EP0340504A2 - Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen eines Walzgerüstes - Google Patents
Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen eines Walzgerüstes Download PDFInfo
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Definitions
- the invention relates to a bending and balancing device for axially displaceable rolls of a roll stand, in particular for the work rolls of a four-high roll stand, a guide block being arranged on both sides in the window of each roll stand stand and the roll chocks on both sides on an upper or respectively vertically guided guide block the lower lifting housing is supported in a horizontally sliding manner and the roll bending forces are transmitted from bending cylinders to the roll chocks.
- a bending and balancing device of the type mentioned is known from DE-OS 36 27 690.
- this bending and balancing device two bending cylinders act on each lifting housing that horizontally guides the roll chocks, which are arranged such that the respective upper lifting housing receives the cylinder piston, while the piston rod is connected to the lower lifting housing.
- the cylinder pistons arranged in the upper lifting housing are pressurized on the outside of the piston, as a result of which compressive forces are exerted on the piston rods act on the lower lift housing.
- upward forces are transmitted from the upper lift case to the slide surfaces of the chocks, and downward forces are transmitted from the lower lift case to the slide surfaces of the lower slide.
- the arrangement of the lifting housing and bending cylinder can be easily replaced for maintenance purposes, which means that shorter downtimes of the roll stand can be achieved; this applies all the more if the hydraulic device for axial work roll displacement is also connected to the lifting housing.
- the object of the present invention is to improve the known bending and balancing device and to apply pressure forces as separately as possible to each individual lifting housing in order to be able to influence the roll bending even better and to be able to adjust the balancing of the rolls with the chocks even more precisely in order to be able to do so to avoid uncontrolled forces and moments on the heavily loaded roller bearings.
- At least one preferably hydraulically acting bending cylinder acts on each upper and lower lifting housing and is supported on the guide block fixed to the stand.
- the bending forces advantageously act on each individual lifting housing and thus separately on the chocks of the upper and lower work rolls. Reactions of the bending forces as a result of reaction forces on the upper and lower work roll are avoided, since the reaction forces are absorbed by the roll stands. As a result, the Bending forces are applied to each individual roller more precisely and more effectively.
- the guide block has in its central region a web projecting into the stand window of the roll stand, on the upper and lower web surface of which the bending cylinder is supported.
- a further embodiment of the invention is characterized in that the bending cylinder is arranged at least partially in the lifting housing, the cylinder piston being guided in a corresponding bore in the lifting housing and the piston shaft being connected to the web of the guide block.
- the lifting housing for supporting the roller chock has an upper shoulder in which the slide for the horizontal contact surface of the roller chock is embedded in such a way that the center of the bending cylinder and the center of the contact surface lie in a vertical plane. This avoids additional frictional forces on the support surfaces, since no moment can occur between the support of the work roll chocks and the bending cylinder.
- Another embodiment of the invention is concerned with the measure that the guide block has a central projection adapted to the vertical extension of the lifting housing, which engages in a correspondingly designed recess in the central lifting housing and that at least partially on the vertical contact surfaces of the lifting housing to the guide block and the roller chock Sliding surfaces are arranged. This ensures that each lifting housing is guided centrally over the greatest possible length on the guide block, the frictional forces counteracting the displacement being limited to the design-related minimum dimension.
- a device for axially displacing the rolls, in particular the work rolls is connected to the lifting housing and is connected to the roll chock with the aid of at least one driver element.
- the work rolls 1, 2 are mounted in chocks 4, 5 in the stand 3 of the roll stand (not shown); the upper work roll 1 in the upper roll chock 4 and the lower work roll 2 in the lower roll chock 5.
- Each roll chock is slid horizontally on both sides on the shoulder 9 of a lift housing 6, 7.
- the roller chock is provided with a support surface 8 and a slide 10 is embedded in the load-bearing shoulder 9 of the lifting housing.
- the lifting housing 6, 7 is guided in a vertically sliding manner on a common guide block 11.
- the guide block 11 is firmly connected to the roll stand.
- the guide block has a central projection 12 which is approximately matched to the vertical extent of the lifting housing 6, 7 and which engages in a correspondingly designed recess 13 in the central longitudinal region of the lifting housing.
- the vertical contact surfaces of the lifting housing with the guide block 11 and the roller chock 4, 5 are provided with the sliding surfaces 14, 15 (FIG. 2).
- the bending and balancing cylinders 16, 17 are in the
- Lift housing 6, 7 arranged such that the cylinder piston 18 is guided in a corresponding bore 19 in the lifting housing and that the piston shaft 20 is supported on a web 21 of the guide block 11 which projects into the stator window 28.
- Fig. 2 shows a partial section of the scaffold stand 3, not shown, with which the guide block 11 is firmly connected.
- the central projection 12 of the guide block, which engages in the corresponding recess 13 of the upper lifting housing 6, is clearly recognizable.
- the bores 19 shown in dashed lines for receiving the cylinder pistons 18 of the bending cylinders 16 can be seen in the lifting housing.
- the vertical contact surfaces of the lifting housing to the guide block 11 and the roller chock 4 contain the sliding surfaces 14, 15.
- a device 24 for axially displacing the work roller 1 is connected to the lifting housing 6 and is connected to the roller chock 4 by means of a driver element 25.
- the driver element consists, for example, of two pinions 26 which are mounted on the one hand on the thrust housing 27 of the displacement device and on the other hand mesh with a toothed rack (not shown in more detail) which is arranged on the roller chock 4.
- the bending cylinders 16, 17 arranged in the lifting housings 6, 7 are pressurized on the outside of the piston with a hydraulic medium, each bending cylinder being supported on the upper web surface 22 and the lower web surface 23 of the guide block 11 fixed to the stand.
- the pressure forces generated are transferred from the bending cylinder to the lifting housing transferred and passed from there into the roll chocks 4, 5.
- each lifting housing has its own bending cylinder, which is supported separately on the guide block 11, it is possible to apply exactly predetermined bending forces to each lifting housing and thus into each side of the roll chock or to ensure a balanced balance of the roll chocks, so that predetermined bending forces ensure the desired pretension of the work rolls and, on the other hand, adverse moments on the roll bearings are avoided.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Biege- und Ausbalanciervorrichtung für axial verschiebbare Walzen eines Walzgerüstes, insbesondere für die Arbeitswalzen eines Quarto-Walzgerüstes, wobei im Fenster eines jeden Walzgerüstständers beiderseits ein Führungsblock ständerfest angeordnet ist und die Walzeneinbaustücke zu beiden Seiten auf einem am Führungsblock vertikal geführten oberen bzw. unteren Hubgehäuse horizontal gleitend abgestützt sind und die Walzenbiegekräfte von Biegezylindern auf die Walzeneinbaustücke übertragen werden.
- Eine Biege- und Ausbalanciervorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 36 27 690 bekannt. Bei dieser Biege- und Ausbalanciervorrichtung wirken auf jedes die Walzeneinbaustücke horizontal führende Hubgehäuse zwei Biegezylinder, die derart angeordnet sind, daß das jeweils obere Hubgehäuse den Zylinderkolben aufnimmt, während die Kolbenstange mit dem unteren Hubgehäuse verbunden ist. Zur Arbeitswalzenbiegung werden die in dem oberen Hubgehäuse angeordneten Zylinderkolben an der Kolbenaußenseite druckbeaufschlagt, wodurch über die Kolbenstangen Druckkräfte auf das untere Hubgehäuse einwirken. Als Folge davon werden von dem oberen Hubgehäuse aufwärts gerichtete Kräfte auf die Gleitflächen der Einbaustücke übertragen und abwärts gerichtete Kräfte werden von dem unteren Hubgehäuse auf die Gleitflächen des unteren Einbaustücks übertragen.
- Die Anordnung von Hubgehäuse und Biegezylinder läßt sich zu Wartungszwecken leicht auswechseln, wodurch kürzere Stillstandszeiten des Walzgerüstes erzielbar sind; die gilt um so mehr, wenn mit dem Hubgehäuse auch noch die hydrauliche Einrichtung zur axialen Arbeitswalzenverschiebung verbunden ist.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die bekannte Biege- und Ausbalanciervorrichtung zu verbessern und möglichst getrennt auf jedes einzelne Hubgehäuse Druckkräfte aufzubringen, um damit die Walzenbiegung noch besser beeinflussen zu können und die Ausbalancierung der Walzen mit den Einbaustücken noch genauer einstellen zu können, um unkontrollierte Kräfte und Momente an den hochbelasteten Walzenlagern zu vermeiden.
- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an jedem oberen und unteren Hubgehäuse mindestens ein vorzugsweise hydraulisch wirkender Biegezylinder angreift, der am ständerfesten Führungsblock abgestützt ist. Durch diese Maßnahme wirken die Biegekräfte vorteilhafterweise auf jedes einzelne Hubgehäuse und damit getrennt auf die Einbaustücke der oberen und der unteren Arbeitswalze. Rückwirkungen der Biegekräfte als Folge von Reaktionskräften auf die obere und untere Arbeitswalze werden vermieden, da die Reaktionskräfte von den Walzenständern aufgefangen werden. Infolgedessen können die Biegekräfte auf jede einzelne Walze noch genauer und noch wirksamer aufgebracht werden. Durch die Anordnung von zwei Biegezylindern an jedem Hubgehäuse wird das als hydraulische Waage arbeitende Ausbalaciersystem noch wirksamer einstellbar, so daß unkontrollierte Kräfte und Momente an den hochbelasteten Walzenlagern vermieden werden.
- In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Führungsblock in seinem mittleren Bereich einen in das Ständerfenster des Walzgerüstständers auskragenden Steg aufweist, auf dessen oberer und unterer Stegfläche der Biegezylinder abgestützt ist. Diese Maßnahme ermöglicht eine gute Führung während der senkrechten Bewegung der Hubgehäuse; wegen der einwandfreien Führung des Hubgehäuses ist eine hervorragende Abdichtung der Gehäuse gegen Sinter, Staub oder sonstige schädliche Einflüsse aus dem Walzwerksbetrieb gewährleistet.
- Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch ausgezeichnet, daß der Biegezylinder wenigstens teilweise im Hubgehäuse angeordnet ist, wobei der Zylinderkolben in einer entsprechenden Bohrung im Hubgehäuse geführt ist und der Kolbenschaft mit dem Steg des Führungsblocks verbunden ist. Diese konstruktiven Maßnahmen lassen eine einfache, robuste und betriebssichere Bauweise der Biegevorrichtung zu. Die Hubgehäuse mit den integrierten Biegezylindern können schnell als eine Baueinheit gewechselt werden. Es werden hierdurch geringe Stillstandszeiten infolge einer wartungsfreundlichen Konstruktion erzielt.
- Zur weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das Hubgehäuse zur Abstützung des Walzeneinbaustücks einen oberen Absatz aufweist, in welchem das Gleitstück für die horizontale Auflagefläche des Walzeneinbaustücks derart eingelassen ist, daß die Mitte des Biegezylinders und die Mitte der Auflagefläche in einer vertikalen Ebene liegen. Hierdurch werden zusätzliche Reibungskräfte an den Auflageflächen vermieden, da kein Moment zwischen der Auflage der Arbeitswalzeneinbaustücke und der Biegezylinder auftreten kann.
- Eine weitere Ausbildung der Erfindung befaßt sich mit der Maßnahme, daß der Führungsblock einen der vertikalen Erstreckung des Hubgehäuses angepaßten mittigen Vorsprung aufweist, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung im mittigen Hubgehäuse eingreift und daß an den vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock und zum Walzeneinbaustück zumindest teilweise Gleitflächen angeordnet sind. So ist sichergestellt, daß jedes Hubgehäuse über eine möglichst große Länge am Führungsblock mittig geführt ist, wobei die der Verschiebung entgegen wirkenden Reibungskräfte auf das konstruktiv bedingte Mindestmaß beschränkt sind.
- In einer weiteren vorteilhaften Gestaltung der Erfindung ist mit dem Hubgehäuse eine Vorrichtung zum axialen Verschieben der Walzen, insbesondere der Arbeitswalzen verbunden, die mit Hilfe wenigstens eines Mitnehmerelementes mit dem Walzeneinbaustück in Verbindung steht. Hierdurch werden Relativbewegungen zwischen den Walzeneinbaustücken und dem Verschiebesystem bei der senkrechten Bewegung der Arbeitswalzen vermieden. Es können dshalb auch keine Kippmomente auf die Walzenlager einwirken, so daß deren Tragfähigkeit nicht beeinträchtigt wird.
- Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt. Es zeigen
- Figur 1 einen Teilschnitt der oberen und unteren Arbeitswalzeneinbaustücke mit Hubgehäuse und Biegezylinder,
- Figur 2 einen Teilschnitt eines Walzeneinbaustücks mit einer Einrichtung zur axialen Verschiebung der Arbeitswalze.
- Gemäß Fig. 1 sind die Arbeitswalzen 1, 2 in dem nicht näher dargestellten Gerüstständer 3 des Walzgerüstes in Einbaustücken 4, 5 gelagert; die obere Arbeitswalze 1 in dem oberen Walzeneinbaustück 4 und die untere Arbeitswalze 2 in dem unteren Walzeneinbaustück 5. Jedes Walzeneinbaustück ist auf seinen beiden Seiten horizontal gleitend auf dem Absatz 9 eines Hubgehäuses 6, 7 geführt. Zu diesem Zweck ist das Walzeneinbaustück mit einer Auflagefläche 8 versehen und in dem tragenden Absatz 9 des Hubgehäuses ist ein Gleitstück 10 eingelassen.
- Das Hubgehäuse 6, 7 ist an einem gemeinsamen Führungsblock 11 vertikal gleitend geführt. Der Führungsblock 11 ist mit dem Walzgerüstständer fest verbunden. Der Führungsblock weist einen der vertikalen Erstreckung des Hubgehäuses 6, 7 etwa angepaßten mittigen Vorsprung 12 auf, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung 13 im mittleren Längsbereich des Hubgehäuses eingreift. Die vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock 11 und zum Walzeneinbaustück 4,5 sind mit den Gleitflächen 14, 15 versehen (Fig. 2). Die Biege- und Ausbalancierzylinder 16, 17 sind im
- Hubgehäuse 6, 7 derart angeordnet, daß der Zylinderkolben 18 in einer entsprechenden Bohrung 19 im Hubgehäuse geführt ist und daß der Kolbenschaft 20 auf einem in das Ständerfenster 28 auskragenden Steg 21 des Führungsblocks 11 abgestützt ist.
- Fig. 2 zeigt in einem Teilschnitt den nicht näher dargestellten Gerüstständer 3, mit dem der Führungsblock 11 fest verbunden ist. Deutlich erkennbar ist der mittige Vorsprung 12 des Führungsblocks, der in die entsprechende Ausnehmung 13 des oberen Hubgehäuses 6 eingreift. In dem Hubgehäuse sind die gestrichelt dargestellten Bohrungen 19 zur Aufnahme der Zylinderkolben 18 der Biegezylinder 16 zu sehen. Die senkrechten Kontaktflächen des Hubgehäuses zum Führungsblock 11 und zum Walzeneinbaustück 4 enthalten die Gleitflächen 14, 15. Mit dem Hubgehäuse 6 ist eine Vorrichtung 24 zum axialen Verschieben der Arbeitswalze 1 verbunden, die mit Hilfe eines Mitnehmerelementes 25 mit dem Walzeneinbaustück 4 in Verbindung steht. Das Mitnehmerelement besteht bspw. aus zwei Ritzeln 26, die einerseits am Schubgehäuse 27 der Verschiebevorrichtung gelagert sind und andererseits mit einer nicht näher dargestellten Zahnstange kämmen, die an dem Walzeneinbaustück 4 angeordnet ist.
- Zur Arbeitswalzenbiegung und zur Ausbalancierung der Walzen werden die in den Hubgehäusen 6, 7 angeordneten Biegezylinder 16, 17 an der Kolbenaußenseite mit einem hydraulischen Medium druckbeaufschlagt, wobei sich jeder Biegezylinder auf der oberen Stegfläche 22 bzw. der unteren Stegfläche 23 des ständerfesten Führungsblocks 11 abstützt. Die erzeugten Druckkräfte werden von dem Biegezylinder auf das Hubgehäuse übertragen und von dort in die Walzeneinbaustücke 4, 5 geleitet. Durch die Maßnahme, daß jedes Hubgehäuse eigene Biegezylinder aufweist, die sich jeweils getrennt an dem Führungsblock 11 abstützen ist es möglich, auf jedes Hubgehäuse und damit in jede Seite des Walzeneinbaustücks exakt vorgegebene Biegekräfte einzuleiten bzw. für eine ausgewogene Ausbalancierung der Walzeneinbaustücke zu sorgen, so daß vorgegebene Biegekräfte die gewünschte Vorspannung der Arbeitswalzen gewährleisten und andererseits beeinträchtigende Momente auf die Walzenlager vermieden werden.
-
- 1 obere Arbeitswalze
- 2 untere Arbeitswalze
- 3 Gerüstständer
- 4 oberes Walzeneinbaustück
- 5 unteres Walzeneinbaustück
- 6 oberes Hubgehäuse
- 7 unteres Hubgehäuse
- 8 Auflagefläche
- 9 Absatz des Hubgehäuses
- 10 Gleitstück
- 11 Führungsblock
- 12 mittiger Vorsprung
- 13 Ausnehmung
- 14, 15 Gleitflächen
- 16, 17 Biege- und Ausbalancierzylinder
- 18 Zylinderkolben
- 19 Bohrung
- 20 Kolbenschaft
- 21 Steg
- 22 obere Stegfläche
- 23 untere Stegfläche
- 24 Verschiebevorrichtung
- 25 Mitnehmerelement
- 26 Ritzel
- 27 Schubgehäuse
- 28 Ständerfenster
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß an jedem oberen und unteren Hubgehäuse (6, 7) mindestens ein vorzugsweise hydraulisch wirkender Biegezylinder (16, 17) angreift, der am ständerfesten Führungsblock (11) abgestützt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsblock (11) in seinem mittleren Bereich einen in das Ständerfenster (28) des Walzgerüstständers auskragenden Steg (21) aufweist, auf dessen oberer und unterer Stegfläche (22, 23) der Biegezylinder (16, 17) abgestützt ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Biegezylinder (16, 17) wenigstens teilweise im Hubgehäuse (6, 7) angeordnet ist, wobei der Zylinderkolben (18) in einer entsprechenden Bohrung (19) im Hubgehäuse (6, 7) geführt ist und der Kolbenschaft (20) mit dem Steg (21) des Führungsblocks (11) verbunden ist.
dadurch gekennzeichnet,
daß das Hubgehäuse (6, 7) zur Abstützung des Walzeneinbaustücks (4, 5) einen oberen Absatz (9) aufweist, in welchem das Gleitstück (10) für die horizontale Auflagefläche (8) des Walzeneinbaustücks (4, 5) derart eingelassen ist, daß die Mitte des Biegezylinders (16, 17) und die Mitte der Auflagefläche (8) in einer vertikalen Ebene liegen.
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsblock (11) einen der vertikalen Erstrekkung des Hubgehäuses (6, 7) angepaßten mittigen Vorsprung (12) aufweist, der in eine entsprechend ausgebildete Ausnehmung (13) im mittigen Hubgehäuse eingreift und daß an den vertikalen Kontaktflächen des Hubgehäuses (6, 7) zum Führungsblock (11) und zum Walzeneinbaustück (4, 5) zumindest teilweise Gleitflächen (14, 15) angeordnet sind.
dadurch gekennzeichnet,
daß mit dem Hubgehäuse (6, 7) eine Vorrichtung (24) zum axialen Verschieben der Walzen (1, 2), insbesondere der Arbeitswalzen verbunden ist, die mit Hilfe wenigstens eines Mitnehmerelementes (25) mit dem Walzeneinbaustück (4, 5) in Verbindung steht.
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