EP1459813B1 - Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetall - Google Patents

Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetall Download PDF

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EP1459813B1
EP1459813B1 EP04001877A EP04001877A EP1459813B1 EP 1459813 B1 EP1459813 B1 EP 1459813B1 EP 04001877 A EP04001877 A EP 04001877A EP 04001877 A EP04001877 A EP 04001877A EP 1459813 B1 EP1459813 B1 EP 1459813B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
piston
cylinder
rolling
pressure
chamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP04001877A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1459813A3 (de
EP1459813A2 (de
Inventor
Heinrich Schulte
Burkhard Brockmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sundwig GmbH
Original Assignee
Sundwig GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sundwig GmbH filed Critical Sundwig GmbH
Publication of EP1459813A2 publication Critical patent/EP1459813A2/de
Publication of EP1459813A3 publication Critical patent/EP1459813A3/de
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Publication of EP1459813B1 publication Critical patent/EP1459813B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2265/00—Forming parameters
    • B21B2265/12—Rolling load or rolling pressure; roll force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device

Definitions

  • the invention relates to a setting cylinder for rolling mills for rolling steel or non-ferrous metal.
  • Such adjusting cylinders are used in strip rolling mills for adjusting the rolling force and the work roll distance.
  • the setting cylinder usually work on chocks, which often act on several rollers on the work rolls.
  • a device of the aforementioned kind is known, for example, from European Patent EP 0 450 294 B1.
  • the percentage rolling force fluctuations in the course of the rolling force control should be kept small over the entire rolling force range.
  • a setting cylinder is provided which has a plurality of piston surfaces and a guided in a cylinder collar hat.
  • the bottom of the hat piston forms a central piston surface, while the circumferential Hutrand represents a peripheral piston surface.
  • central piston surface and the edge piston surface can be acted upon individually or jointly with a pressure medium in the known adjusting cylinder, depending on the application of pressure medium to the piston surfaces, a plurality of operating modes with different force effects are possible. So acts on pressurization of the peripheral piston surface or the Central piston surface each have a small force, while a simultaneous application of both surfaces a large force is generated.
  • the rolling stand can be used both for rolling with high forming forces and large thickness reduction and for rolling with low degrees of deformation, as they occur in skin pass rolling.
  • the known device can hardly follow fast load changes and has a correspondingly poor control behavior.
  • the invention has for its object to easily realize a pitch cylinder for rolling stands for rolling steel and non-ferrous metal, which can follow faster in practical operation at a particularly in the field of small rolling forces high control accuracy load changes.
  • a setting cylinder for rolling mills for rolling steel or non-ferrous metal which has a cylinder housing, which surrounds a cylinder space, with a standing with a movable part of the rolling stand operatively connected actuating piston, which has a pressure surface on its end face associated with the cylinder space , and is equipped with an axially movable in the cylinder chamber opposed piston having on its the pressure surface of the actuating piston associated end face a first pressure surface and on its side facing away from the pressure surface of the actuating piston a second pressure surface, wherein in a first position between the actuating piston and the opposed piston defines a first room is and in a second position of actuating and counter-piston at least a second space between a wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the opposed piston is delimited, each space is associated with a respective pressure supply for hydraulic fluid through which the rooms each separately from each other with a pressure can be acted upon and wherein a pressurization of
  • the adjusting piston of the setting cylinder is in operative connection with work rolls of a rolling stand.
  • the operative connection can be mediated in a conventional manner via at least one support roller and further via at least one chock.
  • a space between the piston end faces is defined in a first piston position, ie the entire surface of the piston end faces is available for power transmission and wherein in a second piston position there is a space between the second, smaller pressure surface of the counter-piston and a housing wall is defined, so is a smaller area for power transmission available.
  • the first mode of operation therefore comes at great forces, especially in the transmission of rolling forces in rolling operation with large thickness reduction and correspondingly large power requirements for use, while the second mode of operation is used at low forces, especially when hiring the work rolls during temper rolling, in this mode a high control accuracy is ensured.
  • the spaces formed in each case can be pressurized separately via servo valves. Thus, an optimally adapted to the respective force to be transmitted area design of the valves is possible.
  • a setting cylinder for rolling stands in a small space is realized, which ensures a high control accuracy over the entire rolling force range, especially in the range of small rolling forces.
  • the size of the pressure surface of the piston can be adapted to the required rolling forces.
  • a large pressure surface is provided for large rolling forces, and for small rolling forces a small pressure surface.
  • an adjusting 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.
  • the counter-piston may have on its the pressure surface of the actuating piston associated end face on the wall of the cylinder housing tight-fitting collar on which the second pressure surface is formed.
  • the adjusting piston can according to the invention have a second pressure surface on its side facing away from the first pressure surface of the opposing piston side, which is also disposed on a tightly against the wall of the cylinder housing collar, which at the Cylinder space associated end face of the actuating piston is formed.
  • the actuating piston can also be axially displaceable in the cylinder housing. By a displacement of the actuating piston can then be defined a third space in the cylinder housing, which is bounded by the wall of the cylinder housing and the second pressure surface of the actuating piston.
  • This space can also be associated with a pressure supply line for hydraulic fluid, via which the space can be acted upon separately via at least one servo valve with pressure.
  • the design of the piston with tight against the wall of the cylinder housing collar further improves the safe guidance of the components in their movement in the cylinder housing.
  • the pressure which can be applied to 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 at 3 bar.
  • the rolling forces transmitted by the setting cylinder can be in a range from 30 kN to 26000 kN.
  • the adjusting cylinder 1 is used in a rolling mill, not shown further for cold rolling of strips of steel or non-ferrous metal.
  • the adjusting cylinder 1 has a cylinder housing 2, which surrounds a cylinder chamber 3.
  • a cylinder housing 2 In the lid 2a and in the bottom 2b of the cylinder housing 2 each have a circular opening 4.5 is formed.
  • Through the lower opening 5 is thereby guided with its one end a displaceably mounted adjusting piston 6, while in the upper opening 4, the end of a likewise displaceably mounted counter-piston 7 is seated.
  • the openings 4, 5 are aligned with each other in such a way that the pistons 6, 7 guided through them are aligned axially aligned with one another. Seated in the inner surfaces of the openings 4.5, applied to the respective outer surface of the piston 6.7 seals 8.9 seal the cylinder chamber 3 tightly against the environment.
  • both the adjusting piston 6 and the opposing piston 7 each carry a circumferential collar 10, 11.
  • the opposite end faces of the collar 10,11 are each aligned flush with the respective associated end face of the adjusting piston 6 and the counter-piston 7.
  • a first hydraulic line 14 is guided, the mouth of which is positioned centrally in the pressure surface 13 of the counter-piston 7.
  • a second hydraulic line 15 is guided laterally of the opening 4 through the cover 2 a of the cylinder housing 2. Its mouth opening is formed in the inner surface of the lid 2 a.
  • a third hydraulic line 16 whose mouth is formed laterally of the opening 4 in the inner surface of the bottom 2b.
  • the hydraulic lines 14,15,16 are each connected via connecting lines with a controller 17.
  • the cylinder space 3 is arranged by the collar 10, 11 in a pressure space 18, which extends between the pressure surfaces 12, 13 and extends over the entire diameter of the cylinder space 3 and the cover 2a associated annular surface 19 of the piston 7 supported by the piston 11 formed annular second pressure chamber 20 and an associated between the bottom 2b and the bottom 2b annular surface 21 of the actuating piston.
  • 6 worn collar 10 also formed annular third pressure chamber 22 divided.
  • Fig. 1 the operation mode is shown, in which the rolling mill is used for cold rolling with large rolling forces and large thickness reduction of each rolled metal strip.
  • the counter-piston 7 abuts with its annular surface 19 on the cover 2 a of the cylinder housing 2.
  • the hydraulic line 15 is depressurized.
  • the pressure chamber 18 defined between the pressure surfaces 12, 13 is acted upon by pressurized oil which is under the respectively required actuating pressure.
  • pressurized pressurized oil is passed into the annular pressure chamber 22 via the pressure line.
  • the counterpressure exerted by this pressure oil on the control piston 6 via the annular surface 21 is a small fraction of the pressure which is exerted on the pressure surface 12 of the control 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 relieved of pressure in order to exert maximum forces on the actuating piston 6 can. On the other hand, if the rolling force has to be reduced or the rolling gap of the roll stand is increased, the pressure prevailing in the pressure chamber 18 is reduced. Supported by the counterpressure acting in the pressure chamber 22, the actuating piston 6 is then actively moved into the respective required adjustment position.
  • the pressure chamber 18 is completely depressurized.
  • pressurized pressurized oil is passed via the hydraulic line 15 in the annular pressure chamber.
  • the counter-piston 7 then drops in the direction of the actuating piston 6 until it sits with its sealing surface 13 on the sealing surface 12 of the actuating piston 6. This operating position is shown in Fig. 2.
  • the required rolling force is exerted via the pressure oil which is filled into the upper annular pressure chamber 20 and acts on the annular surface 19 of the counter-piston 7 and transmitted to the actuating piston 6 via the collar 11 of the counter-piston 7.
  • a counterforce is exerted by the pressure oil in the lower annular pressure chamber 22, by which the control piston 6 is actively moved with the opposing piston 7 bearing on it and within the shortest reaction times into a raised position, which is in the same direction as a further open roll gap of the rolling 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 Servo valves controlled, which are actuated in response to control signals of the control device 17.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
  • Actuator (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gemäß einer besonders praxisgerechten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei der Gegenkolben axial in dem Zylindergehäuse verschiebbar.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Der Anstellzylinder 1 ist in einem weiter nicht gezeigten Walzgerüst zum Kaltwalzen von Bändern aus Stahl oder Nichteisenmetall eingesetzt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
    • BEZUGSZEICHEN
    • 1
    Anstellzylinder
    2
    Zylindergehäuse
    2a
    Deckel des Zylindergehäuses 2
    2b
    Boden des Zylindergehäuses 2
    3
    Zylinderraum
    4
    Öffnung im Deckel 2a
    5
    Öffnung im Boden 2b
    6
    Stellkolben
    7
    Gegenkolben
    8,9
    Dichtungen
    10
    Kragen des Stellkolbens 6
    11
    Kragen des Gegenkolbens 7
    12
    Druckfläche des Stellkolbens 6
    13
    Druckfläche des Gegenkolbens 7
    14
    Hydraulikleitung
    15
    Hydraulikleitung
    16
    Hydraulikleitung
    17
    Steuerung
    18
    Druckraum
    19
    Ringfläche 19 des Kragens 11
    20
    Druckraum
    21
    Ringfläche 21 des Kragens 10
    22
    Druckraum

Claims (5)

  1. Anstellzylinder für Walzgerüste zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetall
    - mit einem Zylindergehäuse (2), das einen Zylinderraum (3) umgibt,
    - mit einem mit einem beweglichen Teil des Walzgerüsts in Wirkverbindung stehenden Stellkolben (6), der an seiner dem Zylinderraum (3) zugeordneten Stirnseite eine Druckfläche (12) aufweist
    gekennzeichnet durch :
    - einen axial in dem Zylinderraum (3) beweglichen Gegenkolben (7), der an seiner der Druckfläche (12) des Stellkolbens (6) zugeordneten Stirnseite eine erste Druckfläche (13) und an seiner der Druckfläche (12) des Stellkolbens (6) abgewandten Seite eine zweite Druckfläche (19) besitzt,
    - wobei in einer ersten Stellung von Stell- und Gegenkolben (6,7) zwischen dem Stellkolben (6) und dem Gegenkolben (7) ein erster Raum (18) definiert ist und in einer zweiten Stellung mindestens ein zweiter Raum (20) zwischen einer Wand (2a) des Zylindergehäuses (2) und der zweiten Druckfläche (19) des Gegenkolbens (7) abgegrenzt ist,
    - wobei jedem Raum (18,20) jeweils eine Druckzuleitung (14,15) für Hydraulikflüssigkeit zugeordnet ist, über die die Räume jeweils separat voneinander mit einem Druck beaufschlagbar sind
    und
    - wobei eine Druckbeaufschlagung des ersten Raums (18) mit einer Hydraulikflüssigkeit eine größere Kraft erzeugt als eine Druckbeaufschlagung des zweiten Raums (19).
  2. Anstellzylinder für Walzgerüste nach Anspruch 1,
    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.
  3. Anstellzylinder für Walzgerüste nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass der Stellkolben (6) eine zweite Druckfläche (21) an seiner der ersten Druckfläche (13) des Gegenkolbens (7) abgewandten Seite aufweist.
  4. Anstellzylinder für Walzgerüste nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    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.
  5. Anstellzylinder für Walzgerüste nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch
    gekennzeichnet, dass ein dritter Raum (22) zwischen einer Wand (2b) des Zylindergehäuses (2) und der zweiten Druckfläche (21) des Stellkolbens abgegrenzt ist, dem eine Druckzuleitung (16) für Hydraulikflüssigkeit zugeordnet ist, über die der Raum (22) separat mit einem Druck beaufschlagbar ist.
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