EP1687104B1 - Anstellzylinder in walzgerüsten, unter anderem in vertikal-stauchgerüsten - Google Patents

Anstellzylinder in walzgerüsten, unter anderem in vertikal-stauchgerüsten Download PDF

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EP1687104B1
EP1687104B1 EP04790637A EP04790637A EP1687104B1 EP 1687104 B1 EP1687104 B1 EP 1687104B1 EP 04790637 A EP04790637 A EP 04790637A EP 04790637 A EP04790637 A EP 04790637A EP 1687104 B1 EP1687104 B1 EP 1687104B1
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EP
European Patent Office
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piston
adjusting cylinder
cylinder
pressure
adjusting
Prior art date
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EP04790637A
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English (en)
French (fr)
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EP1687104A1 (de
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Florian Lindner
Stefan Wendt
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SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Publication date
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    • 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
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
    • 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
    • B21B31/02—Rolling stand frames or housings; Roll mountings ; Roll chocks
    • B21B31/06—Fastening stands or frames to foundation, e.g. to the sole plate
    • 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

Definitions

  • the invention relates to adjusting cylinder for long, fast strokes in rolling stands, including those in vertical edger stands, comprising at least one piston which acts on both sides of a work roll for pitching on bearing chocks at least one work roll or an intermediate roller.
  • the adjusting device in vertical edger stands, as well as in horizontal stands, has the task of setting, maintaining and, if necessary, regulating the required roll gap.
  • a purely hydraulic adjusting device in vertical edger stands is known in the roughing-upseter of a hot strip mill. This is designed as a classic differential cylinder consisting of piston, cylinder cover and cylinder bottom.
  • this version has limits both in the required oil requirement and thus in the traversing speed as well as in the transverse force sensitivity when the piston rod is fully extended.
  • the document DE-A 36 24 958 describes a positioning control device for vertical upsets for width control of the rolling stock by means of electric screw adjustment, combined with hydraulic servovalve controlled Zylinderverstell noticeden for adjustments against rolling load.
  • the cylinders are arranged laterally on the St Squerphaseuptern the vertical stands and are connected by means of a coupling plate with the sliding nuts of the screw adjustment.
  • the document DE-OS 32 12 525 A1 describes an electro-hydraulic roll gap control and adjusting device for in particular the rolls of a vertical stand, consisting of an adjusting cylinder whose adjusting piston can move in a cylinder bore under the action of pressure changes in a pressure medium, and a plunger which dips into the pressure medium and its from a Hydraulic lifting device controlled movements cause the displacements of the adjusting, wherein the hydraulic lifting device is controlled by a servo valve, and with a scanning device for detecting the rolling forces by pressure measurement, a measuring direction for determining the actual position of the plunger and from a target-actual position of the Plunger for the purpose of obtaining a change signal processing comparator.
  • the Anstellspindel is designed as a hollow body with an axial through hole of different diameter sections, wherein the through hole of the Anstellspindel the hydraulic piston-cylinder units receives for width and / or thickness control.
  • the document EP 0 493 430 B1 describes an edge rolling mill with a vertically arranged, movable housing pair, and with means for displacing each movable housing in the horizontal direction to the other housing, and away from it and with a pair of rollers whose longitudinal axes are arranged in the vertical direction.
  • the rollers are rotatably held in respective cassettes.
  • the cassettes are held by suitably movable housings so that they are moved with them and are located inside the housing. Further, means are provided for displacing each cassette in a vertical direction relative to its associated movable housing.
  • the document EP 0 491 785 B1 describes a vertical rolling mill with two vertical movable housings, two vertically arranged with their longitudinal axes and rotatably mounted in associated cassettes rollers, the cassettes are supported by movable housings and disposed within the housing.
  • Each housing has a drive mechanism whose output side is in driving relation with the lower end of the roller in the associated cassette and whose input side is in drive relation with a horizontal drive shaft.
  • Each drive mechanism has a universal joint that allows a drive transmitting from the shaft to the roller, even if the cassette is offset by a certain amount horizontally relative to its housing.
  • the document DE-OS 2,047,240 discloses a method for rolling in a vertical stand, wherein the roll gap is controlled automatically during rolling. First, a Flachkantprofil is rolled over its side edges in a vertical frame and then in a horizontal frame in the width. The nip of the vertical stand is automatically changed during rolling of the end pieces of Flachkantprofiles so that their dimensions do not differ significantly in the subsequent flat rolling from those of the rest of Flachkantprofiles.
  • the document EP 0 868 946 A2 discloses a Stauchg screen after a continuous casting and upstream of a finishing mill upset. This should be controlled so that the pre-strip can run safely into the first frame of the finishing train, to avoid cracks in the band edge area a structural transformation in the band edge area should be ensured.
  • the position control circuits for the edger are superimposed pressure control loops for compression degree monitoring and overload limit and differential load monitoring.
  • the document EP 0 450 294 B1 discloses an adjusting device for adjusting the roll spacing in rolling mills, especially in strip rolling mills for hot or cold rolling, with at least two hydraulic Anstellzylindern that work on chocks and possibly intermediate backup roll on both sides on a respective to be set work roll.
  • the adjusting cylinders each have a guided in a cylinder housing on a cylinder pin and in a cylinder collar hat piston whose central piston surface formed by the inner hat shelf and formed by the Hutrand annular piston surface independently or individually or jointly with pressure medium can be acted upon.
  • the invention has the object to enable an improvement of the known purely hydraulic adjusting devices, wherein the number of setting cylinder not set should be, so that the arrangement of only one cylinder per page should remain technically possible.
  • the inventive design of the Anstellzylinders sets to a same over the entire cylinder stroke support length, the cross-sectional area of the second piston rod significantly reduces the required oil consumption and thus with the same pump performance a higher travel speed is realized.
  • the application of the invention is not limited to a vertical edger stand in heavy plate plants, but can be used with advantage in other scaffolding of other plants.
  • a further advantage of this invention allows an optimization of oil demand and traversing speed:
  • the proposed encapsulation of the second piston rod is designed as an additional cylinder oil space.
  • a short circuit between the emptying and the additional oil space of the cylinder which is filling up can be produced during the rolling force-free movement in the direction of the rolling stock. This reduces the pump power.
  • a short circuit between both oil spaces on the additional rod side can be made. This makes it possible to apply the required rolling force with the complete piston surface.
  • the adjusting cylinder consists of the piston (KO) with the rod (ST1) and the rod (ST2).
  • the piston is embedded in the cylinder cover (ZD) and the cylinder bottom (ZB), both having coaxially arranged holes for the passage of the piston rods.
  • receptacles for piston guide elements which are designed here as metal bushings (BU1), (BU2).
  • BU1, BU2 Both metal bushings (BU1), (BU2) are held by corresponding covers (DE1), (DE2).
  • the seals belonging to the cylinder (DI1 - DI3) are located in the cover (DE1), in the piston (KO) and in the cylinder bottom (ZB).
  • Cylinder bottom (ZB) and cylinder cover (ZD) are bolted to the screws (SR2).
  • the complete setting cylinder is screwed to the stand of the rolling stand with the screws (SR1).
  • the rod (ST1) is a pressure piece (DS).
  • the rod (ST1) is protected by a bellows (FB).
  • the bellows (FB) is supported either on sliding discs on the rod (ST1) or is held by means of loops on guide rods, not shown here.
  • the cylinder piston has an anti-rotation, which is either designed as a frame connection between the pressure pieces (DS), not shown here of two superimposed Anstellzylindern or consists of extensions of the pressure piece (DS), which are guided in the already mentioned guide rods.
  • a capsule (KA) which protects the one hand, the rod (ST2) and on the other hand has the option of being used as an additional oil chamber (OL3).
  • a displacement measuring system here designed as a position sensor (PG), which receives the position of the cylinder piston.
  • oil spaces (OL1, OL2, OL3) form depending on the design, the force-relevant annular surfaces A1 and A2 or the circular area A3.
  • FIG. 3 is the installation situation of four different types of Anstellzylindern shown in a compression frame. All designs have the same design as two piston rods. When using the Anstellzylinders in a compression frame this is according to the FIG. 3 installed four times; Two adjusting cylinders per side, which are arranged above and below the stator center plane (9). Technically, however, is also the arrangement of only one Anstellzylinder per page.
  • the cylinders are inserted in corresponding bores of the edger stator (8) and act on the compression rollers (7).
  • the balance is pushed out of the overall system by the balancing cylinder (5).
  • the balancing cylinder (5) can also take over the function of a retraction cylinder.
  • Differential circuits of the pressure chambers A1 and / or A2 and / or A3 z. B. for applying the required quantities of oil are also conceivable. Pressurization of the individual pressure chambers via solenoid valves, servo valves, check valves, pumps, containers, pressure vessels, storage, etc. according to the prior art.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft Anstellzylinder für lange, schnelle Hubbewegungen in Walzgerüsten, u. a. solche in Vertikal-Stauchgerüsten, umfassend zumindest jeweils einen Kolben, welcher über Lagereinbaustücke zumindest einer Arbeitswalze oder einer zwischengeschalteten Walze beidseitig auf eine Arbeitswalze zum Anstellen einwirkt. Eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 ist z.B. aus US-A 3 566 638 bekannt.
  • Die Anstelleinrichtung in Vertikal-Stauchgerüsten hat ebenso wie die in Horizontalgerüsten die Aufgabe, den erforderlichen Walzspalt einzustellen, zu halten und bei Bedarf zu regeln.
  • In Vertikal-Stauchgerüsten sind Anstelleinrichtungen als rein mechanische, als rein hydraulische bzw. als eine Kombination aus mechanischer und hydraulischer Anstellung bekannt. Technisch möglich und sinnvoll ist die Anordnung von einer oder zwei Anstellungen je Seite.
  • Bekannt ist beispielsweise eine rein hydraulische Anstelleinrichtung in Vertikal-Stauchgerüsten beim Vorgerüst-Staucher einer Warmbandstraße. Diese ist als ein klassischer Differentialzylinder, bestehend aus Kolben, Zylinderdeckel und Zylinderboden ausgeführt.
  • Grenzen hat jedoch diese Ausführung sowohl in dem erforderlichen Ölbedarf und damit der Verfahrgeschwindigkeit als auch in der Querkraftempfindlichkeit bei voll ausgefahrener Kolbenstange.
  • Die bekannte Problematik hat eine rein hydraulische Anstellung in Vertikal-Stauchgerüsten für Grobblechanlagen bisher als schwer beherrschbar erscheinen lassen. Denn es ist wichtig mit sehr hoher Geschwindigkeit einen sehr langen Hub zu fahren, weil nach dem Drehen eines Bleches innerhalb kurzer Zeit von minimalem Walzspalt auf maximalem Walzspalt gefahren werden muss.
  • Das Dokument DE-A 36 24 958 beschreibt eine Positioniersteuereinrichtung für vertikale Stauchgerüste zur Breitenregelung des Walzmaterials mittels elektrischer Schraubenspindelverstelleinrichtung, kombiniert mit hydraulischen servoventil- geregelten Zylinderverstelleinrichtungen für Verstellungen gegen Walzlast. Die Zylinder sind seitlich an den Ständerquerhäuptern der Vertikalgerüste angeordnet und sind mittels einer Koppelplatte mit den Verschiebemuttern der Schraubspindelverstellung verbunden.
  • Das Dokument DE-OS 32 12 525 A1 beschreibt eine elektrohydraulische Walzspaltregelung- und Anstellvorrichtung für insbesondere die Walzen eines Vertikalgerüstes, bestehend aus einem Verstellzylinder, dessen Verstellkolben sich in einer Zylinderbohrung unter der Wirkung von Druckänderungen in einem Druckmittel verschieben kann, und aus einem Tauchkolben, der in das Druckmittel eintaucht und dessen von einer hydraulischen Hubvorrichtung gesteuerte Bewegungen die Verschiebungen des Verstellkolbens bewirken, wobei die hydraulische Hubvorrichtung von einem Servoventil gesteuert ist, sowie mit einer Abtastvorrichtung zur Erfassung der Walzkräfte durch Druckmessung, einer Messrichtung zur Ermittlung Ist-Lage des Tauchkolbens und aus einem die Soll-Ist-Lage des Tauchkolbens zwecks Gewinnung eines Änderungssignals verarbeitenden Vergleicher. Die Anstellspindel ist als Hohlkörper mit einer axialen Durchgangsbohrung unterschiedlicher Durchmesserabschnitte ausgebildet, wobei die Durchgangsbohrung der Anstellspindel die hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten zur Breiten- und/oder Dickenregelung aufnimmt.
  • Das Dokument US-PS 4,658,622 A beschreibt ein Kantenwalzwerk mit einem Paar entgegengesetzt angeordneter Vertikalwalzen. Jede Walze ist mit einem Antrieb versehen, der zwei Antriebssektionen in generell parallelen Ausrichtungen umfasst. Die erste Antriebssektion ist mittels einer kerbverzahnten Ausbildung mit einem Antriebsrad gekoppelt, insbesondere für eine relativ größere Einstellung des Walzspaltes, wenn das Gerüst sich nicht unter Last befindet. Die zweite Antriebssektion ist mit der ersten Antriebssektion verbunden, und zwar ebenfalls mittels einer kerbverzahnten Verbindung, welche geringere Einstellungen des Walzspalts ermöglicht, wenn das Walzgerüst unter Last arbeitet.
  • Das Dokument EP 0 493 430 B1 beschreibt ein Kantenwalzwerk mit einem vertikal angeordneten, bewegbaren Gehäusepaar, sowie mit Mitteln zum Versetzen jedes bewegbaren Gehäuses in horizontaler Richtung auf das andere Gehäuse zu, und von diesem fort und mit einem Walzenpaar, dessen Längsachsen in vertikaler Richtung angeordnet sind. Die Walzen sind drehbar in entsprechenden Kassetten gehalten. Die Kassetten werden von entsprechend bewegbaren Gehäusen so gehalten, dass sie mit ihnen bewegt werden und sich im Inneren des Gehäuses befinden. Ferner sind Mittel zum Versetzen jeder Kassette in vertikaler Richtung gegenüber ihrem zugeordneten bewegbaren Gehäuse vorgesehen.
  • Das Dokument EP 0 491 785 B1 beschreibt eine Vertikalwalzstraße mit zwei vertikalen bewegbaren Gehäusen, zwei mit ihren Längsachsen vertikal angeordneten und in zugehörigen Kassetten drehbar befestigten Walzen, wobei die Kassetten von bewegbaren Gehäusen gestützt und innerhalb der Gehäuse angeordnet sind. Vorgesehen ist eine Einrichtung zum Verschieben jedes bewegbaren Gehäuses und der diesem zugeordneten Kassette in Horizontalrichtung zum anderem Gehäuse hin oder von diesem weg und eine Einrichtung zum Verschieben jeder Kassette gegenüber ihrem Gehäuse in horizontaler Richtung zur anderen Kassette hin und von diesen weg. Jedes Gehäuse besitzt einen Antriebsmechanismus, dessen Ausgangsseite in Antriebsbeziehungen mit dem unteren Ende der Walze in der zugehörigen Kassette und dessen Eingangsseite sich in Antriebsbeziehung mit einer horizontalen Antriebswelle befindet. Jeder Antriebsmechanismus weist ein Universalgelenk auf, das einen von der Welle auf die Walze übertragenden Antrieb ermöglicht, sogar wenn die Kassette um ein bestimmtes Maß horizontal gegenüber ihrem Gehäuse versetzt ist.
  • Das Dokument DE-OS 2 047 240 offenbart ein Verfahren zum Walzen in einem Vertikalgerüst, wobei der Walzspalt während des Walzens automatisch gesteuert wird. Zunächst wird ein Flachkantprofil über seine Seitenkanten in einem Vertikalgerüst und anschließend in einem Horizontalgerüst in die Breite gewalzt. Der Walzspalt des Vertikalgerüstes wird beim Walzen der Endstücke des Flachkantprofiles automatisch so verändert, dass deren Abmessungen beim anschließenden Flachwalzen nicht wesentlich von denen des übrigen Flachkantprofiles abweichen.
  • Das Dokument EP 0 868 946 A2 offenbart ein einer Stranggießanlage nach- und einer Fertigstraße vorgeschaltetes Stauchgerüst. Dieses soll so gesteuert werden, dass das Vorband sicher in das erste Gerüst der Fertigstraße einlaufen kann, wobei zur Vermeidung von Rissen im Bandkantenbereich eine Gefügeumwandlung im Bandkantenbereich sichergestellt sein soll. Dazu wird vorgeschlagen, dass den Positionsregelkreisen für das Stauchgerüst Druckregelkreise zur Stauchgradüberwachung sowie Überlastbegrenzung und Differenzlast-Überwachung überlagert sind.
  • Das Dokument EP 0 450 294 B1 offenbart eine Anstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenabstandes in Walzgerüsten, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung, mit mindestens zwei hydraulischen Anstellzylindern, die über Einbaustücke und ggf. zwischengeschalteter Stützwalze beidseitig auf eine jeweils anzustellende Arbeitswalze arbeiten. Die Anstellzylinder weisen jeweils einen in einem Zylindergehäuse auf einem Zylinderzapfen und in einem Zylinderkragen geführten Hutkolben auf, dessen von dem inneren Hutboden gebildete Zentralkolbenfläche und von dem Hutrand gebildete Ringkolbenfläche unabhängig voneinander bzw. einzeln oder gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind.
  • Ausgehend vom vorgenannten Stand der Technik umfasst die Erfindung die Aufgabe, eine Verbesserung der bekannten rein hydraulischen Anstelleinrichtungen zu ermöglichen, wobei die Anzahl der Anstellzylinder nicht festgelegt sein soll, so dass auch die Anordnung von nur einem Zylinder je Seite technisch möglich bleiben soll.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt mit der Erfindung bei Anstellzylindern der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Bauart dadurch, dass der Anstellzylinder mit einer zweiten Kolbenstange ausgestattet wird in der Weise, dass jeder Anstellzylinder einen Kolben aufweist, der mit zwei Kolbenstangen in entgegen gerichtete Richtungen weisend ausgestattet ist, und der Kolben in jeweils einer Ausnehmung im Zylinderboden bzw. Zylinderdeckel eingesetzt ist, wobei diese koaxial angeordnete Bohrungen zur Durchführung der Kolbenstangen besitzen.
  • Die erfindungsgemäße Ausführung des Anstellzylinders stellt auf eine über den gesamten Zylinderhub gleiche Abstützlänge ab, wobei die Querschnittsfläche der zweiten Kolbenstange den erforderlichen Ölbedarf erheblich reduziert und somit bei gleicher Pumpenleistung eine höhere Verfahrgeschwindigkeit realisiert wird. Damit bleibt die Anwendung der Erfindung auch nicht auf ein Vertikal-Stauchgerüst in Grobblechanlagen beschränkt, sondern lässt sich mit Vorteil auch in anderen Gerüsten anderer Anlagen einsetzen. Ein weitergehender Vorteil dieser Erfindung ermöglicht eine Optimierung von Ölbedarf und Verfahrgeschwindigkeit:
  • Die Erfindung wird in Unteransprüchen weiter ausgestaltet.
  • Die vorgeschlagene Kapselung der zweiten Kolbenstange wird als zusätzlicher Zylinderölraum gestaltet. Über eine entsprechende Steuerung kann während der walzkraftfreien Verfahrbewegung in Richtung Walzgut ein Kurzschluss zwischen dem sich leerenden und dem zusätzlichen sich füllenden Ölraum des Zylinders hergestellt werden. Dadurch wird die Pumpenmehrleistung reduziert. Während des Walzens kann ein Kurzschluss zwischen beiden Ölräumen auf der zusätzlichen Stangenseite hergestellt werden. Dadurch ist es möglich, mit der kompletten Kolbenfläche die erforderliche Walzkraft aufzubringen.
  • Die Erfindung wird anhand teilweise schematisierter Figuren beschrieben:
    Es zeigen:
    • Figur 1
    den schematisierten Anstellzylinder mit Kolben, Kolbenstange, Dichtungen und dergleichen;
    Figur 2
    die schematisierte Steuerung des Anstellzylinders für schnelles Vorfahren, Stauchen und schnelles Zurückfahren;
    Figur 3
    die Anstellzylinder in Einbausituation bspw. in einem Stauchgerüst;
    Figur 4
    einen Anstellzylinder mit zwei Druckräumen;
    Figur 5
    einen Anstellzylinder mit drei Druckräumen;
    Figur 6
    einen Plungerzylinder mit einem Druckraum;
    Figur 7
    einen Plungerzylinder mit zwei Druckräumen.
  • Gemäß Figur 1 besteht der Anstellzylinder aus dem Kolben (KO) mit der Stange (ST1) und der Stange (ST2). Der Kolben ist in den Zylinderdeckel (ZD) und den Zylinderboden (ZB) eingelassen, wobei beide koaxial angeordnete Bohrungen zur Durchführung der Kolbenstangen besitzen. In beiden letztgenannten Bohrungen befinden sich Aufnahmen für Kolbenführungselemente, die hier als Metallbuchsen (BU1), (BU2) ausgeführt sind. Beide Metallbuchsen (BU1), (BU2) werden von entsprechenden Deckeln (DE1), (DE2) gehalten. Die zum Zylinder gehörigen Dichtungen (DI1 - DI3) befinden sich im Deckel (DE1), im Kolben (KO) und im Zylinderboden (ZB). Zylinderboden (ZB) und Zylinderdeckel (ZD) sind mit den Schrauben (SR2) verschraubt. Der komplette Anstellzylinder ist mit den Schrauben (SR1) am Ständer des Walzgerüsts verschraubt. In Verlängerung der Stange (ST1) befindet sich ein Druckstück (DS). Die Stange (ST1) ist mit einem Faltenbalg (FB) geschützt. Der Faltenbalg (FB) ist entweder über Gleitscheiben auf der Stange (ST1) abgestützt oder wird mittels Schlaufen an hier nicht gezeigten Führungsstangen gehalten.
  • Der Zylinderkolben hat eine Verdrehsicherung, die entweder als hier nicht dargestellte Rahmenverbindung zwischen den Druckstücken (DS) von zwei übereinander angeordneten Anstellzylindern ausgeführt ist oder aus Fortsätzen des Druckstücks (DS) besteht, die in den bereits erwähnten Führungsstangen geführt sind. In Fortsetzung des Zylinderbodens (ZB) befindet sich eine Kapsel (KA), die einerseits die Stange (ST2) schützt und anderseits die Option besitzt als zusätzlicher Ölraum (OL3) verwendet zu werden. In Verlängerung der Kapsel (KA) befindet sich ein Wegmesssystem, hier als Positionsgeber (PG) ausgeführt, das die Stellung des Zylinderkolbens aufnimmt.
  • Die Ausführung des Anstellzylinders in Fig. 4 und Fig. 5 ist sinngemäß. In der Ausführung als Plungerzylinder, Fig. 6 und 7, sind Zylinderdeckel und Zylinderboden ein Teil (PB) und der Kolben (KO) besteht nur noch aus den Anstellzylinderstangen (ST3, ST4).
  • Die in Fig. 5 gezeigten Ölräume (OL1, OL2, OL3) bilden je nach Ausführung die kraftrelevanten Ringflächen A1 und A2 bzw. die Kreisfläche A3.
  • In Figur 2 ist schematisch die Steuerung erläutert für ein schnelles Vor- und Zurückfahren des Anstellzylinders mit geringem Volumenstrom oder Stauchen des Walzgutes mit hoher Kraft. Die einzelnen Betriebsphasen 1 bis 3, d.h. schnelles Vorfahren, Stauchen mit hoher Kraft und schnelles Zurückfahren sind anhand der Figur 2 gut ersichtlich.
    • Phase 1:
    schnelles Vorfahren mit reduzierter Kraft:
    Druck auf Fläche A2; Flächen A1 und A3 sind möglichst drucklos (P2»0; P1≈0)
    optimal: A1≈A3; Leitungen 1 und 3 können verbunden sein, Öl fließt dann von Leitung 1 nach Leitung 3
    oder sinngemäßer Austausch der Flächen A2 und A3
    Phase 2:
    Stauchen mit hoher Kraft
    Druck auf Fläche A2 und Fläche A3; Fläche A1 < Flächen A2 + A3
    Phase 3:
    schnelles Zurückfahren
    Druck auf Fläche A1; Flächen A2 und A3 sind drucklos oder mit wenig Druck beaufschlagt.
  • In Figur 3 ist die Einbausituation von vier verschiedenen Bauformen von Anstellzylindern in einem Stauchgerüst gezeigt. Allen Bauformen ist die Ausführung mit zwei Kolbenstangen gemeinsam. Bei der Verwendung des Anstellzylinders in einem Stauchgerüst ist dieser entsprechend der Figur 3 viermal verbaut; Je Seite zwei Anstellzylinder, die ober- und unterhalb der Ständermittenebene (9) angeordnet sind. Technisch möglich ist aber auch die Anordnung von nur einem Anstellzylinder je Seite. Die Zylinder sind in entsprechenden Bohrungen des Staucherständers (8) eingebracht und wirken auf die Stauchwalzen (7). In Verbindung mit einer Balanciertraverse (6) wird durch den Balancierzylinder (5) das Spiel aus dem Gesamtsystem herausgedrückt. Der Balancierzylinder (5) kann auch die Funktion eines Rückzugzylinders übernehmen.
  • In den Figuren 4 bis 7 sind folgende Zylinderausführungsformen gezeigt:
    • Figur 4
    zeigt einen Anstellzylinder mit 2 Druckräumen und den Wirkflächen A1 und A2,
    Figur 5
    zeigt einen Anstellzylinder mit 3 Druckräumen und den Wirkflächen A1, A2 und A3,
    Figur 6
    zeigt einen Plungerzylinder mit 1 Druckraum und der Wirkfläche A2,
    Figur 7
    zeigt einen Plungerzylinder mit 2 Druckräumen und den Wirkflächen A2 und A3.
  • Die Fahrweise der einzelnen Bauweisen kann entsprechend den notwendigen Vorgaben gewählt werden, z. B. gemäß
    • Figur 4:
    Doppelt wirkender Zylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 zum schnellen Vorfahren und zum Aufbringen der Walzkraft, Ringfläche A1 ist druckbeaufschlagt zum Zurückfahren des Zylinders
    Figur 5:
    Doppelt wirkender Zylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 und / oder Kreisfläche A3 zum schnellen Vorfahren und Verwendung der Ringfläche A2 und / oder Kreisfläche A3 zum Aufbringen der Walzkraft, Ringfläche A1 ist druckbeaufschlagt zum Zurückfahren des Zylinders
    Figur 6
    Plungerzylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 zum schnellen Vorfahren und zum Aufbringen der Walzkraft, Balancierzylinder (5) wirkt als Rückzugzylinder
    Figur 7
    Plungerzylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 und /oder Kreisfläche A3 zum schnellen Vorfahren und Verwendung der Ringfläche A2 und / oder Kreisfläche A3 zum Aufbringen der Walzkraft, Balancierzylinder (5) wirkt als Rückzugzylinder
    oder Figur 5
    einfach wirkender Zylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 und / oder Kreisfläche A3 zum schnellen Vorfahren und Verwendung der Ringfläche A2 und / oder Kreisfläche A3 zum Aufbringen der Walzkraft, Ringfläche A1 ist drucklos, Balancierzylinder (5) wirkt als Rückzugzylinder.
    oder Figur 4
    Einfach wirkender Zylinder mit Druckbeaufschlagung der Ringfläche A2 zum schnellen Vorfahren und zum Aufbringen der Walzkraft, Ringfläche A1 ist drucklos, Balancierzylinder (5) wirkt als Rückzugzylinder.
  • Differentialschaltungen der Druckräume A1 und / oder A2 und / oder A3 z. B. zum Aufbringen der erforderlichen Ölmengen sind ebenso denkbar. Druckbeaufschlagung der einzelnen Druckräume erfolgt über Magnetventile, Servoventile, Rückschlagventile, Pumpen, Behälter, Druckbehälter, Speicher etc. entsprechend dem Stand der Technik.

Claims (14)

  1. Anstellzylinder für lange schnelle Hubbewegungen in Walzgerüsten,
    unter anderem in Vertikal-Stauchgerüsten, umfassend
    zumindest einen Kolben, welcher über ein Lagereinbaustück zumindest einer Arbeitswalze oder einer zwischengeschalteten Walze auf die Arbeitswalze zum Anstellen einwirkt, und welcher mit zwei Kolbenstangen (ST1, ST2) in entgegen gerichtete Richtungen weisend, ausgestattet ist; und
    wobei der Kolben (KO) in jeweils einer Ausnehmung im Zylinderboden (ZB) bzw. Zylinderdeckel (ZD) des Anstellzylinders eingesetzt ist,
    wobei der Zylinderboden (ZB) und der Zylinderdeckel (ZD) koaxial angeordnete Bohrungen zur Durchführung der Kolbenstangen (ST1, ST2) besitzen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die durch den Kolben (KO) und die Kolbenstange (ST1) gebildete Fläche (A1) kleiner ausgebildet ist als die durch den Kolben (KO) und die Kolbenstange (ST2) gebildete Fläche (A2).
  2. Anstellzylinder nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in den vorgenannten Bohrungen Aufnahmen für Kolbenstangenführungselemente vorgesehen sind, die vorzugsweise als Metallbuchsen (BU1, BU2), oder als Führungsbänder ausgeführt sind und vorzugsweise von Deckeln (DE1, DE2) gehalten sind.
  3. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zum Zylinder gehörige Dichtungen (DI1, D12, DI3) sich im Deckel (DE1) und (DE2) sowie im Kolben (KO) befinden (Figur 1) bzw. Führungsbänder mit den Dichtungen in den Deckeln (DE1) und (DE2) aufgenommen sind.
  4. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Zylinderboden (ZB) mit dem Zylinderdeckel (ZD) mittels Schrauben (SR2) verbunden ist.
  5. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der komplette Anstellzylinder mittels Schrauben (SR1) mit dem Gerüstständer verbunden ist.
  6. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass sich in Fortsetzung des Zylinderbodens (ZB) eine Kapsel (KA) befindet, die entweder die Kolbenstange (ST2) schützt, oder als zusätzlicher Ölraum (OL3) verwendbar ist.
  7. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in Verlängerung der Kapsel (KA) sich ein als Positionsgeber (PG) ausgeführtes Wegmesssystem oder dergleichen befindet, welches die Stellung des Kolbens (KO) aufnimmt.
  8. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verlängerung der Kolbenstange (ST1) ein Druckstück (DS) zur Einwirkung auf die Walzeneinbaustücke angeordnet ist.
  9. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Kolben (KO) eine Verdrehsicherung aufweist.
  10. Anstellzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mit dem Druckstück (DS) verbundene Kolbenstange (ST1) von einem Faltenbalg umgeben ist.
  11. Verfahren zum Betrieb des Anstellzylinders nach Anspruch 1, wobei der Anstellzylinder
    einen in einem zumindest zweiteiligen Gehäuse (G1, G2) zwischen Druckflächen (A1, A2, A3) kraftschlüssig bewegbaren, auf ein Einbaustück (ES) eines Walzgerüstes einwirkenden Kolben (KO) umfasst, und dass Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,
    dass zum schnellen Vorfahren des Kolbens (KO) mit reduzierter Kraft Druck auf Druckfläche A2 aufgebracht wird, wogegen die Druckflächen A1 und A3 nicht beaufschlagt werden.
  12. Verfahren zum Betrieb des Anstellzylinders nach Anspruch 1, wobei der Anstellzylinder einen in einem zumindest zweiteiligen Gehäuse (G1, G2) zwischen Druckflächen (A1, A2, A3) kraftschlüssig bewegbaren, auf ein Einbaustück (ES) eines Walzgerüstes einwirkenden Kolben (KO) umfasst, und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,
    dass zum Stauchen mit hoher Kraft Druck auf die Druckflächen A2 und/oder A3 aufgebracht wird.
  13. Verfahren zum Betrieb des Anstellzylinders nach Anspruch 1, wobei der Anstellzylinder einen in einem zumindest zweiteiligen Gehäuse (G1, G2) zwischen Druckflächen (A1, A2, A3) kraftschlüssig bewegbaren, auf ein Einbaustück (ES) eines Walzgerüstes einwirkenden Kolbens (KO) umfasst und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,
    dass zum schnellen Zurückfahren des Kolbens (KO) Druck auf die Druckfläche A1 aufgebracht wird und die Druckflächen A2 bzw. A3 und A3 bzw. A2 nicht beaufschlagt werden.
  14. Verfahren zum Betrieb des Anstellzylinders nach Anspruch 13, wobei der Anstellzylinder einen in einem zumindest zweiteiligen Gehäuse (G1, G2) zwischen Druckflächen (A1, A2, A3) kraftschlüssig bewegbaren, auf ein Einbaustück (ES) eines Walzgerüstes einwirkenden Kolben (KO) umfasst und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,
    dass zum schnellen Zurückfahren des Kolbens (KO) ein separater Rückzugzylinder verwendet wird, bei möglichst drucklosen Druckflächen A2 und A3, wobei die Größe der Druckfläche A1 auch Null sein kann (Plungerzylinder).
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