EP1294499B1

EP1294499B1 - Roll stand, especially a duo or quarto roll stand, comprising bending and balancing devices for axially displaceable rollers

Info

Publication number: EP1294499B1
Application number: EP01953181A
Authority: EP
Inventors: Harald Rackel
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: WO2002002254A1; TW501954B; EP1294499A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst, insbesondere Duo- oder Quartowalzgerüst, umfassend Biege- und Ausbalanciervorrichtungen für axial verschiebbare Walzen, wobei beidseitig im Fenster jedes Walzenständers je ein ortsfester Führungsblock im Höhenbereich der Walzen-Einbaustücke befestigt ist und die Kraft von Biegezylindern auf die in Achsrichtung und vertikal verschiebbar geführten Walzeneinbaustücke übertragen wird.The invention relates to a rolling stand, in particular Duo or Quarto roll stand, comprising bending and balancing devices for axially displaceable rollers, wherein on both sides in the window of each roller stand each a stationary guide block is fixed in the height range of the roll chocks and the force of Bending cylinders on the guided in the axial direction and vertically displaceable Roll chocks is transferred.

Eine solche Biegevorrichtung mit Verschiebesystem für Arbeitswalzen ist beispielsweise durch die EP 0 256 408 A2 bekanntgeworden. Die die Lager für die Arbeitswalzen aufnehmenden Einbaustücke sind dort über je eine im mittleren Höhenbereich angeordnete Gleitfläche an einem Führungsabsatz von paarweise angeordneten Druckübertragungskörpern angeordnet, die sich über je zwei zwischen ihnen angeordnete Biegezylinder in vertikaler Richtung auseinanderdrücken lassen. Zur Führung der Druckübertragungskörper besitzen die Führungsblöcke seitliche Führungsstege, die von den Druckübertragungskörpern umgriffen werden. Die jeweils unteren Druckübertragungskörper sind zur Vergrößerung der Führungslänge zusätzlich mit einem mittleren Führungsschenkel versehen, der in den Bereich des jeweiligen oberen Druckübertragungskörpers vorsteht und in eine Führungsnut des Führungsblockes zwischen den beiden Führungsstegen eingreift. Die oberen Druckübertragungskörper, die eine Aufnahmeausnehmung für den Führungsschenkel des zugehörigen, unteren Druckübertragungskörpers bilden, weisen zur weiteren Führung einen gegen den unteren Druckübertragungskörper vorstehenden, in eine Führungsbuchse des unteren Druckübertragungskörpers ragenden Führungsbolzen auf. Such a bending device with shift system for work rolls is For example, EP 0 256 408 A2 has become known. The the bearings for the Work rolls receiving chocks are there via one each in the middle Height range arranged sliding surface on a guide paragraph of pairs arranged pressure transmitting bodies arranged, each about two between them arranged bending cylinder in the vertical direction let it push apart. To guide the pressure transmitting body own the guide blocks lateral guide webs, which of the Pressure transfer bodies are encompassed. The lower one Pressure transfer bodies are also used to increase the guide length a central guide leg provided in the area of the respective protruding upper pressure transmitting body and into a guide groove of the Guide block engages between the two guide webs. The upper ones Pressure transmitting body, which has a receiving recess for the Forming guide legs of the associated, lower pressure transmitting body, have for further guidance against the lower pressure transmitting body protruding, in a guide bush of the lower pressure transmitting body projecting guide pin on.

Die Biegezylinder dieser bekannten Vorrichtung sind symmetrisch zu den Führungszapfen so angeordnet, daß die oberen Druckübertragungskörper die Zylinder bilden, während die Kolbenstangen in Aufnahmeausnehmungen der unteren Druckübertragungskörper abgestützt sind. Da die Biegezylinder hierbei zwischen den einander zugeordneten Druckübertragungskörpern vorgesehen sind und sich nicht am ständerfesten Führungsblock abstützen, kann eine durch die Biegebeaufschlagung der Arbeitswalzen bedingte Biegebeanspruchung der Führungsblöcke und damit der Walzenständer vermieden werden. Bei dieser sehr kompakten Bauweise sind somit die Führungsblöcke walzenseitig zur Vertikalführung eines unteren Hubgehäuses und eines oberen Hubgehäuses in der Form eines U mit abgewinkelten Schenkeln profiliert. Die Hubgehäuse umgreifen die abgewinkelten Schenkel klauenartig, wobei um die Schenkel herum die Gleitführungen vorgesehen sind. Die Biegezylinder sind allerdings außerhalb der Gleitflächen angeordnet, was bei Axialverschiebungen zu hohen Momenten und damit verstärkter Reibung auf die Gleitflächen führt. Außerdem ist bei diesem Biege- und Verschiebesystem der Verstellbereich der Axialverschiebung begrenzt und liegt etwa in der Größenordnung von +/- 50 bis 100 mm. Die gestiegenen höheren Anforderungen an die Toleranz des Bandes und das Walzen von Sonderwerkstoffen erfordern aber einen größeren axialen Verstellbereich. Eine Vergrößerung des axialen Verschiebeweges würde bei dieser bekannten Bauweise aber die Momente noch weiter erhöhen.The bending cylinder of this known device are symmetrical to the Guide pin arranged so that the upper pressure transmitting body the Form cylinder, while the piston rods in receiving recesses of are supported lower pressure transmitting body. Since the bending cylinder here are provided between the mutually associated pressure transmission bodies and not supported on the stator guide block, one can through the Bending of the work rolls conditional bending stress of Guide blocks and thus the roll stand can be avoided. At this very Compact design, the guide blocks are thus on the roller side to Vertical guide of a lower lifting housing and an upper lifting housing in profiled in the shape of a U with angled legs. The lifting housing embrace the angled thighs claw-like, with around the thighs around the sliding guides are provided. The bending cylinders are, however, outside arranged the sliding surfaces, resulting in axial displacements at high moments and thus leads to increased friction on the sliding surfaces. Besides, this is Bending and displacement system limits the adjustment of the axial displacement and is on the order of +/- 50 to 100 mm. The risen higher demands on the tolerance of the belt and the rolling of Special materials, however, require a larger axial adjustment range. A Enlargement of the axial displacement would be in this known Construction but still increase the moments.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Biege- und Ausbalanciervorrichtung mit Axialverschiebung der Walzen zu schaffen, die ohne zusätzliche Reibung auf die Gleitflächen und ohne Erhöhung der aufzubringenden Momente einen größeren axialen Verstellbereich bzw. Verschiebeweg ermöglicht. The invention is therefore based on the object, a bending and Balancing device with axial displacement of the rollers to create without additional friction on the sliding surfaces and without increasing the applied Moments allows a larger axial adjustment range or displacement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Biegezylinder am oberen und unteren Kolbenende mit jeweils größerer Länge als Breite ausgebildet und mit ihrer längeren Achse in Richtung der Axialverschiebung der Walzen verlaufend angeordnet sind. Durch dieses unterschiedliche Längen/Breitenverhältnis, wobei eine elliptische oder ovale Ausbildung bevorzugt wird, läßt sich abhängig von der Bemessung der längeren Achse ein größerer Stellbereich erreichen, z.B. +/- 100 bis 200 mm, wenn die längere Achse 100 mm größer als die kleine Achse ist, ohne daß sich dabei die aufzubringenden Momente wesentlich vergrößern, weil für den Biegekolben bzw. die Biegezylinder auch bei dem längeren Verschiebeweg stets eine ausreichend große Auflagefläche zur Verfügung steht. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Biegezylinder der Walzen eines Duogerüstes bzw. der Arbeitswalzen eines Quartogerüstes werden die Biegekräfte zudem innerhalb der Gleitebenen aufgebracht, womit eine zusätzliche Reibung auf die Gleitflächen vermieden wird.This object is achieved in that the bending cylinder on upper and lower piston end each formed with a greater length than width and with its longer axis in the direction of the axial displacement of the rollers are arranged running. Due to this different length / width ratio, where elliptical or oval formation is preferred, can be a larger, depending on the design of the longer axis Reach setting range, e.g. +/- 100 to 200 mm, if the longer axis is 100 mm is larger than the small axis, without being applied to the Increase moments significantly, because of the bending piston or the bending cylinder even with the longer displacement always a sufficiently large Support surface is available. Due to the inventive design the bending cylinder of the rolls of a Duogerüstes or the work rolls of a Quarto scaffolding, the bending forces are also within the slip planes applied, whereby an additional friction on the sliding surfaces is avoided.

Nach einem Vorschlag der Erfindung bestehen die Biegezylinder aus zwei ineinander teleskopierbaren Hülsen, von denen eine Hülse einen Verschiebekolben aufnimmt, der über eine Pendelstütze mit der anderen Kolbenhülse verbunden ist. Es liegt damit eine schwimmende Anordnung vor, bei der sich die Kolbenhülse mit der Beaufschlagung der anderen Hülse, diese stellt in der Einbaulage in der Regel das obere Ende der Biegezylinder dar, im Führungsblock nach oben oder unten bewegt.According to a proposal of the invention, the bending cylinders consist of two telescoping sleeves, of which a sleeve a Moving piston receives, which has a pendulum support with the other Piston sleeve is connected. There is thus a floating arrangement, at the piston sleeve with the impingement of the other sleeve, this poses in the installation position is usually the upper end of the bending cylinder, im Guide block moves up or down.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung sieht vor, daß die Verschiebekolben-Aufnahmehülse und die Kolbenhülse in ihrem ineinandergreifenden Mittelabschnitt zylindrisch und endseitig jeweils elliptisch bzw. oval ausgebildet sind. Das Ineinandergleiten der Hülsen findet somit im zylindrischen Mittelabschnitt statt, während die endseitig elliptische bzw. ovale Hülsenausbildung die für den erhöhten axialen Stellbereich vergrößerte Auflagefläche bereitstellt. Die elliptische bzw. ovale Form läßt sich fertigungstechnisch einfach herstellen und gut gegen Verunreinigungen, z.B. Zunder, abdichten.A preferred embodiment of the invention provides that the displacement piston receiving sleeve and the piston sleeve in its intermeshing central portion are formed cylindrical and end each elliptical or oval. The Slipping of the sleeves thus takes place in the cylindrical middle section, while the end elliptical or oval sleeve training for the increased axial adjustment range provides increased contact surface. The elliptical or oval shape can be easily produced and good against manufacturing technology Impurities, e.g. Tinder, caulk.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es zeigen:

Fig. 1: von einem weiter nicht dargestellten Walzgerüst als Einzelheit im Längsschnitt durch einen Walzenständer die darin gelagerten Duo- bzw. Arbeitswalzen mit ihnen in ortsfesten Führungsblöcken zugeordneten Biegevorrichtungen;
Fig. 2: als Einzelheit im Längsschnitt eine der Biegevorrichtungen;
Fig. 3: die Biegevorrichtung nach Fig. 2 entlang der dortigen Linie III-III geschnitten;
Fig. 4: die Biegevorrichtung nach Fig. 3 in der Draufsicht; und
Fig. 5: die Biegevorrichtung nach Fig. 3 entlang der dortigen Linie V-V geschnitten.

Further details and advantages of the invention will become apparent from the claims and the following description of an embodiment of the invention shown in the drawings. Show it:

Fig. 1: from a rolling mill, not further shown in detail as a longitudinal section through a roll stand, the duo or work rolls mounted therein with them in fixed guide blocks associated bending devices;
Fig. 2: as a detail in longitudinal section one of the bending devices;
Fig. 3: the bending device of Figure 2 along the line III-III cut there;
Fig. 4: the bending device of Figure 3 in plan view. and
Fig. 5: the bending device of Fig. 3 cut along the local line VV.

Von einem als solches hinlänglich bekannten Duo- oder Quartowalzgerüst sind in Fig. 1 die in einem Fenster 1 eines Walzenständers 2 mit ihren Einbaustücken 3 gelagerten Arbeitswalzen 4 bzw. 5 dargestellt. In der Ausführung als Quartowalzgerüst sind den Walzen 4 bzw. 5 in den Ständerfenstern 1 des Walzgerüstes sowohl oben als auch unten mit ebenfalls in Einbaustücken gelagerte Stützwalzen (hier nicht gezeigt) zugeordnet. Die endseitig in den einander gegenüberliegenden Walzenständern gelagerten Walzen 4, 5 lassen sich vertikal im Fenster 1 der beiden einander gegenüberliegenden Walzenständer 2, von denen in Fig. 1 einer gezeigt ist, verstellen, um über diese Vertikalverstellung den Biegeverlauf der Walzen 4, 5 zu beeinflussen, insbesondere im Zusammenhang mit einer üblichen axialen Verschiebung der Walzen 4, 5.Of a well-known as such Duo or Quarto are in 1 in a window 1 of a roll stand 2 with its chocks. 3 stored work rolls 4 and 5 shown. In the execution as Quarto rolling stand are the rollers 4 and 5 in the stator windows 1 of Roll stand both above and below with also in chocks mounted support rollers (not shown here) assigned. The end in the Rollers 4, 5 mounted opposite roller stands can be adjusted vertically in the window 1 of the two opposing roll stands 2, of which is shown in Fig. 1, adjust to this vertical adjustment to influence the bending curve of the rollers 4, 5, in particular in Connection with a conventional axial displacement of the rollers 4, 5.

Zur Beeinflussung des Biegeverlaufs sind den Walzen 4, 5 beidseitig im Fenster 1 eines jeden Walzenständers 2 ortsfeste Führungsblöcke 6 im Höhenbereich der Walzeneinbaustücke 3 vorgesehen. Diese sind mit Biegevorrichtungen 7 versehen, von denen in jedem Fenster zwei und somit insgesamt vier vorhanden sind. Jede Biegevorrichtung 7 weist einen Biegezylinder 8 auf. Dieser besteht aus einer oberen, über einen verschraubten Deckel 9 oben verschlossen Hülse 10 und einer in der dargestellten Einbaulage unteren, auf- und abbeweglichen Kolbenhülse 11. An ihren einander zugewandten Seiten besitzen die Hülsen 10, 11 zylindrische Abschnitte 10a, 11a, die in einem einen Mittelabschnitt der Biegezylinder 8 bildenden Bereich konzentrisch ineinandergesteckt sind, wobei die obere Hülse 10a mit ihrem endseitigen zylindrischen Hülsenabschnitt 10a in den zylindrischen Hülsenabschnitt 11a der Kolbenhülse 11 eintaucht.To influence the bending process are the rollers 4, 5 on both sides in the window. 1 each roller stand 2 stationary guide blocks 6 in the height range of Roll chocks 3 provided. These are with bending devices 7 of which there are two and thus four in total in each window are. Each bending device 7 has a bending cylinder 8. This consists of an upper, above a bolted cover 9 above closed sleeve 10 and one in the installation position shown lower, up and down movable Piston sleeve 11. At their sides facing each other have the sleeves 10, 11 cylindrical portions 10 a, 11 a, which in a middle portion of the Bending cylinder 8 forming area are concentrically inserted into each other, wherein the upper sleeve 10a with its end cylindrical sleeve portion 10a in the cylindrical sleeve portion 11a of the piston sleeve 11 is immersed.

In der oberen Hülse 10 ist ein Verschiebekolben 12 angeordnet, der über eine Pendelstütze 13 mit der unteren Kolbenhülse 11 verbunden ist. Die Pendelstütze 13 ist endseitig ballig ausgebildet und wirkt mit komplementären, einerseits in dem Verschiebekolben 12 und andererseits in der Kolbenhülse 11 vorgesehenen Druckstücken 14 bzw. 15 zusammen. Von der Seite des Deckels 9 her führen Druckmittelbohrungen 16 zu einem im Deckel 9 ausgebildeten Anlauf-Druckraum 17, der - mit dem Verstellen des Verschiebekolbens 12, wie in Fig. 1 gezeigt - in einen Druckraum 18 der oberen Hülse bzw. Verschiebekolben-Aufnahmehülse 10 übergeht. Bei Druckbeaufschlagung der Druckräume 17 bzw. 18 der Biegevorrichtungen 7 bewirkt die Bewegung der Verschiebekolben 12 über die Pendelstützen 13 eine Verlagerung der in den Führungsblöcken 6 schwimmend angeordneten Kolbenhülsen 11, die sich je nach Grad der Druckbeaufschlagung in ihren zylindrischen Hülsenabschnitten 10a bzw. 11a mehr oder weniger teleskopartig verschieben. In der Fig. 1 ist die Betriebsposition mit maximaler Druckbeaufschlagung zum Wechseln der Walzen 4, 5 dargestellt. Die beiden Einbaustücke 3 haben sich hierbei so weit voneinander entfernt, daß zum Walzenausbau benötigte Distanzbolzen 19 des unteren Einbaustückes 3 aus ihrer im Betrieb eingerasteten Lage gelöst sind und nach einer Verschiebebewegung zum Tragen des oberen Einbaustückes 3 dienen.In the upper sleeve 10, a displacement piston 12 is arranged, which has a Pendulum support 13 is connected to the lower piston sleeve 11. The pendulum support 13 is crowned at the ends and acts with complementary, on the one hand in the Displacement piston 12 and on the other hand provided in the piston sleeve 11 Pressure pieces 14 and 15 together. Lead from the side of the lid 9 Pressure fluid holes 16 to a formed in the lid 9 start-up pressure chamber 17, which - with the adjustment of the displacement piston 12, as shown in Fig. 1 - in a pressure chamber 18 of the upper sleeve or displacement piston receiving sleeve 10th passes. When pressurizing the pressure chambers 17 and 18 of the Bending devices 7 causes the movement of the displacement piston 12 via the Pendulum supports 13 a displacement of floating in the guide blocks 6 arranged piston sleeves 11, depending on the degree of pressurization in their cylindrical sleeve portions 10a and 11a more or less move telescopically. In Fig. 1, the operating position with maximum Pressurization for changing the rollers 4, 5 shown. The two Chocks 3 have this far away from each other that the Roller removal required spacer pin 19 of the lower chock 3 from her locked in operation position are solved and after a displacement movement to support the upper chock 3 serve.

Die Einbaustücke 3 der Arbeitswalzen 4 bzw. 5 stützen sich über Stützansätze 20 und zwischengeschaltete Gleitplatten 21, die bei der Axialverstellung der Walzen 4, 5 mittels der nicht gezeigten Axialverstellung das Verschieben der Einbaustücke 3 gegenüber den Biegevorrichtungen 7 bzw. Biegezylindern 8 erleichtern, an einerseits den Deckeln 9 und andererseits den endseitigen Stirnflächen des Bodens der Kolbenhülsen 11 ab.The chocks 3 of the work rolls 4 and 5 are supported by support lugs 20th and intermediate sliding plates 21, which in the axial displacement of the rollers 4, 5 by means of the axial adjustment, not shown, the shifting of the chocks 3 with respect to the bending devices 7 and bending cylinders 8 facilitate on the one hand the covers 9 and on the other hand, the end-side faces of the Bottom of the piston sleeves 11 from.

Wie näher den eine Biegevorrichtung 7 im einzelnen zeigenden Fig. 2 bis 5 zu entnehmen ist, sind die Biegezylinder 8 zur Vergrößerung des Verstellweges für die axiale Walzenverschiebung an jeweils ihrem oberen und unteren Kolbenende, d.h. in dem Bereich beidseitig der zentrisch ineinandergreifenden Mittenabschnitte bzw. der zylindrischen Hülsenabschnitte 10a und 11a oval bzw. elliptisch (vgl. die Fig. 4 und 5) ausgebildet. Die Biegezylinder 8 bzw. deren elliptisch, oval oder dergleichen kurvenförmig ausgebildeten Endbereiche der Verschiebekolben-Aufnahmehülse 10 und der Kolbenhülse 11 sind in der Biegevorrichtung 7 so angeordnet, daß die längere Achse 22 (vgl. Fig. 4) sich in Richtung der Axialverschiebung der Walzen erstreckt; von den Axialverschiebemitteln, üblich Hydraulikzylinder, sind in den Fig. 3 und 4 in vereinfachter Weise lediglich die diese Mittel aufnehmenden Ständer-Anbauteile 23 gezeigt. Der Verschiebeweg für die Walzen 4, 5 erhöht sich um die Differenz zwischen der längeren Achse 22 und der kürzeren Achse 24 (vgl. Fig. 4); entsprechend diesem Übermaß der längeren Achse 22 steht nämlich für den Biegekolben eine vergrößerte Auflagefläche bereit.As closer to a bending device 7 in detail facing Fig. 2 to 5 to is removed, the bending cylinder 8 to increase the adjustment for the axial roll displacement at each of its upper and lower piston ends, i.e. in the area on both sides of the centrally intermeshing center sections or the cylindrical sleeve portions 10a and 11a oval or elliptical (see FIGS. 4 and 5). The bending cylinder 8 or its elliptical, oval or like curved end portions of the sliding piston receiving sleeve 10 and the piston sleeve 11 are in the bending device 7 so arranged that the longer axis 22 (see Fig. 4) in the direction of Axial displacement of the rollers extends; from the Axialverschiebemitteln, usual Hydraulic cylinders are in Figs. 3 and 4 in a simplified manner only the this means receiving stand attachments 23 shown. The displacement for the rollers 4, 5 increases by the difference between the longer axis 22 and the shorter axis 24 (see Fig. 4); according to this excess of the longer ones Axis 22 is namely an enlarged support surface ready for the bending piston.

Die beim axialen Verschieben der Walzen gleichzeitigen Verschiebungen der Biegezylinder 8 in den Führungsblöcken 6 werden durch die Verschiebekolben-Aufnahmehülse 10 und die Kolbenhülse 11 umschließenden sowie auch den zylindrischen Hülsenabschnitten 10a bzw. 11a in den Führungsblöcken 6 zugeordneten Gleitstücken 25, 26 und 27 unterstützt. Durch die Anordnung der Biegezylinder 8 innerhalb dieser Gleitstücke 25, 26 und 27 werden die Biegekräfte innerhalb dieser Gleitebenen aufgebracht, ohne daß auf diesen eine zusätzliche Reibung entsteht.The simultaneous movements of the axial displacements of the rolls Bending cylinder 8 in the guide blocks 6 are by the sliding piston receiving sleeve 10 and the piston sleeve 11 enclosing as well as the cylindrical sleeve portions 10a and 11a in the guide blocks 6th associated sliders 25, 26 and 27 supported. By the arrangement of Bending cylinders 8 within these sliders 25, 26 and 27 become the bending forces applied within these slip planes without an additional on this Friction arises.

Claims

A roll stand, particularly a two-high or four-high roll stand, comprising bending and balancing devices (7) for axially displaceable rolls (4, 5), wherein a stationary guide block (6) is respectively mounted on both sides in the window (1) of each roll stand (2) on the same level as the roll chocks (3), and wherein the force of bending cylinders (8) is transmitted to the roll chocks (3) that are guided in an axially and vertically displaceable fashion,
characterized in that the bending cylinders (8) are respectively realized with a greater length (22) than width (24) on the upper and lower piston ends and arranged such that their longer axis (22) extends in the direction of the axial displacement of the rolls (4, 5).
The bending device according to Claim 1,
characterized in that the bending cylinders (8) consists of two telescoping sleeves (10, 11), one sleeve (10) of which receives a displaceable piston (12) that is connected to the other piston sleeve (11) by means of a pendulum support (13).
The bending device according to Claim 2,
characterized in that the receptacle sleeve (10) for the displaceable piston and the piston steeve (11) have a cylindrical shape in an interpenetrating center section (10a, 11a) and are respectively realized elliptically or oval on their ends.