EP1459813A2 - Adjusting cylinder for rolling mills for rolling of steel or non-ferrous metall - Google Patents
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- EP1459813A2 EP1459813A2 EP04001877A EP04001877A EP1459813A2 EP 1459813 A2 EP1459813 A2 EP 1459813A2 EP 04001877 A EP04001877 A EP 04001877A EP 04001877 A EP04001877 A EP 04001877A EP 1459813 A2 EP1459813 A2 EP 1459813A2
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- 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
- B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
Definitions
- the invention relates to an adjusting cylinder for roll stands for rolling steel or non-ferrous metal.
- Such pitch cylinders are used in strip rolling stands to adjust the rolling force and the work roll spacing.
- the adjusting cylinders usually work on chocks that often act on the work rolls via several backup rolls.
- a device of the type specified above is known, for example, from European patent EP 0 450 294 B1.
- the percentage fluctuations in the rolling force should be kept small in the course of the rolling force control over the entire rolling force range.
- a positioning cylinder is provided which has a plurality of piston surfaces and a hat piston guided in a cylinder collar.
- the bottom of the hat piston forms a central piston surface, while the circumferential hat rim represents an edge piston surface.
- the rolling stand can be used both for rolling with high forming forces and a large reduction in thickness and for rolling with low degrees of deformation, such as occur in skin pass rolling.
- the known device has difficulty following rapid load changes and accordingly has poor control behavior.
- the invention is based on the object of realizing in a simple manner an adjusting cylinder for rolling stands for rolling steel and non-ferrous metal, which can follow load changes more quickly in practical operation with a high control accuracy, particularly in the area of small rolling forces.
- an adjusting cylinder for rolling stands for rolling steel or non-ferrous metal which has a cylinder housing which surrounds a cylinder space, with an actuating piston which is operatively connected to a movable part of the rolling stand and which has a pressure surface on its end face assigned to the cylinder space , and is equipped with an axially movable counter-piston which has a first pressure surface on its end face assigned to the pressure surface of the control piston and a second pressure surface on its side facing away from the pressure surface of the control piston, in a first position between the control piston and the counter-piston a first room defined and in a second position of the actuating and counter-pistons, at least one second space is delimited between a wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the counter-piston, each space being assigned a pressure supply line for hydraulic fluid, via which the spaces are separated from each other with a pressure can be acted upon and wherein a pressurization of the first space with
- the counter piston is axially displaceable in the cylinder housing.
- the actuating piston of the actuating cylinder is operatively connected to work rolls of a roll stand.
- the active connection can be conveyed in a manner known per se via at least one support roller and furthermore via at least one chock.
- the pistons it is possible to switch between different positions of the pistons relative to one another and thus between different operating modes, a space being defined between the piston end faces in a first piston position, that is to say the entire area of the piston end faces is available for power transmission, and a space between is available in a second piston position the second, smaller pressure surface of the opposing piston and a housing wall is defined, that is to say a smaller surface is available for power transmission.
- the first operating mode therefore comes with large forces, in particular when transmitting the rolling forces in rolling operation with a large reduction in thickness and a correspondingly large power requirement, while the second operating mode is used with small forces, in particular when the work rolls are turned on during skin pass rolling, this mode ensuring high control accuracy.
- the spaces formed in each case can be pressurized separately via servo valves. This enables the valves to be optimally adapted to the force range to be transmitted.
- the configuration according to the invention realizes a positioning cylinder for rolling stands in a small installation space, which ensures high control accuracy over the entire rolling force range, in particular in the range of small rolling forces.
- the size of the pressure surface of the pistons can be adapted to the required rolling forces by means of the device. Thus, a large printing area is made available with large rolling forces and a small printing area with small rolling forces.
- the relative control deviation from the desired pressure is small over the entire pressure range, since the absolute control deviation associated with the large pressure area has only a relatively small effect in the case of large force transmission, and a small pressure area is available for small force transmission stands, with which an absolute and therefore also relatively small control deviation is associated.
- the counter-piston on its end face assigned to the pressure surface of the actuating piston can have a collar which lies tightly against the wall of the cylinder housing and on which the second pressure surface is formed.
- the actuating piston can have a second pressure surface on its side facing away from the first pressure surface of the counter-piston, which is also arranged on a collar which bears tightly against the wall of the cylinder housing and on which the End face of the actuating piston assigned to the cylinder space is formed.
- the actuating piston can also be axially displaceable in the cylinder housing.
- a displacement of the actuating piston can then define a third space in the cylinder housing which is limited by the wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the actuating piston.
- a pressure supply line for hydraulic fluid can also be assigned to this space, via which the space can be pressurized separately via at least one servo valve.
- the design of the pistons with the collar lying tight against the wall of the cylinder housing further improves the safe guidance of the components as they move in the cylinder housing.
- the pressure that can be exerted on the first two spaces can be in particular in the range from 10 bar to 250 bar.
- the pressure which can be applied to the third space is preferably below 5 bar, for example 3 bar.
- the rolling forces transmitted by the pitch cylinder can range from 30 kN to 26000 kN.
- the adjusting cylinder 1 is used in a roll stand, not shown, for cold rolling strips of steel or non-ferrous metal.
- the positioning cylinder 1 has a cylinder housing 2 which surrounds a cylinder space 3.
- a circular opening 4, 5 is formed in each of the cover 2a and the base 2b of the cylinder housing 2.
- One end of a slidably mounted adjusting piston 6 is guided through the lower opening 5, while the end of a counter-piston 7, which is also slidably mounted, is seated in the upper opening 4.
- the openings 4, 5 are aligned in alignment with one another in such a way that the pistons 6, 7 passed through them are aligned in axial alignment with one another.
- Seals 8, 9, which are seated in the inner surfaces of the openings 4, 5 and bear against the respective outer surface of the pistons 6, 7, seal the cylinder space 3 tightly from the environment.
- both the actuating piston 6 and the counter-piston 7 each have a circumferential collar 10, 11.
- the opposite end faces of the collars 10, 11 are each aligned flush with the respectively assigned end face of the actuating piston 6 or the counter-piston 7.
- a first hydraulic line 14 is guided through the counter-piston 7, the mouth of which is positioned centrally in the pressure surface 13 of the counter-piston 7.
- a second hydraulic line 15 is guided to the side of the opening 4 through the cover 2a of the cylinder housing 2. Its mouth opening is molded into the inner surface of the lid 2a.
- a third hydraulic line 16 runs through the bottom 2b of the cylinder housing 2, the mouth of which is formed laterally of the opening 4 in the inner surface of the bottom 2b.
- the hydraulic lines 14, 15, 16 are each connected to a controller 17 via connecting lines.
- the cylinder space 3 is moved from the collars 10, 11 into a pressure space 18, which is arranged between the pressure surfaces 12, 13 and extends over the entire diameter of the cylinder space 3, one between the cover 2a and the annular surface 19 assigned to the cover 2a of the collar 11 carried by the counter-piston 7 and an annular second pressure space 20 formed between the base 2b and the annular surface 21 assigned to the base 2b by the actuating piston 6 worn collar 10 formed also annular third pressure chamber 22 divided.
- Fig. 1 the operating mode is shown in which the rolling stand is used for cold rolling with large rolling forces and large reduction in thickness of the respective rolled metal strip.
- the counter-piston 7 rests with its annular surface 19 on the cover 2a of the cylinder housing 2.
- the hydraulic line 15 is relieved of pressure.
- the pressure space 18 defined between the pressure surfaces 12, 13 is acted upon by the hydraulic line 14 with pressure oil which is under the respectively required control pressure.
- pressurized pressure oil is conducted into the annular pressure chamber 22 via the pressure line 16.
- the back pressure exerted by this pressure oil on the actuating piston 6 via the annular surface 21 is a small fraction of the pressure which is exerted on the pressure surface 12 of the actuating piston 6 via the pressure oil contained in the large pressure chamber 18.
- the pressure in the pressure chamber 18 is increased for this purpose. If necessary, the pressure chamber 22 is additionally depressurized in order to be able to exert maximum forces on the actuating piston 6. On the other hand, if the rolling force has to be reduced or the roll gap of the roll stand has to be increased, the pressure prevailing in the pressure chamber 18 is reduced. Supported by the back pressure acting in the pressure chamber 22, the actuating piston 6 is then actively moved into the respectively required position.
- the required rolling force is exerted via the pressure oil which is filled in the upper annular pressure chamber 20 and acts on the annular surface 19 of the counter-piston 7, and is transmitted to the actuating piston 6 via the collar 11 of the counter-piston 7.
- a counterforce is exerted by the pressure oil present in the lower annular pressure chamber 22, by means of which the actuating piston 6 with the counter-piston 7 resting on it is moved actively and within a very short reaction time into a raised position that corresponds to a wider gap of the roll stand can.
- the pressure required in the respective operating mode in the pressure chambers 18, 20 and 22 is arranged in the control device 17, not shown here Regulated servo valves which are actuated as a function of control signals from the control device 17.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetall. Solche Anstellzylinder werden in Bandwalzgerüsten zum Einstellen der Walzkraft und des Arbeitswalzenabstands eingesetzt. Dabei arbeiten die Anstellzylinder üblicherweise auf Einbaustücken, die oftmals über mehrere Stützwalzen auf die Arbeitswalzen wirken.The invention relates to an adjusting cylinder for roll stands for rolling steel or non-ferrous metal. Such pitch cylinders are used in strip rolling stands to adjust the rolling force and the work roll spacing. The adjusting cylinders usually work on chocks that often act on the work rolls via several backup rolls.
Eine Vorrichtung der voranstehend angegebenen Art ist beispielsweise aus der europäischen Patentschrift EP 0 450 294 B1 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung sollen die prozentualen Walzkraftschwankungen im Zuge der Walzkraftregelung über den gesamten Walzkraftbereich klein gehalten werden. Dazu ist ein Anstellzylinder vorgesehen, der mehrere Kolbenflächen und einen in einem Zylinderkragen geführten Hutkolben aufweist. Der Boden des Hutkolbens bildet eine Zentralkolbenfläche, während der umlaufende Hutrand eine Randkolbenfläche darstellt.A device of the type specified above is known, for example, from European patent EP 0 450 294 B1. In the known device, the percentage fluctuations in the rolling force should be kept small in the course of the rolling force control over the entire rolling force range. For this purpose, a positioning cylinder is provided which has a plurality of piston surfaces and a hat piston guided in a cylinder collar. The bottom of the hat piston forms a central piston surface, while the circumferential hat rim represents an edge piston surface.
Indem bei dem bekannten Anstellzylinder die Zentralkolbenfläche und die Randkolbenfläche unabhängig voneinander einzeln oder gemeinsam mit einem Druckmedium beaufschlagbar sind, sind je nach Beaufschlagung der Kolbenflächen mit Druckmedium mehrere Betriebsmodi mit unterschiedlicher Kraftwirkung möglich. So wirkt bei Druckbeaufschlagung der Randkolbenfläche oder der Zentralkolbenfläche jeweils eine kleine Kraft, während bei gleichzeitiger Beaufschlagung beider Flächen eine große Kraft erzeugt wird.Since the central piston surface and the peripheral piston surface can be acted upon independently or together with a pressure medium in the known adjusting cylinder, depending on the application of pressure medium to the piston surfaces, several operating modes with different force effects are possible. This is how the edge piston surface or the Central piston surface each a small force, while a large force is generated when both surfaces are acted upon.
Mit der bekannten Vorrichtung lässt sich das Walzgerüst sowohl zum Walzen mit hohen Umformkräften und großer Dickenreduktion als auch zum Walzen mit geringen Verformungsgraden, wie sie beim Dressierwalzen auftreten, einsetzen. In der Praxis zeigte sich jedoch, dass die bekannte Vorrichtung schnellen Lastwechseln nur schwer folgen kann und ein dementsprechend schlechtes Regelverhalten aufweist.With the known device, the rolling stand can be used both for rolling with high forming forces and a large reduction in thickness and for rolling with low degrees of deformation, such as occur in skin pass rolling. In practice, however, it has been shown that the known device has difficulty following rapid load changes and accordingly has poor control behavior.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf einfache Weise einen Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl und Nichteisenmetall zu realisieren, der im praktischen Betrieb bei einer insbesondere im Bereich kleiner Walzkräfte hohen Regelgenauigkeit Lastwechseln schneller folgen kann.The invention is based on the object of realizing in a simple manner an adjusting cylinder for rolling stands for rolling steel and non-ferrous metal, which can follow load changes more quickly in practical operation with a high control accuracy, particularly in the area of small rolling forces.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetall, der mit einem Zylindergehäuse, das einen Zylinderraum umgibt, mit einem mit einem beweglichen Teil des Walzgerüsts in Wirkverbindung stehenden Stellkolben, der an seiner dem Zylinderraum zugeordneten Stirnseite eine Druckfläche aufweist, und mit einem axial in dem Zylinderraum beweglichen Gegenkolben ausgestattet ist, der an seiner der Druckfläche des Stellkolbens zugeordneten Stirnseite eine erste Druckfläche und an seiner der Druckfläche des Stellkolbens abgewandten Seite eine zweite Druckfläche besitzt, wobei in einer ersten Stellung zwischen dem Stellkolben und dem Gegenkolben ein erster Raum definiert ist und in einer zweiten Stellung von Stell- und Gegenkolben mindestens ein zweiter Raum zwischen einer Wand des Zylindergehäuses und der zweiten Druckfläche des Gegenkolbens abgegrenzt ist, wobei jedem Raum jeweils eine Druckzuleitung für Hydraulikflüssigkeit zugeordnet ist, über die die Räume jeweils separat voneinander mit einem Druck beaufschlagbar sind und wobei eine Druckbeaufschlagung des ersten Raums mit einer Hydraulikflüssigkeit eine größere Kraft erzeugt als eine Druckbeaufschlagung des zweiten Raums.According to the invention, this object is achieved by an adjusting cylinder for rolling stands for rolling steel or non-ferrous metal, which has a cylinder housing which surrounds a cylinder space, with an actuating piston which is operatively connected to a movable part of the rolling stand and which has a pressure surface on its end face assigned to the cylinder space , and is equipped with an axially movable counter-piston which has a first pressure surface on its end face assigned to the pressure surface of the control piston and a second pressure surface on its side facing away from the pressure surface of the control piston, in a first position between the control piston and the counter-piston a first room defined and in a second position of the actuating and counter-pistons, at least one second space is delimited between a wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the counter-piston, each space being assigned a pressure supply line for hydraulic fluid, via which the spaces are separated from each other with a pressure can be acted upon and wherein a pressurization of the first space with a hydraulic fluid generates a greater force than a pressurization of the second space.
Gemäß einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei der Gegenkolben axial in dem Zylindergehäuse verschiebbar.According to a particularly practical embodiment of the invention, the counter piston is axially displaceable in the cylinder housing.
Erfindungsgemäß steht der Stellkolben des Anstellzylinders in Wirkverbindung mit Arbeitswalzen eines Walzgerüsts. Die Wirkverbindung kann dabei in an sich bekannter Weise über mindestens eine Stützwalze und weiterhin über mindestens ein Einbaustück vermittelt werden.According to the invention, the actuating piston of the actuating cylinder is operatively connected to work rolls of a roll stand. The active connection can be conveyed in a manner known per se via at least one support roller and furthermore via at least one chock.
Erfindungsgemäß kann zwischen verschiedenen Stellungen der Kolben zueinander und damit zwischen verschiedenen Betriebsmodi gewechselt werden, wobei in einer ersten Kolbenstellung ein Raum zwischen den Kolbenstirnseiten definiert ist, also die gesamte Fläche der Kolbenstirnseiten für eine Kraftübertragung zur Verfügung steht und wobei in einer zweiten Kolbenstellung ein Raum zwischen der zweiten, kleineren Druckfläche des Gegenkolbens und einer Gehäusewand definiert ist, also eine kleinere Fläche zur Kraftübertragung zur Verfügung steht. Der erste Betriebsmodus kommt demnach bei großen Kräften, insbesondere bei der Übertragung der Walzkräfte im Walzbetrieb mit großer Dickenreduzierung und entsprechend großem Kraftbedarf zum Einsatz, während der zweite Betriebsmodus bei kleinen Kräften, insbesondere beim Anstellen der Arbeitswalzen während des Dressierwalzens zum Einsatz kommt, wobei in diesem Modus eine hohe Regelgenauigkeit gewährleistet ist. Die jeweils gebildeten Räume lassen sich separat über Servoventile mit Druck beaufschlagen. So ist eine an den jeweils zu übertragenden Kraftbereich optimal angepasste Auslegung der Ventile möglich.According to the invention, it is possible to switch between different positions of the pistons relative to one another and thus between different operating modes, a space being defined between the piston end faces in a first piston position, that is to say the entire area of the piston end faces is available for power transmission, and a space between is available in a second piston position the second, smaller pressure surface of the opposing piston and a housing wall is defined, that is to say a smaller surface is available for power transmission. The first operating mode therefore comes with large forces, in particular when transmitting the rolling forces in rolling operation with a large reduction in thickness and a correspondingly large power requirement, while the second operating mode is used with small forces, in particular when the work rolls are turned on during skin pass rolling, this mode ensuring high control accuracy. The spaces formed in each case can be pressurized separately via servo valves. This enables the valves to be optimally adapted to the force range to be transmitted.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist ein Anstellzylinder für Walzgerüste auf kleinem Bauraum realisiert, der eine hohe Regelgenauigkeit über den gesamten Walzkraftbereich, insbesondere im Bereich kleiner Walzkräfte sicherstellt. Durch die Vorrichtung kann die Größe der Druckfläche der Kolben an die benötigten Walzkräfte angepasst werden. So wird bei großen Walzkräften eine große Druckfläche zur Verfügung gestellt, und bei kleinen Walzkräften eine kleine Druckfläche.The configuration according to the invention realizes a positioning cylinder for rolling stands in a small installation space, which ensures high control accuracy over the entire rolling force range, in particular in the range of small rolling forces. The size of the pressure surface of the pistons can be adapted to the required rolling forces by means of the device. Thus, a large printing area is made available with large rolling forces and a small printing area with small rolling forces.
Wird für den gesamten Druckbereich nur eine Druckfläche zur Verfügung gestellt, so wirkt sich eine mit dieser Druckfläche verbundene, über den gesamten Druckbereich gleichbleibende absolute Abweichung vom eingestellten Druck relativ besonders stark bei niedrigen Drücken aus. Erfindungsgemäß hingegen ist die relative Regelabweichung von dem gewünschten Druck über den gesamten Druckbereich gering, da sich bei großer Kraftübertragung die mit der großen Druckfläche verbundene absolute Regelabweichung relativ nur gering auswirkt, und bei kleiner Kraftübertragung eine kleine Druckfläche zur Verfügung steht, mit der eine absolut und damit auch relativ nur geringe Regelabweichung verbunden ist.If only one printing area is provided for the entire printing area, then an absolute deviation from the set pressure which is connected to this printing area and remains constant over the entire printing area has a particularly strong effect at low pressures. According to the invention, on the other hand, the relative control deviation from the desired pressure is small over the entire pressure range, since the absolute control deviation associated with the large pressure area has only a relatively small effect in the case of large force transmission, and a small pressure area is available for small force transmission stands, with which an absolute and therefore also relatively small control deviation is associated.
Gleichzeitig sind bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Anstellzylinders im Vergleich zum Stand der Technik weniger Flächen ausgebildet, die bei Bewegung gegeneinander Reibung verursachen. Daher ist bei einem erfindungsgemäßen Anstellzylinder die bei einem Stellvorgang insgesamt wirkende innere Reibung geringer als beim Stand der Technik. Dementsprechend muss zu Beginn einer Stellbewegung nur eine minimale Hemmung überwunden werden, so dass die Stellbewegung auch bei geringen Stellkräften weich und unverzüglich einsetzt. Dies führt dazu, dass ein erfindungsgemäßer Anstellzylinder Lastwechseln auch dann schnell folgen kann, wenn mit geringen Walzkraftunterschieden gewalzt wird, wie es beispielsweise beim Dressierwalzen der Fall ist.At the same time, fewer surfaces are formed in the configuration of the adjusting cylinder according to the invention compared to the prior art, which cause friction when moving against one another. Therefore, in an adjusting cylinder according to the invention, the internal friction acting overall during an adjusting operation is lower than in the prior art. Accordingly, only a minimal inhibition has to be overcome at the start of an actuating movement, so that the actuating movement starts smoothly and immediately even with low actuating forces. This means that a pitch cylinder according to the invention can quickly follow load changes even when rolling with small differences in rolling force, as is the case, for example, with skin pass rolling.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann der Gegenkolben an seiner der Druckfläche des Stellkolbens zugeordneten Stirnseite einen an der Wand des Zylindergehäuses dicht anliegenden Kragen aufweisen, an dem die zweite Druckfläche ausgebildet ist. Durch diese Ausgestaltung lässt sich auf besonders einfache Weise der zweite mit Druck beaufschlagbare Raum in dem Zylindergehäuse zur Erhöhung der Walzkraftgenauigkeit schaffen.According to a preferred embodiment of the invention, the counter-piston on its end face assigned to the pressure surface of the actuating piston can have a collar which lies tightly against the wall of the cylinder housing and on which the second pressure surface is formed. With this configuration, the second pressurizable space in the cylinder housing can be created in a particularly simple manner to increase the accuracy of the rolling force.
Der Stellkolben kann gemäß der Erfindung eine zweite Druckfläche an seiner der ersten Druckfläche des Gegenkolbens abgewandten Seite aufweisen, welche ebenfalls an einem dicht an der Wand des Zylindergehäuses anliegenden Kragen angeordnet ist, der an der dem Zylinderraum zugeordneten Stirnseite des Stellkolbens ausgebildet ist. Der Stellkolben kann dabei in dem Zylindergehäuse ebenfalls axial verschiebbar sein. Durch eine Verschiebung des Stellkolbens kann dann ein dritter Raum in dem Zylindergehäuse definiert sein, der durch die Wand des Zylindergehäuses und die zweite Druckfläche des Stellkolbens begrenzt ist. Diesem Raum kann ebenfalls eine Druckzuleitung für Hydraulikflüssigkeit zugeordnet sein, über die der Raum separat über mindestens ein Servoventil mit Druck beaufschlagbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist es in einfacher und betriebssicherer Weise möglich, eine Gegenkraft, insbesondere zur schnellen und präzisen Rückstellung der Kolben, zu den durch Druckbeaufschlagung der ersten beiden Räume erzeugten Kräfte aufzubauen.According to the invention, the actuating piston can have a second pressure surface on its side facing away from the first pressure surface of the counter-piston, which is also arranged on a collar which bears tightly against the wall of the cylinder housing and on which the End face of the actuating piston assigned to the cylinder space is formed. The actuating piston can also be axially displaceable in the cylinder housing. A displacement of the actuating piston can then define a third space in the cylinder housing which is limited by the wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the actuating piston. A pressure supply line for hydraulic fluid can also be assigned to this space, via which the space can be pressurized separately via at least one servo valve. This configuration makes it possible in a simple and reliable manner to build up a counterforce, in particular for the rapid and precise return of the pistons, to the forces generated by pressurizing the first two spaces.
Die Ausgestaltung der Kolben mit an der Wand des Zylindergehäuses dicht anliegenden Kragen verbessert weiterhin die sichere Führung der Bauteile bei ihrer Bewegung in dem Zylindergehäuse.The design of the pistons with the collar lying tight against the wall of the cylinder housing further improves the safe guidance of the components as they move in the cylinder housing.
Der auf die ersten beiden Räume aufgebbare Druck kann insbesondere im Bereich von 10 bar bis 250 bar liegen. Der auf den dritten Raum beaufschlagbare Druck liegt bevorzugt unterhalb von 5 bar, beispielsweise bei 3 bar. Die durch den Anstellzylinder übertragenen Walzkräfte können in einem Bereich von 30 kN bis 26000 kN liegen.The pressure that can be exerted on the first two spaces can be in particular in the range from 10 bar to 250 bar. The pressure which can be applied to the third space is preferably below 5 bar, for example 3 bar. The rolling forces transmitted by the pitch cylinder can range from 30 kN to 26000 kN.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1
- einen Anstellzylinder in einer ersten Betriebsstellung in einem axialen Längsschnitt;
- Fig. 2
- den in Fig. 1 dargestellten Anstellzylinder in einer zweiten Betriebsstellung.
- Fig. 1
- an adjusting cylinder in a first operating position in an axial longitudinal section;
- Fig. 2
- the adjusting cylinder shown in Fig. 1 in a second operating position.
Der Anstellzylinder 1 ist in einem weiter nicht gezeigten Walzgerüst zum Kaltwalzen von Bändern aus Stahl oder Nichteisenmetall eingesetzt.The adjusting
Der Anstellzylinder 1 weist ein Zylindergehäuse 2 auf, das einen Zylinderraum 3 umgibt. In den Deckel 2a und in den Boden 2b des Zylindergehäuses 2 ist jeweils eine kreisrunde Öffnung 4,5 eingeformt. Durch die untere Öffnung 5 ist dabei mit seinem einen Ende ein verschiebbar gelagerter Stellkolben 6 geführt, während in der oberen Öffnung 4 das Ende eines ebenfalls verschiebbar gelagerten Gegenkolbens 7 sitzt. Die Öffnungen 4,5 sind derart fluchtend zueinander ausgerichtet, dass die durch sie geführten Kolben 6,7 axial fluchtend zueinander ausgerichtet sind. In den Innenflächen der Öffnungen 4,5 sitzende, an der jeweiligen Außenfläche der Kolben 6,7 anliegende Dichtungen 8,9 dichten den Zylinderraum 3 dicht gegenüber der Umgebung ab.The positioning
An ihrem dem Zylinderraum 3 zugeordneten Ende tragen sowohl der Stellkolben 6 als auch der Gegenkolben 7 jeweils einen umlaufenden Kragen 10,11. Die einander gegenüberliegenden Stirnflächen der Kragen 10,11 sind dabei jeweils bündig zur jeweils zugeordneten Stirnseite des Stellkolbens 6 bzw. des Gegenkolbens 7 ausgerichtet.At its end assigned to the
Mit in ihren Umfangsflächen angeordneten Dichtungen liegen die Kragen 10,11 jeweils dicht an der Zylinderwand des Zylinderraums 3 an. An der dem Gegenkolben 7 zugeordnete Stirnseite des Stellkolbens 6 ist auf diese Weise eine Druckfläche 12 ausgebildet, deren Durchmesser im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Zylinderraums 3 ist. In gleicher Weise ist an der dem Stellkolben 6 zugeordneten Stirnseite des Gegenkolbens 7 eine gleichgroße Druckfläche 13 hergestellt.With seals arranged in their peripheral surfaces, the
Durch den Gegenkolben 7 ist eine erste Hydraulikleitung 14 geführt, deren Mündung zentral in der Druckfläche 13 des Gegenkolbens 7 positioniert ist. Eine zweite Hydraulikleitung 15 ist seitlich der Öffnung 4 durch den Deckel 2a des Zylindergehäuses 2 geleitet. Ihre Mündungsöffnung ist in die Innenfläche des Deckels 2a eingeformt. In entsprechender Weise verläuft durch den Boden 2b des Zylindergehäuses 2 eine dritte Hydraulikleitung 16, deren Mündung seitlich der Öffnung 4 in die Innenfläche des Bodens 2b eingeformt ist. Die Hydraulikleitungen 14,15,16 sind jeweils über Verbindungsleitungen mit einer Steuerung 17 verbunden.A first
Abhängig von der jeweiligen axialen Stellung des Stellkolbens 6 und des Gegenkolbens 7 wird der Zylinderraum 3 von den Kragen 10,11 in einen zwischen den Druckflächen 12,13 angeordneten, sich über den gesamten Durchmesser des Zylinderraums 3 erstreckenden Druckraum 18, einen zwischen dem Deckel 2a und der dem Deckel 2a zugeordneten Ringfläche 19 des vom Gegenkolben 7 getragenen Kragens 11 ausgebildeten ringförmigen zweiten Druckraum 20 und einen zwischen dem Boden 2b und der dem Boden 2b zugeordneten Ringfläche 21 des vom Stellkolben 6 getragenen Kragens 10 ausgebildeten ebenfalls ringförmigen dritten Druckraum 22 unterteilt.Depending on the respective axial position of the
In Fig. 1 ist der Betriebsmodus dargestellt, bei dem das Walzgerüst zum Kaltwalzen mit großen Walzkräften und großer Dickenreduktion des jeweils gewalzten Metallbandes eingesetzt wird. In diesem Betriebszustand liegt der Gegenkolben 7 mit seiner Ringfläche 19 am Deckel 2a des Zylindergehäuses 2 an. Die Hydraulikleitung 15 ist druckentlastet. Über die Hydraulikleitung 14 ist dagegen der zwischen den Druckflächen 12,13 definierte Druckraum 18 mit unter dem jeweils erforderlichen Stelldruck stehendem Drucköl beaufschlagt.In Fig. 1, the operating mode is shown in which the rolling stand is used for cold rolling with large rolling forces and large reduction in thickness of the respective rolled metal strip. In this operating state, the
Gleichzeitig ist über die Druckleitung 16 druckbeaufschlagtes Drucköl in den ringförmigen Druckraum 22 geleitet. Der von diesem Drucköl über die Ringfläche 21 auf den Stellkolben 6 ausgeübte Gegendruck beträgt einen geringen Bruchteil des Drucks, der über das im großen Druckraum 18 enthaltene Drucköl auf die Druckfläche 12 des Stellkolbens 6 ausgeübt wird.At the same time, pressurized pressure oil is conducted into the
Ist während des Walzbetriebes eine Verkleinerung des Walzspaltes bzw. eine Erhöhung der Walzkräfte erforderlich, so wird dazu der Druck im Druckraum 18 erhöht. Erforderlichenfalls wird zusätzlich der Druckraum 22 druckentlastet, um maximale Kräfte auf den Stellkolben 6 ausüben zu können. Muss dagegen die Walzkraft vermindert oder der Walzspalt des Walzgerüsts vergrößert werden, so wird der im Druckraum 18 herrschende Druck vermindert. Unterstützt durch den im Druckraum 22 wirkenden Gegendruck wird der Stellkolben 6 daraufhin aktiv in die jeweils erforderliche Stelllage bewegt.If a reduction in the roll gap or an increase in the rolling forces is required during the rolling operation, the pressure in the
Auf diese Weise lassen sich alle erforderlichen Stellvorgänge schnell und störungsfrei durchführen. Reaktionen auf sich ändernde Walzbedingungen können durch das Zusammenwirken des im Druckraum 18 wirkenden Stelldrucks und des im Druckraum 22 wirkenden Gegendrucks innerhalb kürzester Zeit erfolgen.In this way, all the necessary adjustment processes can be carried out quickly and without problems. Reactions to changing rolling conditions can take place within a very short time by the interaction of the signal pressure acting in the
Soll das mit dem Anstellzylinder 1 ausgestattete Walzwerk im Dressierbetrieb mit geringen Verformungsgraden und geringen Walzkräften betrieben werden, so wird der Druckraum 18 vollständig druckentlastet. Gleichzeitig wird über die Hydraulikleitung 15 in den ringförmigen Druckraum 20 druckbeaufschlagtes Drucköl geleitet. Der Gegenkolben 7 sinkt daraufhin in Richtung des Stellkolbens 6 ab, bis er mit seiner Dichtfläche 13 auf der Dichtfläche 12 des Stellkolbens 6 sitzt. Diese Betriebsstellung ist in Fig. 2 dargestellt.If the rolling mill equipped with the
Während des Dressierwalzbetriebs wird über das in den oberen ringförmigen Druckraum 20 gefüllte, auf die Ringfläche 19 des Gegenkolbens 7 wirkende Drucköl die erforderliche Walzkraft ausgeübt und über den Kragen 11 des Gegenkolbens 7 auf den Stellkolben 6 übertragen. Auch in diesem Betriebszustand wird durch das im unteren ringförmigen Druckraum 22 anstehende Drucköl eine Gegenkraft ausgeübt, durch die der Stellkolben 6 mit dem auf ihm lastenden Gegenkolben 7 aktiv und innerhalb von kürzesten Reaktionszeiten in eine angehobene, einem weiter geöffneten Walzspalt des Walzgerüstes entsrepchende Stellung bewegt werden kann.During the skin pass rolling operation, the required rolling force is exerted via the pressure oil which is filled in the upper
Der im jeweiligen Betriebsmodus in den Druckräumen 18, 20 bzw. 22 erforderliche Druck wird über in der Steuereinrichtung 17 angeordnete, hier nicht gezeigte Servoventile geregelt, die in Abhängigkeit von Steuersignalen der Steuereinrichtung 17 betätigt werden.The pressure required in the respective operating mode in the
- 11
- AnstellzylinderAdjusting cylinder
- 22
- Zylindergehäusecylinder housing
- 2a2a
-
Deckel des Zylindergehäuses 2Cover of the
cylinder housing 2 - 2b2 B
-
Boden des Zylindergehäuses 2Bottom of the
cylinder housing 2 - 33
- Zylinderraumcylinder space
- 44
-
Öffnung im Deckel 2aOpening in the
lid 2a - 55
- Öffnung im Boden 2bOpening in the bottom 2b
- 66
- Stellkolbenactuating piston
- 77
- Gegenkolbenopposed piston
- 8,98.9
- Dichtungenseals
- 1010
-
Kragen des Stellkolbens 6Collar of the
control piston 6 - 1111
-
Kragen des Gegenkolbens 7Collar of the opposing
piston 7 - 1212
-
Druckfläche des Stellkolbens 6Pressure area of the
control piston 6 - 1313
-
Druckfläche des Gegenkolbens 7Pressure surface of the
counter piston 7 - 1414
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 1515
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 1616
- Hydraulikleitunghydraulic line
- 1717
- Steuerungcontrol
- 1818
- Druckraumpressure chamber
- 1919
-
Ringfläche 19 des Kragens 11
Ring surface 19 of thecollar 11 - 2020
- Druckraumpressure chamber
- 2121
-
Ringfläche 21 des Kragens 10
Annular surface 21 of thecollar 10 - 2222
- Druckraumpressure chamber
Claims (5)
und
und
and
and
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenkolben (7) an seiner der Druckfläche (12) des Stellkolbens (6) zugeordneten Stirnseite einen an der Wand des Zylindergehäuses (2) dicht anliegenden Kragen (11) aufweist, an dem die zweite Druckfläche (19) ausgebildet ist.Setting cylinder for roll stands according to claim 1,
characterized,
that the counter-piston (7) on its end face assigned to the pressure surface (12) of the actuating piston (6) has a collar (11) which lies tightly against the wall of the cylinder housing (2) and on which the second pressure surface (19) is formed.
dass der Stellekolben (6) eine zweite Druckfläche (21) an seiner der ersten Druckfläche (13) des Gegenkolbens (7) abgewandten Seite aufweist.Setting cylinder for roll stands according to claim 1 or 2, characterized in that
that the actuating piston (6) has a second pressure surface (21) on its side facing away from the first pressure surface (13) of the counter-piston (7).
dass der Stellkolben (6) an seiner dem Zylinderraum (3) zugeordneten Stirnseite einen an der Wand des Zylindergehäuses (2) dicht anliegenden Kragen (10) aufweist, an dem die zweite Druckfläche (21) ausgebildet ist.Setting cylinder for roll stands according to claim 3, characterized in that
that the actuating piston (6) has on its end face assigned to the cylinder chamber (3) a collar (10) which lies tightly against the wall of the cylinder housing (2) and on which the second pressure surface (21) is formed.
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