EP0794021B1 - Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen - Google Patents

Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen Download PDF

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EP0794021B1
EP0794021B1 EP97250044A EP97250044A EP0794021B1 EP 0794021 B1 EP0794021 B1 EP 0794021B1 EP 97250044 A EP97250044 A EP 97250044A EP 97250044 A EP97250044 A EP 97250044A EP 0794021 B1 EP0794021 B1 EP 0794021B1
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    • B21B28/02—Maintaining rolls in effective condition, e.g. reconditioning
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B24B5/00—Machines or devices designed for grinding surfaces of revolution on work, including those which also grind adjacent plane surfaces; Accessories therefor
    • B24B5/36—Single-purpose machines or devices
    • B24B5/363—Single-purpose machines or devices for grinding surfaces of revolution in situ

Definitions

  • the invention relates to a device for regrinding in Hot strip mill stands built-in rolls by means of pot-shaped rotating Grinding tools that are oscillating parallel to the roller axis, which Grinding tool at the end of a rotary drive that can be moved transversely to the roller Grinding shaft is attached, which is coaxial in an axially displaceable tubular quill guided and at its opposite end with an indirect on the quill supporting displacement drive is connected.
  • the axial displacement of the grinding shaft serves to compensate for wear on the cup wheel (approx. 70 mm); the Axial displacement of the quill serves to compensate for the roll rotation (approx. 80 mm).
  • a generic device is provided for regrinding the rolls installed in hot strip mill stands, in particular the work rolls in four-high roll stands.
  • the contour of the roll can be reworked in the installed stand in the roll stand with several rotating cup-shaped grinding tools arranged next to one another over the bale length of the roll to be ground, which, together with the tool holder receiving them, can be moved in an oscillating manner parallel to the roll axis and adjusted transversely to this independently of the pressure.
  • each grinding tool is separately driven in a speed-controllable manner and is arranged on a quill which is axially displaceable in the tool carrier and is connected to drive elements for the cup-shaped grinding tool.
  • the known solution proposes, in order to position the grinding tools against the roller, to move the quills on which the tools are fastened with the aid of piston-cylinder units in the longitudinal direction and thereby to control the tool.
  • the piston-cylinder units are pressure and displacement-controlled so that every grinding position and pressure can be moved.
  • the sleeves can be moved back into a position in which the grinding tools do not hinder the roll removal.
  • the drives for the grinding tools preferably electric motors, are each arranged on the end of the sleeve opposite the grinding tool. which are tubular and encompass coaxially around a rotationally driven grinding sleeve.
  • a grinding shaft which is connected to the grinding sleeve in a rotationally fixed manner is axially displaceable relative to the grinding sleeve by small adjustment paths, which carries the grinding tool at one free end projecting from the grinding sleeve and is connected at its other end to a controllable displacement drive for the grinding shaft, which in turn is supported indirectly on the quill.
  • the quill on its inner circumference receives the stator of an electric motor driving the grinding shaft, the rotor is arranged on the grinding shaft slidably mounted directly in the quill.
  • the invention considerably simplifies the known device. This is the separation between the rotary drive for the grinding tool and that of the grinding tool abandoned immediately receiving grinding shaft, so that also on the grinding sleeve can be dispensed with, which previously drove the grinding tool. Rather, the Grinding shaft Part of the electric motor, namely its motor shaft.
  • the stator of the motor is arranged in the movable quill, against which the rotor is axially can move. This design is compared to a significant weight saved on the conventional solution. This also means an improvement in quality on the ground roller.
  • the generic device builds much easier and is also cheaper to manufacture.
  • the flange bushing can preferably be moved axially in ball guides in the sleeve; but it can also slide guides for mounting the flange sleeves against the Quill may be provided.
  • the flange bushings slide in the end plates of the quill.
  • the flange sleeve has a Metal bellows sealed against the quill.
  • Another proposal is the grinding shaft opposite the flange sleeve through a V-ring seal to seal.
  • a metal bellows is provided for the sleeve for sealing the grinding shaft, the front bellows for the force-free displacement of the grinding shaft Pressure force and the rear bellows pulling force on the grinding shaft.
  • the rear bellows can also be used to prevent rotation for displacement the grinding shaft provided push rod can be formed, which extends over two Thrust bearing supported on the rotating grinding shaft.
  • the Quill axis is arranged eccentrically to the grinding shaft axis, so in very a simple adjustment by turning the quill Grinding shaft to the roller axis can be reached.
  • the only drawing figure shows a longitudinal section through an inventive Device for regrinding the rolls installed in hot strip mill stands.
  • the device is shown roughly schematically simplified.
  • the tubular sleeve 3 is at 4 slidably mounted. Hydraulic cylinders 5, which are on the Carriers 2 are arranged and their piston rods 6 indirectly at 7 with the sleeve 3 are connected.
  • the sleeve 3 is, as already stated, tubular and carries in it Inner circumference of the stator 8 of an electric motor defined there.
  • the rotor 9 this Electric motor is attached directly to the grinding shaft 10, which is on its front End 11 receives the cup-shaped grinding wheel 12 and at its rear end with a displacement drive 13 is connected to which the grinding shaft 10 around Displacement stroke 14 is movable in both directions.
  • the axial thrust bearing 15 is provided on the end face of the grinding shaft 10, which and push rod 16 is connected via the axial reciprocating movements on the Grinding shaft 10 can be transmitted, the thrust bearing simultaneously the enable free rotation of the grinding shaft 10.
  • the compressed air cylinder 17 is provided, the piston cylinder surfaces 18 can be acted upon on both sides with compressed air.
  • angular contact ball bearings 19 provided with which the grinding shaft 10 is mounted in the sleeve 3.
  • the inner rings 20 of these angular contact ball bearings are on the grinding shaft 10 and their Outer rings are held on flange bushings 21, which in relation to the sleeve 3 in Axial direction of the grinding shaft 10 are slidably mounted.
  • the flange bushings 21 slide over ball guides 22 in the end plates 23 of the sleeve 3.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen mittels topfförmiger rotierender Schleifwerkzeuge, die parallel zur Walzenachse oszillierend bewegbar sind, wobei das Schleifwerkzeug am Ende einer quer zur Walze verschiebbaren drehangetriebenen Schleifwelle befestigt ist, die in einer axialverschiebbaren rohrförmigen Pinole koaxial geführt und an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem sich an der Pinole mittelbar abstützenden Verschiebeantrieb verbunden ist. Die Axialverschiebung der Schleifwelle dient zur Kompensation der Abnutzung der Topfscheibe (ca. 70 mm); die Axialverschiebung der Pinole dient zur Kompensation der Walzenabdrehung (ca. 80 mm).
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 44 09 060 A1 bekannt.
Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist dazu vorgesehen, die in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen, insbesondere die Arbeitswalzen in Quarto-Walzgerüsten nachzuschleifen. Mit mehreren über die Ballenlänge der zu schleifenden Walze verteilt nebeneinander angeordneter rotierender topfförmiger Schleifwerkzeuge, die zusammen mit dem sie aufnehmenden Werkzeugträger parallel zur Walzenachse oszillierend bewegbar und quer zu dieser unabhängig druckgeregelt anstellbar sind, kann die Kontur der Walze im eingebauten Zustand im Walzgerüst nachgearbeitet werden, wobei jedes Schleifwerkzeug separat geschwindigkeitsregelbar drehangetrieben und an einer quer zur Walze axialverschiebbar in dem Werkzeugträger gelagerten Pinole angeordnet ist, die mit Antriebselementen für das topfförmige Schleifwerkzeug verbunden ist.
Das Nacharbeiten der Konturen der Arbeitswalzen von Warmbandwalzgerüsten nach Erreichen eines bestimmten Verschleißzustandes im eingebauten Zustand stellt eine Verbesserung gegenüber dem bislang überwiegend angewendeten Nachschleifen der Walzen im ausgebauten Zustand auf externen Walzenschleifmaschinen dar. Die bekannte Vorrichtung ermöglicht das Nacharbeiten der Walzenoberfläche mit großer Genauigkeit und erlaubt auch die Herstellung besonderer Walzenschliffprofile, selbst wenn das Verschleißbild der Walze nach dem Walzen stets gleicher Bandbreiten gegenüber der Walzenmitte ausgeprägte Randbereiche mit kleinerem Durchmesser aufweist bzw. die Walze am Rand Verschleißrillen infolge der kalten Randbereiche aufweist.
Die bekannte Lösung schlägt zum Anstellen der Schleifwerkzeuge gegen die Walze vor, Pinolen, an denen die Werkzeuge befestigt sind, mit Hilfe von Kolben-Zylinder-Einheiten in Längsrichtung zu verschieben und dadurch das Werkzeug zu steuern. Die Kolben-Zylinder-Einheiten sind druck- und weggeregelt, so daß jede Schleifposition und jeder Schleifdruck gefahren werden kann. Außerdem können die Pinolen beim Arbeitswalzenwechsel in eine Position zurückgefahren werden, in der die Schleifwerkzeuge den Walzenausbau nicht behindern. Die Antriebe für die Schleifwerkzeuge, vorzugsweise Elektromotoren, sind jeweils am dem Schleifwerkzeug entgegengesetzten Ende der Pinolen angeordnet.
die rohrförmig ausgebildet sind und eine drehantreibbare Schleifhülse koaxial umgreifen. In der Schleifhülse ist eine drehfest mit der Schleifhülse verbundene Schleifwelle gegenüber der Schleifhülse um geringe Anstellwege axial verschiebbar geführt, die an ihrem einen freien aus der Schleifhülse herausragenden Ende das Schleifwerkzeug trägt und an ihrem anderen Ende mit einem regelbaren Verschiebeantrieb für die Schleifwelle verbunden ist, der sich seinerseits an der Pinole mittelbar abstützt.
Bei Reversier-Warmwalzgerüsten großer Breite und der geforderten Steifigkeit des Systems müssen bei der Bewegung der Schleifwerkzeuge die Beschleunigungs- und Bremskräfte sicher von den Vorrichtungselementen aufgefangen werden, wenn ein qualitativ hohes Schleifergebnis gefordert ist. Im Schleifbetrieb haben die Schleifwerkzeuge lediglich Axialbewegungen von wenigen mm (jedoch in kurzen Zeitintervallen) in beiden Richtungen auszuführen, während die Pinolen für den Ausbau der Walzen oder für das Auswechseln der Schleifwerkzeuge um größere Wege verfahrbar sein müssen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art so zu vereinfachen, daß mit weniger Teilen die Vorrichtung vereinfacht wird.
Zur Lösung der Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Pinole an ihrem Innenumfang den Stator eines die Schleifwelle antreibenden Elektromotors aufnimmt, dessen Rotor auf der unmittelbar in der Pinole verschiebbar gelagerten Schleifwelle angeordnet ist.
Die Erfindung vereinfacht die bekannte Vorrichtung erheblich. Dazu wird die Trennung zwischen dem Drehantrieb für das Schleifwerkzeug und der das Schleifwerkzeug unmittelbar aufnehmenden Schleifwelle aufgegeben, so daß auch auf die Schleifhülse verzichtet werden kann, die bisher das Schleifwerkzeug antrieb. Vielmehr wird die Schleifwelle Teil des Elektromotors, nämlich dessen Motorwelle. Der Stator des Motors ist in der verschiebbaren Pinole angeordnet, gegenüber dem sich der Rotor axial verschieben kann. Durch diese Ausführung wird ein erhebliches Gewicht gegenüber der herkömmlichen Lösung eingespart. Das bedeutet auch eine Qualitätsverbesserung an der geschliffenen Walze. Darüber hinaus baut die gattungsgemäße Vorrichtung wesentlich einfacher und ist auch preiswerter herzustellen.
In einer weiteren günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Lagerung der Schleifwelle in der Pinole an deren beiden Enden Schrägkugellager vorgesehen sind, deren Innenringe auf der Schleifwelle und deren Außenringe auf einer Flanschbüchse gehalten sind, die gegenüber der Pinole in Achsrichtung der Schleifwelle verschiebbar gelagert sind. Der Verschiebeweg der Flanschbüchse entspricht dem Verschiebehub der Schleifwelle.
Vorzugsweise sind die Flanschbüchse in Kugelführungen in der Pinole axial bewegbar; es können aber auch Gleitführungen zur Lagerung der Flanschbüchsen gegenüber der Pinole vorgesehen sein. Die Flanschbüchsen gleiten in den Endplatten der Pinole.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Flanschbüchse über einen Metallfaltenbalg gegenüber der Pinole abgedichtet. Ein anderer Vorschlag sieht vor, die Schleifwelle gegenüber der Flanschbüchse durch eine V-Ring-Dichtung abzudichten.
In einer günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß an beiden Enden der Pinole zum Abdichten der Schleifwelle jeweils ein Metall-Faltenbalg vorgesehen ist, wobei zum kräftefreien Verschieben der Schleifwelle der vorderer Faltenbalg Druckkraft und der hinterer Faltenbalg Zugkraft auf die Schleifwelle ausübt. Auf diese Weise wird eine besonders leicht zu verschiebende, aber dennoch stabile Lagerung der Schleifwelle in der Pinole geschaffen.
Der hintere Faltenbalg kann gleichzeitig als Verdrehsicherung der zur Verschiebung der Schleifwelle vorgesehenen Schubstange ausgebildet sein, die sich über zwei Drucklager an der drehenden Schleifwelle abstützt.
Wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen ist, daß die Pinolenachse zur Schleifwellenachse exzentrisch angeordnet ist, so kann in sehr einfacher Weise durch Verdrehen der Pinole eine Senkrechtverstellung der Schleifwelle zur Walzenachse erreicht werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen. Die Vorrichtung ist grob schematisch vereinfacht dargestellt.
In einem am Walzenständer festgelegten Träger 2 ist die rohrförmige Pinole 3 bei 4 verschiebbar gelagert. Als Verschiebeantrieb dienen Hydraulikzylinder 5, die am Träger 2 angeordnet sind und deren Kolbenstangen 6 mittelbar bei 7 mit der Pinole 3 verbunden sind.
Die Pinole 3 ist, wie bereits ausgeführt, rohrförmig ausgebildet und trägt in ihrem Innenumfang den dort festgelegten Stator 8 eines Elektromotors. Der Rotor 9 dieses Elektromotors ist unmittelbar auf der Schleifwelle 10 befestigt, die an ihrem vorderen Ende 11 die topfförmige Schleifscheibe 12 aufnimmt und an ihrem hinteren Ende mit einem Verschiebeantrieb 13 verbunden ist, mit dem die Schleifwelle 10 um den Verschiebehub 14 in beiden Richtungen bewegbar ist. Zu diesem Zweck sind stirnseitig an der Schleifwelle 10 die Axialdrucklager 15 vorgesehen, die mit einer Zug- und Druckstange 16 verbunden ist, über die axiale Hin- und Herbewegungen auf die Schleifwelle 10 übertragen werden können, wobei die Axialdrucklager gleichzeitig die freie Drehbarkeit der Schleifwelle 10 ermöglichen. Zur Betätigung der Zug- und Druckstange 16 und damit der Schleifwelle 10 ist der Druckluftzylinder 17 vorgesehen, dessen Kolbenzylinderflächen 18 beidseitig mit Druckluft beaufschlagbar sind.
Beim Verschieben der Schleifwelle 10 über den Druckluftzylinder 17 verschiebt sich diese zusammen mit dem Rotor 9 in dem feststehenden Stator 8 im Inneren der Pinole 3. Um die Axialverschiebbarkeit zu ermöglichen, sind Schrägkugellager 19 vorgesehen, mit denen die Schleifwelle 10 in der Pinole 3 gelagert ist. Die Innenringe 20 dieser Schrägkugellager sind auf der Schleifwelle 10 und deren Außenringe auf Flanschbüchsen 21 gehalten sind, die gegenüber der Pinole 3 in Achsrichtung der Schleifwelle 10 verschiebbar gelagert sind. Die Flanschbüchsen 21 gleiten über Kugelführungen 22 in den Endplatten 23 der Pinole 3.
An beiden Enden der Pinole 3 ist zum Abdichten der Schleifwelle 10 jeweils ein Metall-Faltenbalg 24 vorgesehen ist, wobei zum kräftefreien Verschieben der Schleifwelle der vorderer Faltenbalg Druckkraft und der hinterer Faltenbalg Zugkraft auf die Schleifwelle 10 ausübt.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird einerseits eine exakte Lagerung der Schleifwelle innerhalb der Pinole gewährleistet und andererseits die Verschiebung der Schleifwelle ermöglicht, ohne daß - wie dies beim Stand der Technik üblich war - zusätzliche Führungshülsen für die Schleifwelle vorgesehen sein müssen.

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen mittels topfförmiger rotierender Schleifwerkzeuge (12), die parallel zur Walzenachse oszillierend bewegbar sind, wobei das Schleifwerkzeug (12) am Ende einer quer zur Walze verschiebbaren drehangetriebenen Schleifwelle (10) befestigt ist, die in einer axialverschiebbaren rohrförmigen Pinole (3) koaxial geführt und an ihrem entgegengesetzten Ende mit einem sich an der Pinole (3) mittelbar abstützenden Verschiebeantrieb (13) verbunden ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pinole (3) an ihrem Innenumfang den Stator (8) eines die Schleifwelle (10) antreibenden Elektromotors aufnimmt, dessen Rotor (9) auf der unmittelbar in der Pinole (3) axial verschiebbar gelagerten Schleifwelle (10) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Lagerung der Schleifwelle (10) in der Pinole (3) an deren beiden Enden Schrägkugellager vorgesehen sind, deren Innenringe (20) auf der Schleifwelle (10) und deren Außenringe auf einer Flanschbüchse gehalten sind, die gegenüber der Pinole (3) in Achsrichtung der Schleifwelle (10) verschiebbar gelagert sind.
  3. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flanschbüchse (21) in einer Kugelführung (22) in der Pinole (3) axial bewegbar ist.
  4. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flanschbüchse (21) in einer Gleitlagerführung in der Pinole (3) axial bewegbar ist.
  5. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flanschbüchse (21) gegenüber der Pinole (3) durch einen Metallfaltenbalg (24) abgedichtet ist.
  6. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Schleifwelle (10) gegenüber der Flanschbüchse (21) durch V-Ring-Dichtungen abgedichtet ist.
  7. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zum Abdichten der Schleifwelle (10) an beiden Enden der Pinole (3) jeweils ein Metallfaltenbalg (24) vorgesehen ist, wobei zum kräftefreien Verschieben der Schleifwelle der vorderer Faltenbalg Druckkraft und der hinterer Faltenbalg Zugkraft auf die Schleifwelle (10) ausübt.
  8. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der hintere Faltenbalg (24) gleichzeitig als Verdrehsicherung der zur Verschiebung der Schleifwelle (10) vorgesehenen Schubstange (16) ausgebildet ist, die sich über zwei Drucklager (15) an der drehenden Schleifwelle (10) abstützt.
  9. Vorrichtung zum Nachschleifen der in Warmbandwalzgerüsten eingebauten Walzen nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche ,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Pinolenachse zur Schleifwellenachse exzentrische angeordnet ist.
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