EP0484584A1 - Walzgerüst - Google Patents

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EP0484584A1
EP0484584A1 EP90121457A EP90121457A EP0484584A1 EP 0484584 A1 EP0484584 A1 EP 0484584A1 EP 90121457 A EP90121457 A EP 90121457A EP 90121457 A EP90121457 A EP 90121457A EP 0484584 A1 EP0484584 A1 EP 0484584A1
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EP
European Patent Office
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rolls
roll
support
work
roll stand
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EP90121457A
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English (en)
French (fr)
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EP0484584B1 (de
Inventor
Oskar Dipl.-Ing. Noé
Wilhelm Dipl.-Ing. Schwerdt
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BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Original Assignee
BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/147—Cluster mills, e.g. Sendzimir mills, Rohn mills, i.e. each work roll being supported by two rolls only arranged symmetrically with respect to the plane passing through the working rolls

Definitions

  • the invention relates to a roll stand for the cold and hot rolling of flat material, in particular for reducing and skin-passaging metal strips, with two cambered work rolls and support rolls for the work rolls.
  • the invention has for its object to provide a rolling stand of the type described in the introduction, in which a stepless change of the crowning in the roll gap is possible quickly and easily during the rolling process.
  • This object is achieved by the invention in a roll stand of the generic type in that two support rolls are provided for the lower and / or upper work roll, which are pivotably mounted for the continuous change of the support effect.
  • the support rollers are preferably arranged on a circular path so as to be pivotable about the center of the lower or upper work roller.
  • the crowning of the work rolls is designed for 100% of the maximum rolling force, so that when the rolling force drops, the deflection of the lower and / or upper work roll can be changed so that the sum of the bending deformations on the upper and lower work roll corresponds to the sum of the curvatures used . It will preferably be limited to providing two supports only for the lower work roll.
  • the upper work roll is then supported in a known manner by only a single backup roll and equipped with an adjustment system. Assuming that the upper back-up roll and the two lower back-up rolls have the same diameter and the two lower back-up rolls are arranged with an exit angle of 45 ° to the center of the lower work rolls, the diameter ratio of the back-up rolls / work rolls is approx.2.4.
  • the two lower support rollers have the same support effect as the only upper support roller.
  • an increased spreading effect is achieved, which, however, permits an increased deflection of the lower work roll in order to always correct the bending line and consequently crown to achieve an ideal roll gap.
  • the invention provides that the lower and / or upper work roll with at least one intermediate roll interposed outer support rollers are supported, wherein at least two support rollers are pivotally mounted on a circular path around the center of the intermediate roller assigned to them for the stepless change of the support effect.
  • a height adjustment of the entire rolling stand can also be provided for the adjustment of the pass line.
  • the support rollers are preferably pivotably supported with segment-like bearing blocks with the interposition of rolling elements in a semi-cylindrical bearing shell. Storage in sliding or hydrostatic bearing shells is also possible.
  • the measures described achieve smooth pivoting of the support rollers. This is especially true when actuators, e.g. on the pedestals and on the stands of the roll stand.
  • actuators e.g. on the pedestals and on the stands of the roll stand.
  • hydraulically or pneumatically actuated cylinder piston assemblies or mechanically actuated spindles are articulated.
  • the invention further provides that the support rollers and possibly intermediate rollers and the actuators are arranged axially symmetrically to a vertical axis of symmetry leading through the work rollers.
  • the support rollers can be pivoted individually or together by an equal or different pivot angle by means of the actuators. This makes it possible to continuously change the crowning for every rolling process, even if it is not a matter of reducing but merely dressing the rolling stock.
  • the invention also relates to a method for changing the crowning of one by means of two support rollers in each case supported work roll in the roll gap during the rolling process depending on the respective rolling force, after which the support effect is varied by pivoting the two pivotally mounted support rolls by a pivot angle predetermined by the respective rolling force such that the sum of the deflections on the upper and lower work roll the sum corresponds to the unused crowning.
  • the figures show a roll stand 1 for the cold and hot rolling of flat material, in particular for reducing and skin-passaging metal strips.
  • this roll stand has two cambered work rolls 2a, 2b and support rolls 3, 4 for these work rolls.
  • Two support rollers 4a, 4b are provided for the lower work roll 2b.
  • a backup roller 3 is sufficient for the upper work roller 2a. According to a variant, however, two backup rollers 3a, 3b are also provided.
  • the two support rollers 3a, 3b and 4a, 4b are pivotally mounted on a circular path B around the center M of the lower and upper work rollers 2a, 2b for continuously changing their support effect.
  • the support rollers 4a, 4b are mounted in segment-like bearing blocks 5.
  • the segment-like bearing blocks 5 are pivotally mounted in a semi-cylindrical bearing shell 7 with the interposition of rolling elements 6.
  • actuators 8 - according to the exemplary embodiment, hydraulically actuatable cylinder piston arrangements - are articulated.
  • the lower work roll 2b is supported with the interposition of an intermediate roller 9 on the two support rollers 4a, 4b, the support rollers 4a, 4b in this case on a circular path B1 around the center M1 of the intermediate roller 9 for continuous change the support is pivoted.
  • the support rollers 3a, 3b or 4a, 4b and, if appropriate, the intermediate roller 9 and the actuating drives 8 are arranged axially symmetrically with respect to a vertical axis of symmetry S leading through the work rollers 2a, 2b.
  • the support rollers 3a, 3b and 4a, 4b can be pivoted individually or together by an identical or different pivoting angle ⁇ by means of the actuators 8.
  • the swiveling of the two lower support rolls 4a, 4b (possibly also the two upper support rolls) continuously and quickly achieves a continuous change in the crowning of the work rolls 2a, 2b in the roll gap during the rolling process.
  • FIGS. 7 and 8 show the elastic bending behavior of the rolls at a pivoting position of 45 ° or 60 °.
  • the cambered work rolls 2a, 2b and support rolls 3, 4a, 4b are shown cylindrical and the elastic deflection is exaggerated. It can be seen that the elastic deflection 11 in the 60 ° swivel position is greater than the deflection 10 in the 45 ° swivel position.
  • the application of the teaching according to the invention is also possible for multi-roll mill stands, taking into account the diameter ratios.
  • the 20-roll mill shown in Fig. 9 has, for example, eight support rollers 3, 4, of which two lower and two upper support rollers 4a, 4b and 3a, 3b around the center M1 of the intermediate roller 9 assigned to them for continuous change the support is pivoted.
  • the roll stand can be driven on the work rolls or backup rolls.
  • the rolling can be supported by appropriate strip pulls in front of and behind the roll gap.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)

Abstract

Es handelt sich um ein Walzgerüst (1) mit bombierten Arbeitswalzen (2a, 2b) und Stützwalzen für die Arbeitswalzen. Für die untere Arbeitswalze (2b) sind zwei Stützwalzen (4a, 4b) vorgesehen, die auf einer Kreisbahn (B) um den Mittelpunkt (M) der unteren Arbeitswalze (2b) zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind. Dadurch läßt sich zugleich eine stufenlose Veränderung der Bombierung im Walzspalt während des Walzvorganges in Abhängigkeit von der angreifenden Walzkraft erreichen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst für das Kalt- und Warmwalzen von Flachmaterial, insbesondere zum Reduzieren und Dressieren von Metallbändern, mit zwei bombierten Arbeitswalzen und Stützwalzen für die Arbeitswalzen.
  • Um eine Veränderung der Bombierung im Walzspalt zu erreichen, kennt man beispielsweise die axiale Verschiebung entsprechend geformter Arbeitswalzen. Aber auch das Vorbiegen von Stützwalzen für Arbeitswalzen und das horizontale Biegen angetriebener Zwischenwalzen ist bekannt. Das gilt ferner für die Veränderung einer Mantelwalze durch variablen Hydraulikdruckzwischen Walzenmantel und Walzenkern. - Die vorbekannten Maßnahmen sind regelmäßig aufwendig. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Walzgerüst der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei dem eine stufenlose Veränderung der Bombierung im Walzspalt während des Walzvorganges einfach und schnell möglich ist.
  • Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Walzgerüst dadurch, daß für die untere und/oder obere Arbeitswalze jeweils zwei Stützwalzen vorgesehen sind, die zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind. Vorzugsweise sind die Stützwalzen auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt der unteren bzw. oberen Arbeitswalze schwenkbar angeordnet. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß sich die Durchbiegung und folglich Bombierung der unteren und/oder oberen Arbeitswalze in Abhängigkeit von der jeweiligen Walzkraft durch eine Schwenkbewegung der betreffenden Stützwalzen stufenlos derart verändern läßt, daß stets ein gleichmäßiger Walzspalt verwirklicht ist. Die Bombierung der Arbeitswalzen wird auf jeweils 100 % der maximalen Walzkraft ausgelegt, so daß bei abfallender Walzkraft die Durchbiegung der unteren und/oder oberen Arbeitswalze so verändert werden kann, daß die Summe der Biegeverformungen an der oberen und unteren Arbeitswalze der Summe der verbrauchten Bombierungen entspricht. Bevorzugt wird man sich darauf beschränken, lediglich für die untere Arbeitswalze zwei Stützen vorzusehen. Die obere Arbeitswalze ist dann in bekannter Weise durch lediglich eine einzige Stützwalze abgestützt und mit einem Anstellsystem ausgerüstet. Unter der Annahme, daß die obere Stützwalze und die beiden unteren Stützwalzen den gleichen Durchmesser aufweisen und die beiden unteren Stützwalzen mit einem Ausgangswinkel von 45° zum Mittelpunkt der unteren Arbeitswalzen angeordnet sind, ergibt sich ein Durchmesserverhältnis Stützwalzen/Arbeitswalzen von ca. 2,4. In dieser angenommenen Ausgangsstellung von 45° haben die beiden unteren Stützwalzen die gleiche Stützwirkung wie die einzige obere Stützwalze. Durch das Auseinanderschwenken der beiden unteren Stützwalzen wird eine erhöhte Spreizwirkung erreicht, welche jedoch eine erhöhte Durchbiegung der unteren Arbeitswalze zuläßt, um stets eine Korrektur der Biegelinie und folglich Bombierung zur Erzielung eines idealen Walzspaltes zu erreichen.
  • Für den Fall, daß an sich größere Stützwalzen erforderlich sind, bzw. ein größerer Regelbereich verlangt wird, sieht die Erfindung vor, daß die untere und/oder obere Arbeitswalze unter Zwischenschaltung zumindest einer Zwischenwalze an äußeren Stützwalzen abgestützt sind, wobei zumindest zwei Stützwalzen auf einer Kreisbahn um den Mittelpunkt der ihnen zugeordneten Zwischenwalze zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind. Grundsätzlich kann für die Einstellung der Paßlinie auch eine Höhenverstellung des gesamten Walzgerüstes vorgesehen werden.
  • Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. Vorzugsweise sind die Stützwalzen mit segmentartigen Lagerböcken unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern in einer halbzylindrischen Lagerschale schwenkbar gelagert. Eine Lagerung in Gleit- oder hydrostatischen Lagerschalen ist ebenfalls möglich. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird ein leichtgängiges Verschwenken der Stützwalzen erreicht. Das gilt insbesondere dann, wenn an den Lagerböcken und an den Ständern des Walzgerüstes Stelltriebe, z. B. hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Zylinderkolbenanordnungen oder mechanisch betätigbare Spindeln, angelenkt sind. Weiter sieht die Erfindung vor, daß die Stützwalzen und ggf. Zwischenwalzen sowie die Stelltriebe achssymmetrisch zu einer durch die Arbeitswalzen führenden vertikalen Symmetrieachse angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Stützwalzen einzeln oder gemeinsam um einen gleichen oder ungleichen Schwenkwinkel mittels der Stelltriebe verschwenkbar sind. Dadurch ist eine stufenlose Veränderung der Bombierung für jeden Walzvorgang möglich, auch wenn es sich nicht um eine Reduzierung sondern lediglich Dressierung des Walzgutes handelt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Ändern der Bombierung von einer mittels jeweils zwei Stützwalzen abgestützten Arbeitswalze im Walzspalt während des Walzvorganges in Abhängigkeit von der jeweiligen Walzkraft, wonach die Stützwirkung durch Verschwenken der beiden schwenkbar gelagerten Stützwalzen um einen durch die jeweilige Walzkraft vorgegebenen Schwenkwinkel stufenlos derart verändert wird, daß die Summe der Durchbiegungen an der oberen und unteren Arbeitswalze der Summe der unverbrauchten Bombierungen entspricht.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    ein erfindungsgemäßes Walzgerüst in Seitenansicht,
    Fig. 2
    den Gegenstand nach Fig. 1 in Frontansicht,
    Fig. 3
    eine schematische Anordnung der Arbeits- und Stützwalzen für den Gegenstand nach Fig. 1,
    Fig. 4
    eine abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 3 mit zwei Stützwalzen auch für die obere Arbeitswalze,
    Fig. 5
    eine weitere abgewandelte Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 3 mit einer Zwischenwalze,
    Fig. 6
    den Gegenstand nach Fig. 3 bei 60°-Schwenkstellung der unteren Stützwalzen,
    Fig. 7
    die elastische Durchbiegung der Walzen in 45°-Schwenkstellung,
    Fig. 8
    die elastische Durchbiegung der Walzen in 60°-Schwenkstellung und
    Fig. 9
    die Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre bei einem Vielrollen-Walzwerk.
  • In den Figuren ist ein Walzgerüst 1 für das Kalt- und Warmwalzen von Flachmaterial, insbesondere zum Reduzieren und Dressieren von Metallbändern dargestellt. Dieses Walzgerüst weist in seinem grundsätzlichen Aufbau zwei bombierte Arbeitswalzen 2a, 2b und Stützwalzen 3, 4 für diese Arbeitswalzen auf. Für die untere Arbeitswalze 2b sind jeweils zwei Stützwalzen 4a, 4b vorgesehen. Für die obere Arbeitswalze 2a genügt eine Stützwalze 3. Nach einer Variante sind jedoch ebenfalls zwei Stützwalzen 3a, 3b vorgesehen. Die beiden Stützwalzen 3a, 3b bzw. 4a, 4b sind auf einer Kreisbahn B um den Mittelpunkt M der unteren bzw. oberen Arbeitswalze 2a, 2b zur stufenlosen Änderung ihrer Stützwirkung schwenkbar gelagert. Die Stützwalzen 4a, 4b sind in segmentartigen Lagerböcken 5 gelagert. Die segmentartigen Lagerböcke 5 sind unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern 6 in einer halbzylindrischen Lagerschale 7 schwenkbar gelagert. An den Lagerböcken 5 und an den Ständern des Walzgerüstes 1 sind Stelltriebe 8 - nach dem Ausführungsbeispiel hydraulisch betätigbare Zylinderkolbenanordnungen - angelenkt.
  • Nach einer abgewandelten Ausführungsform ist die untere Arbeitswalze 2b unter Zwischenschaltung einer Zwischenwalze 9 auf den beiden Stützwalzen 4a, 4b abgestützt, wobei die Stützwalzen 4a, 4b in diesem Fall auf einer Kreisbahn B₁ um den Mittelpunkt M₁ der Zwischenwalze 9 zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind. Die Stützwalzen 3a, 3b bzw. 4a, 4b und ggf. Zwischenwalze 9 sowie die Stelltriebe 8 sind achssymmetrisch zu einer durch die Arbeitswalzen 2a, 2b führenden vertikalen Symmetrieachse S angeordnet. Die Stützwalzen 3a, 3b bzw. 4a, 4b sind einzeln oder gemeinsam um einen gleichen oder ungleichen Schwenkwinkel α mittels der Stelltriebe 8 verschwenkbar. Stets wird durch das Verschwenken der beiden unteren Stützwalzen 4a, 4b (ggf. auch der beiden oberen Stützwalzen) eine stufenlose Veränderung der Bombierung der Arbeitswalzen 2a, 2b im Walzspalt während des Walzvorganges in einfacher Weise und schnell erreicht.
  • Die Figuren 7 und 8 zeigen das elastische Biegeverhalten der Walzen bei 45°- bzw. 60°-Schwenkstellung. Zur besseren Darstellung sind die an sich bombierten Arbeitswalzen 2a, 2b und Stützwalzen 3, 4a, 4b zylindrisch und die elastische Durchbiegung überhöht dargestellt. Man erkennt, daß die elastische Durchbiegung 11 in 60°-Schwenkstellung größer ist als die Durchbiegung 10 in der 45°-Schwenkstellung.
  • Die Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre ist bei entsprechender Berücksichtigung der Durchmesser-Verhältnisse auch für Vielrollen-Walzgerüste möglich. Das in Fig. 9 dargestellte 20-Rollen-Walzwerk weist beispielsweise acht Stützwalzen 3, 4 auf, von denen jeweils zwei untere und zwei obere Stützwalzen 4a, 4b bzw. 3a, 3b um den Mittelpunkt M₁ der ihnen jeweils zugeordneten Zwischenwalze 9 zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind.
  • Weiterhin besteht die Möglichkeit, bei der Schwenkbewegung der Stützwalzen von der idealen Kreisbahn um den Mittelpunkt der berührenden Walze abzuweichen, sofern der daraus resultierende Fehler im Abstand der Arbeitswalzen mittels des Walzenanstellsystems ausgeglichen wird. Auch der Walzenabschliff kann außer durch Beilagen auf diese Weise ausgeglichen werden. Der Antrieb des Walzengerüstes kann, wie herkömmlich, an den Arbeitswalzen oder Stützwalzen erfolgen. Wie bekannt, kann das Walzen durch entsprechende Bandzüge vor und hinter dem Walzspalt unterstützt werden.

Claims (8)

  1. Walzgerüst für das Kalt- und Warmwalzen von Flachmaterial, insbesondere zum Reduzieren und Dressieren von Metallbändern, mit zwei bombierten Arbeitswalzen und Stützwalzen für die Arbeitswalzen, dadurch gekennzeichnet, daß für die untere und/obere Arbeitswalze (2a, 2b) jeweils zwei Stützwalzen (3a, 3b bzw. 4a, 4b) vorgesehen sind, die zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind.
  2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (3a, 3b bzw. 4a, 4b) auf einer Kreisbahn (B) um den Mittelpunkt (M) der unteren bzw. oberen Arbeitswalze schwenkbar gelagert sind.
  3. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere und/oder obere Arbeitswalze (2a, 2b) unter Zwischenschaltung zumindest einer Zwischenwalze (9) an äußeren Stützwalzen abgestützt sind, wobei zumindest zwei Stützwalzen (3a, 3b bzw. 4a, 4b) auf einer Kreisbahn (B₁) um den Mittelpunkt (M₁) der ihnen zugeordneten Zwischenwalze (9) zur stufenlosen Änderung der Stützwirkung schwenkbar gelagert sind.
  4. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (4a, 4b) mit segmentartigen Lagerböcken (5) unter Zwischenschaltung von Wälzkörpern (6) in einer halbzylindrischen Lagerschale (7) oder in einer Gleit- oder hydrostatischen Lagerschale schwenkbar gelagert sind.
  5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Lagerböcken und an den Ständern des Walzgerüstes (1) Stelltriebe (8), zum Beispiel hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Zylinderkolbenanordnungen oder mechanisch betätigbare Spindeln, angelenkt sind.
  6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalze (3a, 3b bzw. 4a, 4b), ggf. Zwischenwalzen (9) und die Stelltriebe (8) achssymmetrisch zu einer durch die Arbeitswalzen (2a, 2b) führenden vertikalen Symmetrieachse (S) angeordnet sind.
  7. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützwalzen (3a, 3b bzw. 4a, 4b) einzeln oder gemeinsam um einen gleichen oder ungleichen Schwenkwinkel (α) mittels der Stelltriebe (8) verschwenkbar sind.
  8. Verfahren zum Verändern der Bombierung von einer mittels jeweils zwei Stützwalzen (4a, 4b) abgestützten Arbeitswalze (2b) im Walzspalt während des Walzvorganges in Abhängigkeit von der jeweiligen Walzkraft, wonach die Stützwirkung durch Verschwenken der beiden schwenkbar gelagerten Stützwalzen (4a, 4b) um einen durch die jeweilige Walzkraft vorgegebenen Schwenkwinkel (α ) stufenlos derart verändert wird, daß die Summe der Durchbiegungen an der oberen und unteren Arbeitswalze (2a, 2b) der Summe der unverbrauchten Bombierungen entspricht.
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CA (1) CA2055184A1 (de)
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