EP1761345B1 - Vorrichtung zur beaufschlagung der führungsflächen von in den ständerfenstern von walzgerüsten gerührten lagereinbaustücken - Google Patents

Vorrichtung zur beaufschlagung der führungsflächen von in den ständerfenstern von walzgerüsten gerührten lagereinbaustücken Download PDF

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EP1761345B1
EP1761345B1 EP06754225A EP06754225A EP1761345B1 EP 1761345 B1 EP1761345 B1 EP 1761345B1 EP 06754225 A EP06754225 A EP 06754225A EP 06754225 A EP06754225 A EP 06754225A EP 1761345 B1 EP1761345 B1 EP 1761345B1
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EP
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roll
guide surfaces
piston
measuring
bearing
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Frank Benfer
Matthias Kipping
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    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting
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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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product

Definitions

  • the invention relates to a device for acting on the guide surfaces of, guided in the stator windows of rolling stands bearing chocks with auflegbaren on the guide surfaces printing plates, which are acted upon by arranged in the rolling mill stands hydraulic piston-cylinder units.
  • Devices of this kind are for example off EP-A 1 036 605 and EP-A 1 281 449 known, in which the hydraulic piston-cylinder units are arranged in recesses of the roll stand, and the respective cylinder piston carries on its, the stator window and the respective lateral guide surface of the bearing chocks facing end face a pressure plate.
  • the invention has for its object to eliminate this, affecting the rolling process disadvantages.
  • This object is achieved in that the hydraulic cylinders are each assigned control devices which can be controlled by pressure and displacement measuring devices. These arrangements may operate such that the piston, regardless of the force acting on it, maintains a predetermined position or so as to yield at a certain force acting on the piston, and approaches another particular position; they can also work so that the bearing insert is pressed with a certain force to a fixed stand window side.
  • the Weggeber then shows no changes. If the piston of the cylinder is then driven by a predetermined amount in the opposite direction, so there is a defined game of bearing chocks in the stator window.
  • This type of clearance adjustment can compensate for the manufacturing tolerances of the different bearing chocks, the wear and the St Seinschnürung due to the expected rolling forces. By setting an optimal game no pressure forces of the piston and no frictional forces are generated, which negatively affect the controllability of the process.
  • the position of the bearing chocks can be determined to a selected level by pressing and simultaneously measuring the driven piston stroke on the drive side and on the operating side of the rollers. If this distance measurement compared with previously stored distance measurements, then the wear can be determine the stud windows and their components. If the piston is used as described so that there are two pistons per roller and they press over the bearing chocks on a fixed surface, so that the setting of the rollers can be determined. By evaluating the measured values, the position of all rolls can be determined among each other. If a piston is provided for each bearing chock on each side, the inlet and the outlet side and the drive and operating side, the rollers can be selectively interlocked against each other via this path measurement. So z. B.
  • the upper work roll and the upper support roller are placed parallel to each other and compared to the lower work roll and the lower support roller, which are placed parallel to each other are entangled.
  • This setting of the upper rolls to the lower rolls can then be used to influence profile and flatness.
  • the position of the rollers can be precisely positioned.
  • FIG. 1 can be seen in the stator window SF, the bearing chuck LS for the horizontal roller between the two uprights ST1 and ST2 a rolling mill out.
  • the left stand spar ST1 is a piston-cylinder unit which has a guide cylinder FZ with a guided therein piston K with piston rod KS.
  • the piston rod KS carries at one end a guided in the left stand spar ST1 pressure plate DP.
  • Piston K and Piston rod KS have centered on a recess AS, in which a, arranged on the outer rear wall of the guide cylinder FZ odometer WM projects.
  • On both sides of the piston K open into the guide cylinder FZ hydraulic pressure lines HD, which is associated with a pressure measuring device, not shown.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von, in den Ständerfenstern von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken mit, auf die Führungsflächen auflegbaren Druckplatten, die von in den Walzgerüstständern angeordneten Hydraulik-Kolbenzylinder-Aggregaten beaufschlagt sind. Vorrichtungen dieser Art sind zum Beispiel aus EP-A 1 036 605 und EP-A 1 281 449 bekannt, bei denen die Hydraulik-Kolbenzylinder-Aggregate in Ausnehmungen des Walzgerüstständers angeordnet sind, und der jeweilige Zylinder-Kolben an seiner, dem Ständerfenster und der jeweiligen seitlichen Führungsfläche der Lagereinbaustücke zugewandten Stirnseite eine Druckplatte trägt. Mit dieser Vorrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, durch Änderung der hydraulischen Druckbeaufschlagung des Kolbens definierte Anpresskräfte und damit Reibkräfte an den Lagereinbaustücken unter Überbrückung des Betriebsspiels zu erzeugen, d.h. definierte Anpress- und Reibkräfte, unabhängig von den walztechnischen Bedingungen vorzugeben. Wie in der genannten EP-A 1 036 605 beschrieben, entstehen durch die Andruckkräfte Reibkräfte, welche die gleiche Wirklinie wie die Walzkraft aufweisen. Auch wenn diese konstant gehalten werden, ist nicht gewährleistet, dass auch die Reibkräfte konstant bleiben, weil sich der Reibungskoeffizient zwischen den Anlageflächen der Lagereinbaustücke und des Ständerfensters aufgrund von Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit ändert. Die Oberfläche der Anlagenflächen wird durch Korrosion, Kühlwasser oder andere Abrassivstoffe rauer. Der Reibungskoeffizient steigt an und damit auch die Reibkräfte T, die dadurch nur ungenau bestimmbar sind. Unabhängig davon, ob die Reibkräfte bestimmbar sind, oder nicht, beeinträchtigen sie die Steuer- und Regelbarkeit der Walzgerüste. Infolge dessen ist die direkt im Walzspalt wirkende Walzkraft nicht genau bestimmbar. Aber nur aus dieser direkt im Walzspalt wirksamen Kraft kann nach der Dickenregelungsgleichung die aktuelle Banddicke im Walzspalt berechnet werden. Infolge dessen sind die Band-Dicken- und Band-Planheitstoleranzen schwierig einzuhalten. Mit der konstruktiven Lösung nach der genannten Druckschrift lässt sich auch nicht feststellen, wo sich die Mittelebenen der Lagereinbaustücke im Ständerfenster mit Bezug auf eine fixe Ebene befinden und wie sich die Lage der Mittelebenen zu dieser fixen Ebene verändert. Dieser Mangel führt auch dazu, dass ein unbeabsichtigtes Schränken der Walzen gegeneinander nicht feststellt werden kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese, den Walzprozeß beeinträchtigenden Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Hydraulikzylinder jeweils, von Regeleinrichtungen steuerbare Druck- und Wegmesseinrichtungen zugeordnet werden. Diese Regelungen können derart arbeiten, dass der Kolben unabhängig von der auf ihn wirkenden Kraft eine vorgegebene Position einhält oder so, dass er bei einer bestimmten, auf den Kolben wirkenden Kraft ausweicht, und eine andere bestimmte Position anfährt; sie können auch so arbeiten, dass das Lagereinbaustück mit einer bestimmten Kraft an eine fixe Ständerfensterseite angedrückt wird. Der Weggeber zeigt dann keine Veränderungen mehr an. Wird der Kolben des Zylinders dann um einen vorgegebenen Betrag in die entgegengesetzte Richtung gefahren, so entsteht ein definiertes Spiel der Lagereinbaustücke im Ständerfenster. Diese Art der Spieleinstellung kann die Fertigungstolleranzen der unterschiedlichen Lagereinbaustücke, den Verschleiß und die Ständereinschnürung aufgrund der zu erwartenden Walzkräfte kompensieren. Durch das Einstellen eines optimalen Spiels wirken keine Andruckkräfte des Kolbens und es werden keine Reibkräfte erzeugt, welche die Regelbarkeit des Prozesses negativ beeinflussen.
  • Bei bekannter Lage der Ständerfensterseiten kann durch das Andrücken und das gleichzeitige Messen des gefahrenen Kolbenhubs auf der Antriebsseite sowie auf der Bedienungsseite der Walzen die Lage der Lagereinbaustücke zu einer gewählten Ebene bestimmt werden. Wird diese Wegmessung mit vorher gespeicherten Wegmessungen verglichen, dann lässt sich der Verschleiß an den Ständerfenstern und deren Einbauteilen ermitteln. Wird der Kolben wie beschrieben so eingesetzt, dass pro Walze zwei Kolben vorhanden sind und diese über die Lagereinbaustücke auf eine fixe Fläche drücken, lässt sich damit die Schränkung der Walzen ermitteln. Durch die Auswertung der Messwerte kann dabei die Lage aller Walzen untereinander bestimmt werden. Wenn für jedes Lagereinbaustück auf jeder Seite, der Einlauf- und der Auslaufseite sowie der Antriebs- und Bedienungsseite ein Kolben vorgesehen ist, können über diese Wegemessung die Walzen gezielt gegeneinander verschränkt werden. So können z. B. die obere Arbeitswalze und die obere Stützwalze parallel zueinander gestellt werden und gegenüber der unteren Arbeitswalze und der unteren Stützwalze, die für sich parallel zueinander gestellt sind verschränkt werden. Diese Schränkung der oberen Walzen zu den unteren Walzen kann dann zur Beeinflussung von Profil und Planheit genutzt werden. Mit Hilfe dieser integrierten Wegmessung, die unmittelbar in oder an den bewegten Bauteilen misst, lässt sich die Lage der Walzen genau positionieren.
  • Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    einen Teilschnitt durch ein Walzgerüst, von der Seite gesehen in schematischer Darstellung und
    Figur 2
    ein Teilschnitt gemäß Figur 1 durch ein anderes Walzgerüst.
    Figur 3
    ein Regelschema.
  • Wie aus Figur 1 zu ersehen, ist im Ständerfenster SF, zwischen den beiden Ständerholmen ST1 und ST2 eines Walzgerüstes das Lagereinbaustück LS für die Horizontalwalze geführt. In dem linken Ständerholm ST1 befindet sich ein Kolbenzylinderaggregat, das einen Führungszylinder FZ mit einem darin geführten Kolben K mit Kolbenstange KS aufweist. Die Kolbenstange KS trägt stimseitig eine, im linken Ständerholm ST1 geführte Druckplatte DP. Kolben K und Kolbenstange KS weisen mittig eine Ausnehmung AS auf, in die ein, an der äußeren Rückwand des Führungszylinders FZ angeordneter Wegmesser WM kragt. Beiderseits des Kolbens K münden in den Führungszylinder FZ hydraulische Druckleitungen HD, denen eine nicht dargestellte Druckmesseinrichtung zugeordnet ist.
  • Bei der Ausbildung nach Figur 2 sind bei einem Vier-Walzengerüst mit horizontalen Stützwalzen SW1 und SW2, diesen zugeordnete Arbeitswalzen AW1 und AW2 beiderseits der Walzen in beiden Ständerholmen ST1 und ST2 Führungszylinder FZ1, FZ2, FZ3, FZ4, FZ5, FZ6, FZ7 und FZ8 angeordnet, deren Ausbildung dem Führungszylinder FZ nach Figur 1 entspricht. Alle diese Führungszylinder weisen Kolben K, Kolbenstangen KS und Wegmesser WM auf und sind über nicht dargestellte Druckleitungen, die den Druckleitungen HD nach Figur 1 entsprechen, druck- und positionsregelbar. Zwischen der Druckplatte DP1 und DP2 und Lagereinbaustück LS1 sowie Druckplatten DP7, DP8 und Lagereinbaustück LS4 ist ein Spielspalt SP vorgesehen.
  • Mit dem Regelschema nach Figur 3 wird jeder Zylinder mit einem Ventil verfahren, bis er den vorgegebenen Positionssollwert erreicht hat. Wird während des Verfahrens das einstellbare Kraftlimit erreicht, wird das Verfahren unterbrochen.
  • Die Walzgerüstausbildungen nach den beiden Figuren 1 und 2 mit Regelungen nach Figur 3 erlauben es, wie bereits dargelegt über das Andrücken der Druckplatten und Messen des jeweils gefahrenen Hubs in ausgewählten Gerüstabschnitten und Speichervergleich der gewonnenen Messwerte, die Lage aller Walzen des Gerüstes zueinander zu bestimmten und auszuwerten.
    • Bezugszeichenverzeichnis
    • SF
    Ständerfenster
    ST1
    Ständerholm (links)
    ST2
    Ständerholm (rechts)
    LS
    Lagereinbaustück
    HW
    Horizontalwalzen
    FZ
    Führungszylinder
    K
    Kolben
    KS
    Kolbenstange
    DP
    Druckplatte
    AS
    Ausnehmung
    WM
    Wegmesser
    ES
    einstellbares Spiel
    HD
    (hydraulische) Druckleitungen
    SW1
    Stützwalze
    SW2
    Stützwalze
    AW1
    Arbeitswalze
    AW2
    Arbeitswalze
    LS1
    Lagereinbaustück
    LS2
    Lagereinbaustück
    LS3
    Lagereinbaustück
    LS4
    Lagereinbaustück
    FZ1
    Führungszylinder
    FZ2
    Führungszylinder
    FZ3
    Führungszylinder
    FZ4
    Führungszylinder
    FZ5
    Führungszylinder
    FZ6
    Führungszylinder
    FZ7
    Führungszylinder
    FZ8
    Führungszylinder
    DP1
    Druckplatte
    DP2
    Druckplatte
    DP3
    Druckplatte
    DP4
    Druckplatte
    DP5
    Druckplatte
    DP6
    Druckplatte
    DP7
    Druckplatte
    DP8
    Druckplatte
    SP
    Spielspalt

Claims (4)

  1. Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von in den Ständerfenstern (SF) von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken (LS, LS1, LS2, LS3, LS4) mit auf die Führungsflächen auflegbaren Druckplatten (DP), die von, in den Walzgerüstständem (ST1, ST2) geführten Hydraulikkolben (K) beaufschlagbar sind,
    gekennzeichnet durch,
    dem Hydraulikkolben (K) zugeordnete Druck- und dessen Weg erfassende Wegmesser (WM).
  2. Arbeitsverfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch die Einstellung von definierten Spielen zwischen den Lagereinbaustücken (LS, LS1, LS2, LS3, LS4) und den Führungsflächen die Reibkraft eliminiert wird.
  3. Arbeitsverfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Walze (AW1, AW2, SW1, SW2) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch Andrücken der Druckplatten (DP) und Messen des Kolbenhubs gegen die Lagereinbaustücke (LS, LS1, LS2, LS3, LS4) auf der Bedienungsseite und der Antriebsseite der Walze deren Position ermittelt, gespeichert und anschließend durch Vergleich der Werte mit früher gespeicherten Werten der Verschleiß an den Ständerfenstern (SF) des Walzgerüstes ermittelt wird.
  4. Arbeitsverfahren zum Betrieben der Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Walze (AW1, AW2, SW1, SW2) aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass durch gesteuertes Andrücken der Druckplatten (DP) gegen die Lagereinbaustücke (LS) auf der Bedienungsseite und der Antriebsseite der Walze eine Schränkposition herbeigeführt oder verändert wird und die Werte mit gespeicherten früheren Werten verglichen werden.
EP06754225A 2005-06-08 2006-06-08 Vorrichtung zur beaufschlagung der führungsflächen von in den ständerfenstern von walzgerüsten gerührten lagereinbaustücken Active EP1761345B1 (de)

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