gehaltene Exzenterbuchsen (38) veränderbar ist.4. Rolling mill according to one of claims 1 to 3, characterized in that the roll stands (V2, H3, V10, H11) with pivotably arranged chocks (39) have overhung rollers (22), the adjustment of which is held in the chocks by eccentric bushings ( 38) is changeable. 5. Walzstraße mit mehreren Hauptantriebswellen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheiten (16, 17, 18 bzw. 19) über die freien Wellenenden der Hauptantriebswellen (12, 13, 14 bzw. 15) und die Walzen (22) der Variogerüste (H1, V2, H11 bzw. V12) über Hohlwellen (32c bzw. 43c) angetrieben sind, welche die betreffende Hauptantriebswelle (11 bzw. 13) umschließend zu dieser koaxial liegen.5. Rolling mill with several main drive shafts according to one of claims 1 to 4, characterized in that the adjusting units (16, 17, 18 or 19) via the free shaft ends of the main drive shafts (12, 13, 14 or 15) and the rollers ( 22) of the vario stands (H1, V2, H11 or V12) are driven via hollow shafts (32c or 43c) which surround the main drive shaft (11 or 13) concerned coaxially with it. 6. Walzstraße nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Variogerüste (H1, V2, H11 bzw. V12) mit Drehzahlgebern (20) ausgestattet sind.6. Rolling mill according to one of claims 1 to 5, characterized in that the vario stands (H1, V2, H11 or V12) are equipped with speed sensors (20).
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