EP0732157A1 - Walzgerüst mit gekreuzten Arbeitswalzen - Google Patents

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EP0732157A1
EP0732157A1 EP96250061A EP96250061A EP0732157A1 EP 0732157 A1 EP0732157 A1 EP 0732157A1 EP 96250061 A EP96250061 A EP 96250061A EP 96250061 A EP96250061 A EP 96250061A EP 0732157 A1 EP0732157 A1 EP 0732157A1
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EP
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chocks
stand
roll
support
work rolls
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EP96250061A
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Bernd Dipl.-Ing. Seiler
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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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
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B13/023—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally the axis of the rolls being other than perpendicular to the direction of movement of the product, e.g. cross-rolling

Definitions

  • the invention relates to a roll stand with support and work rolls for the rolling of sheets and strips, in which the upper and lower work rolls together with the support rolls assigned to them by counter-horizontal displacement of the chocks stored within the stator window by means of between the chocks and the stator columns Roller stands arranged displacement blocks can be moved in pairs from the common vertical plane into positions in which the vertical planes running through the roller axes of the work and backup rollers intersect.
  • the known pair cross-rolling systems are very complex, they require usually special work roll bearings;
  • the roller sets must be provided with axial locks in order to be able to absorb the axial forces caused by the system-related inclination of the rollers.
  • Another disadvantage is the fact that adjustment components are arranged in the area of the scaffold guides that hinder the roller change.
  • the object of the present invention is to design a roll stand of the generic type with little mechanical outlay in such a way that, with simple displacement drives and high system stability, the rolls can be entangled with conventional ones Storage is possible, whereby the installation and removal of the work rolls is not hindered compared to conventional roll stands.
  • the displacement blocks are designed as U-shaped pressure pieces, the webs of which rest with their spherical-shaped outer sides on the chocks and whose legs encompass the column of the roll stand on both sides.
  • the U-shaped pressure pieces that comprise the roller stand create an extremely stable construction, in which the guides are arranged on the side of the stand columns of the roller stand, that is to say they are moved outward from the area of the stand window.
  • the part of the pressure piece which is arranged within the stator window is very narrow, as a result of which the chocks can be very large.
  • the outer sides of the pressure pieces, which face the chocks are dome-shaped, so that an inclination of the rollers in these dome-shaped parts can be absorbed easily and with little wear even under high forces.
  • transverse bores are provided for displacing the pressure pieces in their two legs encompassing the stator column of the roller stand, in which eccentric axes which are rotatable on the roller stand and are parallel to the axes of the transverse bores are mounted.
  • the transverse bores of both legs of each pressure piece preferably lie opposite one another and are connected via a bore penetrating the column of the roller stand, in which a common shaft connected to a rotary drive is arranged for the eccentrics mounted on both sides in the transverse bores of the legs.
  • the support roller chocks are designed as frame chocks which accommodate the work roll chocks in a vertically adjustable manner, the pressure pieces abutting the frame chocks.
  • the construction of the roll stand according to the invention results in significant advantages over the prior art.
  • a low mechanical effort for the interlacing of the rollers by electrically synchronized single drives of the eccentric adjustments and simple maintenance on the external drives are to be emphasized.
  • the transfer of the hodzontal forces over large dimensioned dome-shaped pressure surfaces on the chocks has already been mentioned.
  • the adjustability by means of eccentrics makes it possible to wear out to compensate for the calottes without worsening the adjustment accuracy of the overall system.
  • the design of the work rolls, chocks and bearings as in conventional rolling mills simplifies the system and enables a quick change of work.
  • the roll stand according to the invention is designated by 1, in which the upper work roll 2a and the lower work roll 2b are supported on both sides in upper chocks 3a and lower chocks 3b.
  • the work rolls 2a, 2b are each supported by an upper support roll 4a and a lower support roll 4b, which in turn are supported in the upper chocks 5a and the lower chocks 5b.
  • the upper and lower chocks 5a, 5b of each side is designed as a frame chock and overlaps with projections 6 the chocks 3a and 3b of the work rolls 2a and 2b from both sides, so that they are held in the chocks 5a, 5b in the transverse direction.
  • the chocks 3a, 3b of the work rolls 2a, 2b are adjustable in the vertical direction; for this purpose, the chocks 3a, 3b are provided on both sides with lateral projections 7, between which and the projections 6 of the chocks 5a, 5b vertically acting piston-cylinder units 8 are provided.
  • the chocks 5a, 5b are arranged in the stand window 9 of the roll stand 1, as is known in conventional roll stands.
  • the pressure pieces 10 are provided on both sides of the chocks 5a, 5b, which are U-shaped and encompass the stand columns of the roller stand on both sides (FIG. 2).
  • the outer sides of the webs of the pressure pieces 10 are, as indicated at 12, dome-shaped and lie laterally on the chocks 5a, 5b.
  • transverse bores 13 In the legs of the pressure pieces 10 there are transverse bores 13 in which the eccentrics 16 which are arranged on the roller stand 1 and are rotatable about axes 15 parallel to the axes 14 of the transverse bores 13 are mounted.
  • the components described can be better seen in the cross section through the roll stand according to FIG.
  • the pillars 1 1 are pierced in the transverse direction; a shaft 17 is guided through the bore, on which the eccentrics 16 are fastened on both sides of the support columns 11.
  • the eccentrics 16 sit in the transverse bores 13 and, when the common shaft 17 and thus the eccentric 16 are rotated, cause the U-shaped pressure pieces 10 to be displaced transversely to the roller axis 19 via the rotary drive designated as 18, so that the chocks 5a (in the plane of the drawing) to the right or left) can be shifted, the dome-shaped outer sides 12 allowing the chocks to be inclined relative to the pressure pieces 1 0 and the upright columns 1 1.
  • the drive 18 consists of the electric motor 20 and the spur and planetary gears 21, 22, which are attached to each pressure piece 1 0.
  • the drives of the individual pressure pieces are electrically synchronized with one another, so that, if necessary, a variety of variations can be set in pairs to the opposite work and support rolls via a computer program.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändern, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen zusammen mit den ihnen zugeordneten Stützwalzen durch gegensinniges horizontales Verschieben der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke mittels zwischen den Einbaustücken und den Ständersäulen der Walzenständer angeordneter Verschiebeblöcke über Verschiebeantriebe paarweise aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus in Stellungen verschiebbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- und Sützwalzen verlaufenden Vertikalebenen kreuzen. Dabei sind die Verschiebeblöcke als U- förmige Druckstücke (1 0) ausgebildet, deren Stege (1Ob) mit ihren kalottenförmigen Außenseiten (12) an den Einbaustücken (5a,5b) anliegen und deren Schenkel (10a) die Ständersäulen (1 1) des Walzenständers (1) beidseitig umgreifen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betriffl ein Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändern, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen zusammen mit den ihnen zügeordneten Stützwalzen durch gegensinniges horizontales Verschieben der jeder Walze innerhalb des Ständerfensters lagernden Einbaustücke mittels zwischen den Einbaustücken und den Ständersäulen der Walzenständer angeordneter Verschiebeblöcke über Verschiebeantriebe paarweise aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus in Stellungen verschiebbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen kreuzen.
  • Diese Systeme, bei denen eine paarweise und gegensinnige Verschwenkung von Ober- und Unterwalzen eines Quarto-Walzgerüstes vorgenommen wird, sind auch als Pair-Cross-Rolling-Systeme bekannt. Durch Verschränkung der Walzen und das Kreuzen der Walzenachsen kann das Profil des Walzgutes eingestellt werden, ohne wie sonst erforderlich, hohe Arbeitswalzen-Biegekräfte aufbringen zu müssen. Ein daraus sich ergebender Vorteil ist die Erhöhung der Lagerstandzeiten. Zum Verstellen der Walzenpaare sind die verschiedensten Lösungen vorgeschlagen worden.
    Die gattungsbildende europ. Patentanmeldung 0 525 552 Al schlägt für die Einbaustücke der Arbeits- und der Stützwalzen gemeinsame Verschiebeblöcke vor, die zwischen den Einbaustücken und dem Walzenständer angeordnet sind und an ihren den Einbaustücken abgewandten Seiten Keilflächen aufweisen, welche mit vertikal verstellbaren Verschiebeantrieben mit ebensolchen Keilflächen korrespondieren. Beim Verstellen dieser Verschiebeantriebe bewirken die aufeinandergleitenden Keilflächen eine Horizontalverschiebung der Verschiebeblöcke, wodurch diese die seitlich anliegenden Einbaustücken verstellen.
    Aus der gleichen Schrift sind auch andere Verstellantriebe bekannt geworden, wie Hydraulikzylinder oder mechanisch auf die Einbaustücke wirkende Spindeln, mit denen jeweils die Einbaustücke zur Veränderung der Walzenpositionen innerhalb des Ständerfensters horizontal verschoben werden.
  • Die bekannten Pair-Cross-Rolling-Systeme sind sehr aufwendig, sie erfordern gewöhnlich spezielle Arbeitswalzen-Lager; die Walzensätze müssen mit Axialverriegelungen versehen sein, um die durch die systembedingte Schrägstellung der Walzen auftretenden Axialkräfte aufnehmen zu können. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß Verstellbauteile im Bereich der Gerüsfführungen angeordnet sind, die den Walzenwechsel behindern.
  • Ausgehend von einem Stand der Technik, wie er durch die EP 0 525 552 Al bekannt ist, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein gattungsgemäßes Walzgerüst mit geringem mechanischem Aufwand so auszubilden, daß mit einfachen Verschiebeantrieben und hoher Systemstabilität das Verschränken der Walzen mit herkömmlichen Lagern möglich ist, wobei der Ein- und Ausbau der Arbeitswalzen gegenüber konventionellen Walzgerüsten nicht behindert wird.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verschiebeblöcke als U-förmige Druckstücke ausgebildet sind, deren Stege mit ihren kalottenförmigen Außenseiten an den Einbaustücken anliegen und deren Schenkel die Ständersäule des Walzenständers beidseitig umgreifen.
  • Durch die U-förmig gestalteten, den Walzenständer umfassenden Druckstücke wird eine äußerst stabile Konstruktion geschaffen, bei der die Führungen seitlich der Ständersäulen des Walzenständers angeordnet sind, also aus dem Bereich des Ständerfensters nach außen verlegt sind. Dadurch baut der Teil des Druckstückes, der innerhalb des Ständerfensters angeordnet ist, sehr schmal, wodurch die Einbaustücke sehr groß dimensioniert sein können. Durch das beidseitige Umgreifen der Ständersäule erfolgt ein günstiges Abstützen in Walzachsrichtung, so daß insgesamt ein sehr formstabiles System geschaffen wurde. Die Außenseiten der Druckstücke, die den Einbaustücken zugewandt sind, sind kalottenförmig ausgebildet, so daß eine Schrägstellung der Walzen in diesen kalottenförmigen Teilen problemlos und auch bei hohen Kräften verschleißarm aufgenommen werden kann.
  • In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zum Verschieben der Druckstücke in deren beiden, die Ständersäule des Walzenständers umgreifenden Schenkeln, Querbohrungen vorgesehen sind, in denen am Walzenständer angeordnete zu den Achsen der Querbohrungen parallele Achsen verdrehbare Exzenter gelagert sind.
  • Es hat sich gezeigt, daß mit der vorgeschlagenen konstruktiven Lösung, d. h. der Verschiebung der Druckstücke über Exzenter, eine besonders günstige und genaue Einstellbarkeit der Einbaustücke vorgenommen werden kann, wobei die Verschiebeantriebe gleichfalls außerhalb des Ständerfensters platzsparend angeordnet sind. Dadurch, daß die Exzenter in beiden Schenkeln des die Ständersäule umfassenden Druckstückes synchron verdrehbar angeordnet sind, lassen sich die Anstellkräfte zum Verschieben der Druckstücke und damit der Einbaustücke gleichmäßig verteilen, ohne daß durch Schrägstellung der Druckstücke Kippkräfte in die Verschiebeblöcke gelangen.
  • Vorzugsweise liegen sich die Querbohrungen beider Schenkel jedes Druckstückes gegenüber und sind über eine die Ständersäule des Walzenständers durchgreifende Bohrung verbunden, in der eine mit einem Drehantrieb verbundene gemeinsame Welle für die beidseitig in den Querbohrungen der Schenkel gelagerten Exzenter angeordnet ist. Damit gelingt es, die Verschiebeantriebe wartungsfreundliche nach außen zu legen und mit elektrisch synchronisierten Einzelantrieben zu bestücken. Die Exzenterwelle ist in den Ständersäulen sehr sicher und stabil gelagert, ohne zusätzlichen Einbauraum zu beanspruchen und ohne den Ein- und Ausbau der Walzen zu behindern.
  • Nach einem besonders günstigen Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, die Stützwalzeneinbaustücke als Rahmeneinbaustücke auszubilden, die die Arbeitswalzeneinbaustücke vertikal verstellbar aufnehmen, wobei die Druckstücke an den Rahmeneinbaustücken anliegen. Durch diese Bauweise werden beim Verschieben der Verschiebeblöcke beide Einbaustücke, nämlich die der Stützwalze und die Arbeitswalze gleichzeitig verschoben, ohne daß die Vertikalverstellbarkeit der
  • Arbeitswalzeneinbaustücke behindert ist. Die Anlage der Druckstücke mit ihren kalottenförmigen Außenseiten an dem Rahmeneinbaustück gestattet eine Obertragung großer Horizontalkräfte, weil die Druckflächen groß dimensioniert sein können und damit geringe spezifische Flächenbelastungen auftreten.
  • Insgesamt ergeben sich durch die Konstruktion des erfindungsgemäßen Walzgerüstes wesentliche Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. So ist ein geringer mechanischer Aufwand zur Verschränkung der Walzen durch elektrisch synchronisierte Einzelantriebe der Exzenteranstellungen und einfache Wartung an den außenliegenden Antriebe hervorzuheben. Die Obertragung der Hodzontalkräfte über groß dimensionierte kalottenförmige Druckflächen an den Einbaustücken wurde bereits erwähnt. Durch die Anstellbarkeit mittels Exzentern wird es möglich, Verschleiß an den Kalotten auszugleichen, ohne die Verstellgenauigkeit des Gesamtsystems zu verschlechtern. Durch die Ausführung der Arbeitswalzen, Einbaustücke und Lager wie bei konventionellen Walzwerken wird das System vereinfacht und ein schneller Arbeitswechsel ermöglicht.
  • Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1 Eine schematische Seitenansicht eines Walzgerüstes nach der Erfindung,
    • Fig. 2 einen Querschnitt durch das Walzgerüst nach Figur 1 in der Walzebene mit unverschränkten Walzen und
    • Fig. 3 einen Querschnitt durch das Walzgerüst nach Figur 1 mit verschränkten Walzen.
  • In Figur 1 ist mit 1 das erfindungsgemäße Walzgerüst bezeichnet, in dem die obere Arbeitswalze 2a und die untere Arbeitswalze 2b beidseitig in oberen Einbaustücken 3a und unteren Einbaustücken 3b gelagert sind. Die Arbeitswalzen 2a, 2b werden jeweils von einer oberen Stützwalze 4a und einer unteren Stützwalze 4b abgestützt, die ihrerseits in den oberen Einbaustücken 5a und den unteren Einbaustücken 5b gelagert sind. Das obere und untere Einbaustück 5a, 5b jeder Seite ist als Rahmeneinbaustück ausgebildet und übergreift mit Vorsprüngen 6 die Einbaustücke 3a und 3b der Arbeitswalzen 2a und 2b von beiden Seiten, so daß diese innerhalb der Einbaustücke 5a, 5b in Querrichtung gehalten sind. In vertikaler Richtung sind die Einbaustücke 3a, 3b der Arbeitswalzen 2a, 2b verstellbar; dazu sind die Einbaustücke 3a, 3b beidseitig mit seitlichen Vorsprüngen 7 versehen, zwischen denen und den Vorsprüngen 6 der Einbaustücke 5a, 5b vertikal wirkende Kolben-Zylinder-Einheiten 8 vorgesehen sind.
  • Die Einbaustücke 5a, 5b sind im Ständerfenster 9 des Walzenständers 1 angeordnet, so wie das bei konventionellen Walzgerüsten bekannt ist. Beidseitig der Einbaustücke 5a, 5b sind die Druckstücke 1 0 vorgesehen, die U-förmig ausgebildet sind und die Ständersäulen des Walzenständers beidseitig umgreifen (Figur 2). Die Außenseiten der Stege der Druckstücke 1 0 sind, wie bei 12 angedeutet, kalottenförmig ausgebildet und liegen seitlich an den Einbaustücken 5a, 5b an.
  • In den Schenkeln der Druckstücke 10 sind Querbohrungen 13 angebracht, in denen die am Walzenständer 1 angeordneten, um zu den Achsen 14 der Querbohrungen 13 parallele Achsen 15 verdrehbaren Exzenter 16 gelagert sind.
  • Im Querschnitt durch das Walzgerüst gemäß Figur 2 sind die beschriebenen Bauteile besser zu erkennen. Die Ständersäulen 1 1 sind in Querrichtung durchbohrt; durch die Bohrung hindurch ist eine Welle 17 geführt, auf der beidseitig der Ständersäulen 1 1 die Exzenter 16 befestigt sind. Die Exzenter 16 sitzen in den Querbohrungen 13 und bewirken beim Verdrehen der gemeinsamen Welle 17 und damit der Exzenter 16 über den insgesamt als 18 bezeichneten Drehantrieb ein Verschieben der U-förmigen Druckstücke 1 0 quer zur Walzenachse 19, so daß dieEinbaustücke 5a (in der Zeichnungsebene nach rechts bzw. links) verschoben werden, wobei die kalottenförmigen Außenseiten 12 eine Schrägstellung der Einbaustücke gegenüber den Druckstücken 1 0 und den Ständersäulen 1 1 ermöglichen.
  • In Figur 3 ist die schräggestellte Position der Arbeits- und Stützwalzen 2a, 3a dargestellt; erkennbar sind die Druckstücke 1 0 durch entsprechendes Verdrehen der Exzenter 16 (auf der linken Seite oben der Darstellung) gegenüber der Ständersäule 1 1 nach rechts verschoben; der Steg des linken U-förmigen Druckstückes 1 0 ist dadurch weiter von der Ständersäule 1 1 beabstandet, als auf der rechten Seite der zeichnerischen Darstellung, wo sich das U-förmige Druckstück 10 weiter über die Ständersäule geschoben hat. In der unteren Zeichnungshälfte erfolgt die Verschiebung in entgegengesetzter Richtung, so daß die Arbeits- und Stützwalze 2a, 3a sich gegenüber der gestrichelt dargestellten unteren Arbeits- und Stützwalze 2b, 3b in entgegengesetzten Richtungen verschoben haben, woraus das Kreuzen der Arbeits- und Stützwalzen resultiert.
  • Der Antrieb 18 besteht aus dem Elektromotor 20 und den Stirn- und Planetengetrieben 21, 22, die an jedem Druckstück 1 0 angesetzt sind. Die Antriebe der einzelnen Druckstücke sind elektrisch miteinander synchronisiert, so daß ggfs. über ein Rechenprogramm, ein Einstellen der Arbeits- und Stützwalzen jeweils paarweise zu den gegenüberliegenden Arbeits- und Stützwalzen in den verschiedensten Variationen möglich ist.

Claims (4)

  1. Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändern, bei dem die oberen und unteren Arbeitswalzen zusammen mit den ihnen zugeordneten Stützwalzen durch gegensinniges horizontales Verschieben der jede Walze innerhalb der Ständerfenster lagernden Einbaustücke mittels zwischen den Einbaustücken und den Ständersäulen der Walzenständer angeordneter Verschiebeblöcke über Verschiebeantriebe paarweise aus der gemeinsamen Vertikalebene heraus in Stellungen verschiebbar sind, in der sich die durch die Walzenachsen der Arbeits- und Stützwalzen verlaufenden Vertikalebenen kreuzen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Verschiebeblöcke als U-förmige Druckstücke (1 0) ausgebildet sind, deren Stege (1 Ob) mit ihren kalottenförmigen Außenseiten (12) an den Einbaustücken (5a,5b) anliegen und deren Schenkel (10a) die Ständersäulen (1 1) des Walzenständers (1) beidseitig umgreifen.
  2. Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Verschieben der Druckstücke (10) in deren beiden, die Ständersäule (1 1) des Walzenständers (1) umgreifenden Schenkeln (1 Oa), Querbohrungen (1 3) vorgesehen sind, in denen am Walzenständer (1) angeordnete, um zu den Achsen (1 4) der Querbohrungen parallele Achsen (1 3) verdrehbare Exzenter (16) gelagert sind.
  3. Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändern nach Anspruch2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sich die Querbohrungen (1 3) beider Schenkel (1 Oa) jedes Druckstückes (1 0) gegenüberliegen und über eine die Ständersäule (1 1) des Walzenständers (1) durchgreifende Bohrung verbunden sind, in der eine mit einem Drehantrieb (18) verbundene gemeinsame Welle für die beidseitig in den Querbohrungen (1 3) der Schenkel (1 Oa) gelagerten Exzenter (1 6) angeordnet ist.
  4. Walzgerüst mit Stütz- und Arbeitswalzen zum Walzen von Blechen und Bändem nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einbaustücke (5a,5b) als Einbaustücke ausgebildet sind, die die Einbaustücke (3a,3b) vertikalverstellbar aufnehmen, wobei die Druckstücke (10) an den Einbaustücken anliegen.
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