EP0602492A1 - Cluster mill - Google Patents
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- EP0602492A1 EP0602492A1 EP93119614A EP93119614A EP0602492A1 EP 0602492 A1 EP0602492 A1 EP 0602492A1 EP 93119614 A EP93119614 A EP 93119614A EP 93119614 A EP93119614 A EP 93119614A EP 0602492 A1 EP0602492 A1 EP 0602492A1
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- roll
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- roll stand
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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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
Definitions
- the invention relates to a multi-roll stand according to the preamble of patent claim 1.
- Multi-roll stands of this type are used to produce flat strips, such as steel strips.
- flat strips such as steel strips.
- the shaping of the material that is to say the stretching of the strip, based on the strip width, should be the same, regardless of any fluctuations in the thickness of the strip entering the roll stand.
- the adaptation to the belt profile is achieved, inter alia, by the fact that the saddle pieces supporting the support rollers against the bearing housing are set differently, as a result of which the support roller shaft carrying the support rollers is bent and, accordingly, the support rollers are also bent according to their division over the length of the support roller shaft, Bend the work rolls over the intermediate rolls and thus influence the roll gap contour.
- the bending of the support roller shaft is carried out in a known manner via components which act on the saddle pieces supporting the support rollers, such as eccentrics which can be moved by means of toothed racks or levers Screws, hydraulic cylinders or other actuators movable wedges, by means of threaded spindles provided with rotary drives or the like.
- Such a multi-roll stand is described in EP 0 476 905 A2, for example, in which the movement of the saddle pieces is effected via eccentrics provided on the support roller shaft, which are actuated via a toothed wheel / rack drive.
- the object of the invention is therefore to design a device of the generic type in such a way that the roll gap contour can be set smoothly by corresponding bending of the work rolls during the rolling operation.
- the adjusting devices that set the saddle pieces and thus the support rollers and thus also the work roll are made of pressure elements that act directly on the respective saddle piece and act on it, so that the movement of the pressure elements is transmitted directly to the saddle pieces and adverse influences of the known actuators working in the self-locking area are avoided. This ensures jerk-free adjustment and, if necessary, readjustment of the roll gap even during rolling operation, and it is possible to provide the adjustment device with a control device.
- Each individual adjusting device comprises a pressure piece 7, which acts on the saddle piece 16 assigned to it. Furthermore, the adjusting device has a wedge 8 which is movably guided in the bearing housing 2 and which can be moved via a threaded spindle 9 with a drive 10 which is also arranged in the bearing housing 2 such that a displacement of the wedge 8 via its contact surface with the pressure piece 7 to an adjustment of the corresponding saddle piece 16 leads.
- each saddle piece 16 can thus be individually adjusted and the desired bending of the work roll can be determined in the manner described above.
- this known device has the disadvantage that its components, that is to say the pressure pieces 7, wedges 8 and spindles 9 operate in the area or limit area of the self-locking and therefore a jerk-free adjustment of the saddle pieces and thus a regulated adjustment of the bending of the Make the work roll impossible to the profile of the incoming strip material.
- FIG. 1 shows the basic structure of such a rolling mill using the example of a twelve-roll rolling mill.
- the roll stand shown there in a side view consists of the frame 1, in which the bearing housing 2 is adjustably arranged.
- This bearing housing 2 accommodates three sets of support rollers 6, which in turn support the work roller 4 via the intermediate rollers 5.
- the aforementioned arrangement is again present in mirror form in the roll stand 1.
- the mirror plane is formed by the material path of the strip material to be rolled, so that the strip 13 is passed between two work rolls 4.
- the structure of the lower bearing housing with its rollers corresponds to the upper, so that a detailed description is unnecessary and the invention is explained below with reference to the upper bearing housing 2 and the parts associated with it.
- FIG. 2 shows a detail of an adjustment device of the type known from the prior art in such a rolling stand.
- 2 again designates the upper bearing housing, which receives the three support roller sets 6, the intermediate rollers 5 and between the two work rollers 4 the strip material 13 to be rolled.
- Each of the three support roller sets consists of a support roller shaft 14 which carries individual support rollers 15 distributed over its length.
- the support roller sets 6 are supported on the bearing housing 2 by means of saddle pieces 16 arranged on the support roller shaft 14 between the individual support rollers 15.
- individual saddle pieces 16 denotes upper bearing housing, which shows the three sets of support rollers 6, the intermediate rollers 5 carried by them and the work rollers 4 between which the strip material 13 to be rolled runs.
- the guidance of the upper bearing housing 2 in the scaffold frame known from FIG. 1 and the lower bearing housing and their adjustability in relation to the scaffold frame to influence the desired strip thickness are not shown here for the sake of clarity.
- the lower bearing housing can be height-adjustable, for example, to adapt to the rolling line when using rollers of different diameters, and the upper bearing housing can be adjusted in relation to the lower bearing housing by means of a direct-acting hydraulic adjusting cylinder 3 (in FIG. 1).
- the upper and lower bearing housings are balanced against each other by means of hydraulic cylinders, and the upper bearing housing 2 can be pivoted, for example, by means of the roller adjustment, which is independent of one another on the operator and drive side, in order to adjust a wedge-shaped roller gap.
- FIG. 3 shows a section along the section line AB from FIG. 3, the support rollers 15 of a support roller set 6 are arranged over the entire width of the strip material on a common support roller shaft 14, in each case between two adjacent support rollers 15 and On the outer sides of the two outer support rollers 15, support saddles 16 are provided on the shaft 14, which support the support rollers on the bearing housing 2 by means of circular-shaped receptacles.
- a bore is provided for each pressure element in the bearing housing 2, which proceeds approximately from the direction of force in the bearing housing from the circular-arc-shaped receptacle for the respective support saddle 16.
- Hydraulic cylinders 11 or, for example, piezoelectric solid-state actuators, which preferably have piston rod heads 12 with suitable circular-arc-shaped receptacles for the support saddles 16, are inserted into these bores as pressure elements.
- prismatic receptacles are also conceivable if the support saddles 16 are designed accordingly.
- the piston rods with the piston rod heads 12 must be guided exactly.
- piezoelectric solid-state actuators as pressure elements, these can consist of several ceramic layers, which change their thickness when an electrical voltage is applied and thus have the same effect as the hydraulic cylinders in terms of their effect on the support saddles 16.
- the pressure elements assume a position in which the pistons are retracted into the bearing housing and the receptacles of the piston rod heads 12 are aligned with the receptacles in the bearing housing 2.
- a desired bending of the support roller shaft 14 and thereby of the work roll 4 and adaptation of the roll gap contour is carried out by corresponding activation of the respective pressure elements, which move each of the saddle pieces 16 via their pistons into a defined position, thereby causing a targeted bending line of the support roller shaft, which is caused by the intermediate rolls 5 is transferred to the work roll 4.
- the outer support saddles 16 of the support roller set (s) in question, relative to the width of the rolling material, are fixed in their position relative to the bearing housing, while the inner support saddles can be moved via the pressure elements in the manner described above and so on achieve the appropriate deflection.
- the support saddles can be fixed directly in the bearing housing 2; but it is also conceivable that a positive connection between the support saddles and the associated pressure elements is provided and the fixing takes place via the latter.
- the position control is described as the first suitable method.
- the setpoint is specified as the path for each piston that is to be required to move the associated support saddle.
- the actual value acquisition of the path takes place via digital or analog position measuring devices 17 of a known type, which are moved, for example, by the piston rod which is brought out outside the bearing housing.
- digital or analog position measuring devices 17 of a known type, which are moved, for example, by the piston rod which is brought out outside the bearing housing.
- the oil flow to the hydraulic cylinder is controlled, for example via a servo valve, in such a way that the predetermined position of the piston is kept in the desired position even under different loads.
- the applied voltage is controlled accordingly.
- Such a regulation can then be overlaid with a correction value which is dependent on the rolling force and / or depending on the oil pressure in each individual hydraulic cylinder, the elasticity of the system, such as flattening and elastic changes in shape of the work roll, the intermediate rolls or the support rollers, is taken into account as a setpoint change for the actuating movement and is incorporated into the control.
- a second method is that of pressure regulation.
- the rolling force necessary for the deformation of the strip is measured on the cylinders of the roll adjustment and calculated according to the strip width to be rolled and the geometry of the row of support rollers for each support saddle as a base value for the associated pressure element.
- This base value is varied with a proportional value that can be selected for each printing element and is specified as a target value.
- the actual value is recorded using suitable pressure sensors.
- the oil pressure of each cylinder is kept at the desired value, for example via pressure regulating valves or servo valves, or the voltage applied to a piezoelectric pressure element is kept at its desired value.
- the invention described here using the example of a twelve-roll rolling mill can of course also be used in other rolling mills in which the rolling force is transmitted directly or via intermediate rolls to the bearing housing by means of support rollers, for example in the case of six-roll or twenty-roll rolling mills.
- the invention is also not limited to the exemplary embodiment shown, but can also be used, for example, in a one-piece design of the upper and lower bearing housing or in a two-piece design of the same, in which the bearing housing is connected and guided by means of round rods, anchors or frames.
- the saddle pieces 16, according to FIGS. 2, 3, have holding members shown hatched there, such as e.g. Plates, held on the bearing housing and can be secured against falling out or moving.
- holding members and their attachment not shown here, to the bearing housing 2, they can also be easily replaced, for example for a change to rolls of different diameters.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Vielwalzengerüst nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a multi-roll stand according to the preamble of patent claim 1.
Derartige Vielwalzengerüste werden zur Herstellung ebener Bänder, wie zum Beispiel von Stahlbändern, verwendet. Um Bänder mit planer Oberfläche zu erhalten ist es erforderlich, die Walzspaltkontur dem Profil des einlaufenden Bandes anzupassen. Beim Walzen derartiger Bänder soll die Umformung des Materials, das heißt die Streckung des Bandes, bezogen auf die Bandbreite gleich sein und zwar unabhängig von eventuellen Dickenschwankungen des in das Walzengerüst einlaufenden Bandes.Multi-roll stands of this type are used to produce flat strips, such as steel strips. In order to obtain strips with a flat surface, it is necessary to adapt the roll gap contour to the profile of the incoming strip. When rolling such strips, the shaping of the material, that is to say the stretching of the strip, based on the strip width, should be the same, regardless of any fluctuations in the thickness of the strip entering the roll stand.
Bei Zwei- oder Vierwalzengerüsten ist hierzu die Bombierung der Arbeitswalzen und/oder eine Biegung derselben bekannt.In the case of two- or four-roll stands, the crowning of the work rolls and / or a bending thereof is known.
Bei Vierwalzengerüsten wird die Anpassung an das Bandprofil unter anderem dadurch erreicht, daß die die Stützrollen gegen das Lagergehäuse abstützenden Sattelstücke unterschiedlich zugestellt werden, wodurch die die Stützrollen tragende Stützrollenwelle gebogen wird und dementsprechend die Stützrollen ebenfalls entsprechend ihrer Teilung über die Länge der Stützrollenwelle gebogen werden, über die Zwischenwalzen die Arbeitswalzen biegen und so die Walzspaltkontur beeinflussen.In the case of four-roll stands, the adaptation to the belt profile is achieved, inter alia, by the fact that the saddle pieces supporting the support rollers against the bearing housing are set differently, as a result of which the support roller shaft carrying the support rollers is bent and, accordingly, the support rollers are also bent according to their division over the length of the support roller shaft, Bend the work rolls over the intermediate rolls and thus influence the roll gap contour.
Die Biegung der Stützrollenwelle erfolgt in bekannter weise über Bauelemente, die auf die die Stützrollen abstützenden Sattelstücke wirken, wie zum Beispiel durch Zahnstangen oder Hebel bewegbare Exzenter, durch Schrauben, Hydraulikzylinder oder andere Stellglieder bewegbare Keile, durch mit Drehantrieben versehene Gewindespindeln oder dergleichen.The bending of the support roller shaft is carried out in a known manner via components which act on the saddle pieces supporting the support rollers, such as eccentrics which can be moved by means of toothed racks or levers Screws, hydraulic cylinders or other actuators movable wedges, by means of threaded spindles provided with rotary drives or the like.
So ist zum Beispiel in der EP 0 476 905 A2 ein solches Vielwalzengerüst beschrieben, bei dem die Bewegung der Sattelstücke über auf der Stützrollenwelle vorgesehene Exzenter bewirkt wird, welche über einen Zahnrad/Zahnstangenantrieb betätigt werden.Such a multi-roll stand is described in EP 0 476 905 A2, for example, in which the movement of the saddle pieces is effected via eccentrics provided on the support roller shaft, which are actuated via a toothed wheel / rack drive.
All diesen bekannten Vorrichtungen ist gemeinsam, daß sie im Bereich der Selbsthemmung oder in deren Grenzbereich arbeiten. Bei Einleitung einer Stellbewegung muß das entsprechende Bauelement zunächst aus der Haftreibung losgebrochen werden. Sobald die Vorrichtung in Bewegung ist, ändert sich der Reibwert und es erfolgt unter Umständen ein Nachlauf, der so groß sein kann, daß anschließend eine Rückwärtsbewegung eingeleitet werden muß, um die gewünschte Position der Stützrollen bzw. die gewünschte Verbiegung der Arbeitswalze zu erreichen.All these known devices have in common that they work in the area of self-locking or in the border area. When initiating an actuating movement, the corresponding component must first be broken free of static friction. As soon as the device is in motion, the coefficient of friction changes and there may be a wake that can be so large that a backward movement must then be initiated in order to achieve the desired position of the support rollers or the desired bending of the work roll.
Es ist daher mit den bekannten Vorrichtungen nicht möglich, während des Banddurchlaufs eine ruckfreie Einstellung der Biegung der Stützrollenwelle und somit die partielle Biegung der Arbeitswalze bzw. deren Anpassung an das einlaufende Bandprofil mittels eines Regelkreises zu erhalten.It is therefore not possible with the known devices to obtain a smooth adjustment of the bending of the support roller shaft and thus the partial bending of the work roll or its adaptation to the incoming belt profile by means of a control loop during the belt pass.
Zur Erzielung einer optimalen Planheit ist jedoch eine solche laufende Anpassung der effektiven Walzspaltkontur an das Profil des einlaufenden Bandes notwendig, wobei die Änderungen in der Einstellung im Bereich weniger Mikrometer liegen und zur Vermeidung nachteiliger Einflüsse auf den Walzbetrieb absolut ruckfrei erfolgen müssen.In order to achieve optimal flatness, however, such a continuous adjustment of the effective roll gap contour to the profile of the incoming strip is necessary, the changes in the setting being in the range of a few micrometers and having to be carried out absolutely smoothly in order to avoid adverse influences on the rolling operation.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so auszugestalten, daß eine ruckfreie Einstellung der Walzspaltkontur durch entsprechende Biegung der Arbeitswalzen während des laufenden Walzbetriebes erfolgen kann.The object of the invention is therefore to design a device of the generic type in such a way that the roll gap contour can be set smoothly by corresponding bending of the work rolls during the rolling operation.
Die Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst. Erfindungsgemäß ist bei einem gattungsgemäßen Vielwalzengerüst dabei vorgesehen, daß die die Sattelstücke einstellenden und damit die Stützrollen und somit auch die Arbeitswalze biegenden Verstellvorrichtungen aus Druckelementen bestehen, welche direkt am jeweiligen Sattelstück angreifen und dieses beaufschlagen, so daß die Bewegung der Druckelemente direkt auf die Sattelstücke übertragen wird und nachteilige Einflüsse der im selbsthemmenden Bereich arbeitenden bekannten Stellglieder vermieden werden. Dadurch wird ein ruckfreies Einstellen und erforderlichenfalls auch Nachstellen des Walzspaltes auch während des Walzbetriebes gewährleistet und es ist möglich, die Verstellvorrichtung mit einer Regelvorrichtung zu versehen.The object is achieved by the features mentioned in the characterizing part of patent claim 1. According to the invention, in a generic multi-roll stand it is provided that the adjusting devices that set the saddle pieces and thus the support rollers and thus also the work roll are made of pressure elements that act directly on the respective saddle piece and act on it, so that the movement of the pressure elements is transmitted directly to the saddle pieces and adverse influences of the known actuators working in the self-locking area are avoided. This ensures jerk-free adjustment and, if necessary, readjustment of the roll gap even during rolling operation, and it is possible to provide the adjustment device with a control device.
Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels eines Zwölf-Rollen-Walzwerkes beschrieben. Es zeigen im einzelnen
- Figur 1
- den grundsätzlichen Aufbau eines derartigen Walzwerkes in einer Seitenansicht,
Figur 2- das Walzwerk aus Figur 1 mit einer herkömmlichen Verstellvorrichtung,
- Figur 3
- ein entsprechendes Walzwerk mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und
- Figure 1
- the basic structure of such a rolling mill in a side view,
- Figure 2
- 1 with a conventional adjusting device,
- Figure 3
- a corresponding rolling mill with the device according to the invention and
Jede einzelne Verstellvorrichtung umfaßt ein Druckstück 7, welches auf das ihm zugeordnete Sattelstück 16 wirkt. Ferner weist die Verstellvorrichtung einen im Lagergehäuse 2 beweglich geführten Keil 8 auf, der über eine ebenfalls im Lagergehäuse 2 angeordnete Gewindespindel 9 mit Antrieb 10 derart bewegbar ist, daß eine Verschiebung des Keils 8 über dessen Berührungsfläche mit dem Druckstück 7 zu einer Verstellung des entsprechenden Sattelstücks 16 führt. Durch individuelle Ansteuerung der Antriebe 10 kann somit jedem Sattelstück 16 individuell verstellt werden und so in der oben beschriebenen Weise der Arbeitswalze die gewünschte Biegung bestimmt werden. Wie schon einleitend erwähnt weist diese bekannte Vorrichtung den Nachteil auf, daß ihre Bauteile, das heißt die Druckstücke 7, Keile 8 und Spindeln 9 im Bereich bzw. Grenzbereich der Selbsthemmung arbeiten und daher ein ruckfreies Verstellen der Sattelstücke und somit eine geregelte Anpassung der Biegung der Arbeitswalze an das Profil des einlaufenden Bandmaterials unmöglich machen.Each individual adjusting device comprises a
Hier setzt nun die anhand der Figuren 3 und 4 näher beschriebene Erfindung ein.This is where the invention described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4 begins.
Figur 3 zeigt dabei das schon aus Figur 2 bekannte Walzgerüst eines Zwölf-Walzen-Walzwerke in der ausschnittsweisen Darstellung. Mit 2 ist hier wieder das
Figur 4- das erfindungsgemäße Walzwerk in einer Ansicht entlang der Schnittlinie A-B aus Figur 3.
- Figure 4
- the rolling mill according to the invention in a view along the section line AB from Figure 3.
In der Figur 1 ist der Grundaufbau eines derartigen Walzwerks am Beispiel eines Zwölf-Rollen-Walzwerks dargestellt. Das dort in einer Seitenansicht gezeigte Walzgerüst besteht aus dem Gerüstrahmen 1, in dem verstellbar das Lagergehäuse 2 angeordnet ist. Dieses Lagergehäuse 2 nimmt drei Stützrollensätze 6 auf, welche ihrerseits über die Zwischenwalzen 5 die Arbeitswalze 4 tragen. Die genannte Anordnung ist im gezeigten Ausführungsbeispiel spiegelbildlich nochmals im Walzgerüst 1 vorhanden. Die Spiegelebene wird dabei durch die Materialdurchlaufbahn des zu walzenden Bandmaterials gebildet, so daß das Band 13 zwischen zwei Arbeitswalzen 4 hindurchgeführt wird. Der Aufbau des unteren Lagergehäuses mit seinen Walzen entspricht dem oberen, so daß sich eine nähere Beschreibung erübrigt und die Erfindung im folgenden anhand des oberen Lagergehäuses 2 und der ihm zugeordneten Teile erläutert wird.FIG. 1 shows the basic structure of such a rolling mill using the example of a twelve-roll rolling mill. The roll stand shown there in a side view consists of the frame 1, in which the bearing
Die Figur 2 zeigt in einer ausschnittsweisen Darstellung eine Verstellvorrichtung der aus dem Stand der Technik bekannten Art in einem derartigen Walzgerüst. Mit 2 ist wiederum das obere Lagergehäuse bezeichnet, welches die drei Stützrollensätze 6, die Zwischenwalzen 5 und zwischen den beiden Arbeitswalzen 4 das zu walzende Bandmaterial 13 aufnimmt. Jeder der drei Stützrollensätze besteht aus einer Stützrollenwelle 14, die über ihre Länge verteilt einzelne Stützrollen 15 trägt. Die Stützrollensätze 6 sind dabei über zwischen den einzelnen Stützrollen 15 auf der Stützrollenwelle 14 angeordnete Sattelstücke 16 am Lagergehäuse 2 abgestützt. Um nun eine gewünschte Anpassung der Walzspaltkontur zu erreichen werden einzelne der Sattelstücke 16 obere Lagergehäuse bezeichnet, welches die drei Stützrollensätze 6, die von diesen getragenen Zwischenwalzen 5 sowie die Arbeitswalzen 4 zeigt, zwischen denen das zu walzende Bandmaterial 13 läuft. Die Führung des oberen Lagergehäuses 2 im aus der Figur 1 bekannten Gerüstrahmen und das untere Lagergehäuse sowie deren Einstellbarkeit in Bezug auf den Gerüstrahmen zur Beeinflussung der erwünschten Banddicke sind hier der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Dabei kann das untere Lagergehäuse beispielsweise zur Anpassung an die Walzlinie bei Einsatz von Walzen unterschiedlicher Durchmesser höhenverstellbar sein und das obere Lagergehäuse mittels eines direkt wirkenden hydraulischen Anstellzylinders 3 (in Figur 1) in Bezug zum unteren Lagergehäuse zustellbar sein. Oberes und unteres Lagergehäuse sind mittels Hydraulikzylinder gegeneinander ausbalanciert und das obere Lagergehäuse 2 kann beispielsweise mittels der bedienungs- und antriebsseitig voneinander unabhängigen Walzenanstellung zur Einstellung eines keilförmigen Walzenspaltes verschwenkt werden.FIG. 2 shows a detail of an adjustment device of the type known from the prior art in such a rolling stand. 2 again designates the upper bearing housing, which receives the three
In der Darstellung gemäß der Figur 3 ist von jedem der drei Stützrollensätze 6 jeweils nur eine Stützrolle 15 sichtbar. Wie der Figur 4, die einen Schnitt entlang der Schnittlinie A-B aus Figur 3 darstellt, jedoch zu entnehmen ist, sind die Stützrollen 15 eines Stützrollensatzes 6 über die ganze Breite des Bandmaterials auf einer gemeinsamen Stützrollenwelle 14 angeordnet, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Stützrollen 15 sowie an den Außenseiten der beiden äußeren Stützrollen 15 Stützsättel 16 auf der Welle 14 vorgesehen sind, die die Stützrollen am Lagergehäuse 2 über kreisbogenförmige Aufnahmen abstützen.In the illustration according to FIG. 3, only one
Durch Verstellung einzelner Stützrollen 15 eines oder mehrerer Stützrollensätze 6 kann die gewünschte Biegung des Bandmaterials zur Anpassung des Bandprofile über die Bandbreite erzielt werden. Gemäß der Erfindung erfolgt eine solche Verstellung über jeweils ein direkt auf den entsprechenden Stützsattel 16 wirkendes Druckelement.By adjusting
Dazu ist für jedes Druckelement im Lagergehäuse 2 eine Bohrung vorgesehen, die annähernd der Kraftrichtung in das Lagergehäuse folgend von der kreisbogenförmigen Aufnahme für den jeweiligen Stützsattel 16 ausgeht. In diese Bohrungen sind als Druckelemente Hydraulikzylinder 11 oder beispielsweise auch piezoelektrische Festkörperaktoren eingesetzt, die vorzugsweise Kolbenstangenköpfe 12 mit passenden kreisbogenförmigen Aufnahmen für die Stützsättel 16 aufweisen. Anstelle derartiger kreisbogenförmiger Aufnahmen sind aber auch prismatische Aufnahmen bei entsprechender Ausbildung der Stützsättel 16 denkbar. Um ein seitliches Ausweichen des Stützrollensatzes 6 zu verhindern, müssen die Kolbenstangen mit den Kolbenstangenköpfen 12 exakt geführt werden.For this purpose, a bore is provided for each pressure element in the bearing
Der Aufbau der Hydraulikzylinder und ihre Wirkungsweise ist hinlänglich bekannt und braucht daher hier nicht gesondert beschrieben zu werden. Beim Einsatz von piezoelektrischen Festkörperaktoren als Druckelemente können diese aus mehreren Keramikschichten bestehen, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung ihre Dicke ändern und so in ihrer Wirkung auf die Stützsättel 16 den Hydraulikzylindern gleichzusetzen sind.The structure of the hydraulic cylinder and its mode of operation is well known and therefore need not be described separately here. When using piezoelectric solid-state actuators as pressure elements, these can consist of several ceramic layers, which change their thickness when an electrical voltage is applied and thus have the same effect as the hydraulic cylinders in terms of their effect on the support saddles 16.
In Ruhe nehmen die Druckelemente eine Stellung ein, in der die Kolben in das Lagergehäuse zurückgezogen sind und die Aufnahmen der Kolbenstangenköpfe 12 mit den Aufnahmen im Lagergehäuse 2 fluchten.At rest, the pressure elements assume a position in which the pistons are retracted into the bearing housing and the receptacles of the piston rod heads 12 are aligned with the receptacles in the bearing
Die Achsparallelität der Stützrollensätze 6 untereinander und daraus folgend auch der Zwischen- und der Arbeitswalzen ist bei dem oben beschriebenen Einbau gewährleistet und darüberhinaus ist ein einfaches Auswechseln der Stützrollensätze 6 sichergestellt.The axis parallelism of the support roller sets 6 with one another and consequently also the intermediate and work rolls is ensured in the installation described above and, moreover, simple replacement of the support roller sets 6 is ensured.
Eine erwünschte Biegung der Stützrollenwelle 14 und dadurch der Arbeitswalze 4 und Anpassung der Walzspaltkontur erfolgt durch entsprechendes Aktivieren der jeweiligen Druckelemente, die über ihre Kolben jedes der Sattelstücke 16 in eine definierte Position bewegen, wodurch eine gezielte Biegelinie der Stützrollenwelle hervorgerufen wird, die über die Zwischenwalzen 5 auf die Arbeitswalze 4 übertragen wird.A desired bending of the
Um nun eine positive Biegung des Bandmaterials zu erhalten, werden die bezogen auf die Bandbreite des Walzmaterials äußeren Stützsättel 16 des oder der betreffenden Stützrollensätze in ihrer Stellung relativ zum Lagergehäuse fixiert, während die inneren Stützsättel in der oben beschriebenen Weise über die Druckelemente bewegbar sind und so die entsprechende Durchbiegung erzielen.In order to obtain a positive bend of the strip material, the outer support saddles 16 of the support roller set (s) in question, relative to the width of the rolling material, are fixed in their position relative to the bearing housing, while the inner support saddles can be moved via the pressure elements in the manner described above and so on achieve the appropriate deflection.
Umgekehrt werden für eine negative Biegung der oder die inneren Stützsättel fixiert und die äußeren Stützsättel entsprechend von den Druckelementen beaufschlagt.Conversely, for a negative bend, the inner support saddle (s) are fixed and the outer support saddles are acted upon accordingly by the pressure elements.
Die Fixierung der Stützsättel kann je nach Bedarf direkt im Lagergehäuse 2 erfolgen; es ist aber auch denkbar, daß eine formschlüssige Verbindung zwischen den Stützsätteln und den zugehörigen Druckelementen vorgesehen ist und die Fixierung über letztere erfolgt.The support saddles can be fixed directly in the bearing
Mit dem erfindungsgemäßen Walzgerüst ist es daher möglich, auf Zwischenglieder zwischen den Stellelementen und den Stützsätteln, zu deren Bewegung Reibung zu überwinden ist, zu verzichten und durch die direkte Beaufschlagung derselben ein ruckfreies Einstellen vorzusehen. Eine solche ruckfreie Einstellung läßt dann auch den Einsatz elektronischer Regelungen zu, mit deren Hilfe die Stützsättel während des Walzbetriebs in die erforderlichen Positionen gebracht und dort gehalten, aber auch je nach Bedarf verstellt und angepaßt werden können. Diese Regelung kann dann den Sollwert selbst bei unterschiedlich schwankender Belastung exakt halten.With the roll stand according to the invention, it is therefore possible to dispense with intermediate members between the actuating elements and the support saddles, the movement of which has to be overcome by friction, and to provide a jerk-free adjustment by directly applying them. Such a jerk-free setting then also allows the use of electronic controls, with the help of which the support saddles can be brought into the required positions and held there during the rolling operation, but can also be adjusted and adapted as required. This regulation can then keep the setpoint exactly even with different fluctuating loads.
Nachstehend sind für eine derartige Regelung geeignete Verfahren beschrieben.Methods suitable for such control are described below.
Als erstes geeignetes Verfahren ist die Lageregelung beschrieben. Dabei wird der Sollwert als Weg für jeden Kolben, der zum Bewegen des zugehörigen Stützsattels erforderlich sein soll, vorgegeben.The position control is described as the first suitable method. The setpoint is specified as the path for each piston that is to be required to move the associated support saddle.
Die Istwerterfassung des Weges erfolgt über digitale oder analoge Wegmeßgeräte 17 bekannter Art, die beispielsweise von der nach außerhalb des Lagergehäuses herausgeführten Kolbenstange bewegt werden. Mittels bekannter elektronischer Regelungen wird der Ölstrom zum Hydraulikzylinder zum Beispiel über ein Servoventil so gesteuert, daß die vorgegebene Stellung des Kolbens auch bei unterschiedlicher Belastung in der Sollstellung gehalten wird. Bei Einsatz der schon erwähnten piezoelektrischen Festkörperaktoren als Druckelement wird entsprechend die angelegte Spannung gesteuert.The actual value acquisition of the path takes place via digital or analog
Einer derartigen Regelung kann dann noch zur Vervollkommnung ein Korrekturwert überlagert werden, der walzkraftabhängig und/oder abhängig vom Öldruck in jedem einzelnen Hydraulikzylinder die Elastizität des Systems, wie Abplattungen und elastische Formänderungen der Arbeitswalze, der Zwischenwalzen bzw. der Stützrollen als Sollwertänderung für die Stellbewegung berücksichtigt und in die Regelung einfließt.Such a regulation can then be overlaid with a correction value which is dependent on the rolling force and / or depending on the oil pressure in each individual hydraulic cylinder, the elasticity of the system, such as flattening and elastic changes in shape of the work roll, the intermediate rolls or the support rollers, is taken into account as a setpoint change for the actuating movement and is incorporated into the control.
Ein zweites Verfahren ist das der Druckregelung. Hierbei wird die für die Verformung des Bandes notwendige Walzkraft an den Zylindern der Walzenanstellung gemessen und entsprechend der zu walzenden Bandbreite und der Geometrie der Stützrollenreihe für jeden Stützsattel als Basiswert für das zugehörige Druckelement errechnet.A second method is that of pressure regulation. Here, the rolling force necessary for the deformation of the strip is measured on the cylinders of the roll adjustment and calculated according to the strip width to be rolled and the geometry of the row of support rollers for each support saddle as a base value for the associated pressure element.
Dieser Basiswert wird mit einem für jedes Druckelement wählbaren Anteilswert variiert und als Sollwert vorgegeben.This base value is varied with a proportional value that can be selected for each printing element and is specified as a target value.
Die Istwerterfassung erfolgt in diesem Fall über geeignete Druckmeßgeber.In this case, the actual value is recorded using suitable pressure sensors.
Mittels bekannter elektronischer Regelungen wird der Öldruck jedes Zylinders zum Beispiel über Druckregelventile oder Servoventile auf dem Sollwert gehalten bzw. die an ein piezoelektrisches Druckelement angelegte Spannung auf ihrem Sollwert gehalten.Using known electronic controls, the oil pressure of each cylinder is kept at the desired value, for example via pressure regulating valves or servo valves, or the voltage applied to a piezoelectric pressure element is kept at its desired value.
Bei der Walzkraft "0" erfolgt also keine Biegung, bei Ansteigen der Walzkraft jedoch eine entsprechende Vergrößerung des Solldruckes der einzelnen Druckelemente entsprechend dem eingestellten Anteilswert.With the rolling force "0" there is therefore no bending, but when the rolling force increases, there is a corresponding increase in the target pressure of the individual pressure elements in accordance with the set proportional value.
Es wird eine gewollt ungleichmäßige Verteilung der Walzkraft auf die einzelnen Sattelstücke und damit eine Beeinflussung der Walzspaltkontur erreicht.A deliberately uneven distribution of the rolling force on the individual saddle pieces and thus influencing the roll gap contour is achieved.
Dadurch kann dann ebenfalls die oben erwähnte Elastizität des Systems eliminert werden.The elasticity of the system mentioned above can then also be eliminated in this way.
Die beiden hier vorgestellten Regelungsmöglichkeiten können sowohl jeweils für sich, als auch in Kombination miteinander eingesetzt werden.The two control options presented here can be used both individually and in combination.
Die hier am Beispiel einen Zwölf-Walzen-Walzwerks beschriebene Erfindung läßt sich selbstverständlich auch bei anderen Walzwerken, bei denen die Walzkraft direkt oder über Zwischenwalzen mittels Stützrollen auf das Lagergehäuse übertragen wird, einsetzen wie beispielsweise bei Sechs-Walzen oder Zwanzig-Walzen-Walzwerken.The invention described here using the example of a twelve-roll rolling mill can of course also be used in other rolling mills in which the rolling force is transmitted directly or via intermediate rolls to the bearing housing by means of support rollers, for example in the case of six-roll or twenty-roll rolling mills.
Ebenso ist ersichtlich, daß nicht nur eine Biegung der äußeren Stützrollenwelle, sondern auch weiterer Stützrollenwellen allein oder in Kombination miteinander mit der Erfindung durchführbar ist.It can also be seen that not only a bending of the outer support roller shaft, but also other support roller shafts can be carried out alone or in combination with the invention.
Auch ist die Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern beispielsweise auch bei einteiliger Ausführung von oberem und unterem Lagergehäuse einsetzbar oder bei zweiteiliger Ausführung derselben, bei denen die Lagergehäuse mittels Rundstangen, Anker oder Rahmen verbunden und anstellbar geführt sind.The invention is also not limited to the exemplary embodiment shown, but can also be used, for example, in a one-piece design of the upper and lower bearing housing or in a two-piece design of the same, in which the bearing housing is connected and guided by means of round rods, anchors or frames.
Ergänzend sei darauf hingewiesen, daß die Sattelstücke 16, gemäß Figuren 2, 3, über dort schraffiert dargestellte Halteglieder, wie z.B. Platten, am Lagergehäuse gehalten und gegen ein Herausfallen oder Verschieben gesichert werden können. Durch entsprechende Ausbildung der Halteglieder und ihrer hier nicht gezeigten Befestigung am Lagergehäuse 2 ist auch ein leichtes Auswechseln derselben, beispielsweise für einen Wechsel zu Rollen anderen Durchmessers möglich.In addition, it should be pointed out that the
Claims (10)
die Verstellvorrichtungen jeweils aus einem die entsprechenden Sattelstücke (16) direkt beaufschlagenden Druckelement (11, 12) bestehen.Multi-roll stand with work roll (4) arranged on at least one side of the rolling path, at least one intermediate roll (5) and at least one set of support rollers (6), each consisting of a plurality of support rollers (15) placed on a support roller shaft (14), the support roller shaft ( 14) runs essentially parallel to the longitudinal axis of the work roll (4) and the intermediate roll (5), and a plurality of saddle pieces (16) supporting the set of support rollers (6) on a bearing housing (2), the individual saddle pieces (16) being independent of one another are adjustable in their position relative to the axis of the work roll (4) for bending the same via adjusting devices, characterized in that
the adjusting devices each consist of a pressure element (11, 12) which acts directly on the corresponding saddle pieces (16).
die Druckelemente als Hydraulikzylinder (11) ausgebildet sind, deren Kolbenstangenköpfe kreisbogenförmige Aufnahmen für die Stützsättel aufweisen.Multi-roll stand according to claim 1, characterized in that
the pressure elements are designed as hydraulic cylinders (11), the piston rod heads of which have circular receptacles for the support saddles.
die Druckelemente als piezoelektrische Festkörperaktoren ausgebildet sind.Multi-roll stand according to claim 1, characterized in that
the pressure elements are designed as piezoelectric solid-state actuators.
die Druckelemente in ihrer Längsrichtung im Lagergehäuse (2) beweglich angeordnet sind.Multi-roll stand according to one of claims 1 to 3, characterized in that
the pressure elements are arranged to be movable in their longitudinal direction in the bearing housing (2).
die Fixierung über die Druckelemente erfolgt.Multi-roll stand according to claim 5 or 6, characterized in that
the fixation takes place via the pressure elements.
eine Lageregelung für die Betätigung der einzelnen Druckelemente vorgesehen ist.Multi-roll stand according to one of claims 1 to 7, characterized in that
a position control for the actuation of the individual pressure elements is provided.
eine Druckregelung für die Betätigung der einzelnen Druckelemente vorgesehen ist.Multi-roll stand according to one of claims 1 to 8, characterized in that
a pressure control for the actuation of the individual pressure elements is provided.
der Regelung eine Korrektureinrichtung für die elastische Verformung der Bauteile zugeordnet ist.Multi-roll stand according to one of claims 8 or 9, characterized in that
the control is assigned a correction device for the elastic deformation of the components.
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