EP2139623B1 - Walzvorrichtung - Google Patents

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EP2139623B1
EP2139623B1 EP08715754A EP08715754A EP2139623B1 EP 2139623 B1 EP2139623 B1 EP 2139623B1 EP 08715754 A EP08715754 A EP 08715754A EP 08715754 A EP08715754 A EP 08715754A EP 2139623 B1 EP2139623 B1 EP 2139623B1
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EP
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bending
rolling device
roll
axial
displacing means
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Andreas Berendes
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SMS Siemag AG
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SMS Siemag AG
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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
    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially

Definitions

  • the invention relates to a rolling device with at least two rollers, which are each mounted by means of roll chocks in a rolling mill, wherein the rollers are provided with Axialverschiebeschn for axial displacement in a displacement direction with which the rollers are brought relative to the rolling mill in a desired position and held there and wherein the rollers are in operative connection with bending means, with which they can be subjected to a bending moment.
  • a rolling device of this kind is for example from the WO 2005/011884 A1 known, in which two work rolls are located at a defined distance from one another form the rolling gap required for rolling, wherein the work rolls can be supported on support rolls or intermediate rolls.
  • a rolling device formed in this way can therefore be equipped with four or six rollers, wherein the individual rollers can be positioned relative to one another in the vertical direction to produce the desired roll gap.
  • the work rolls are arranged axially displaceable, whereby it is possible to achieve an influence of the strip profile in strip lines by a variable roll gap profile. Also in Vorstrassen the procedural possibility of axial displacement of the work rolls significance, on the one hand for the purpose of targeted Bandprofilbeeinlung, on the other hand to extend the roll travel through targeted wear distribution.
  • the work roll bending and shifting systems are housed in stationary blocks in which the adjusting means required for bending and balancing or axial displacement are arranged. These offer the advantage of fixed pressure medium supply lines, which do not have to be separated during the work roll change.
  • the necessary plunger are either arranged in stationary blocks, which leads disadvantageously to not negligible tilting moments in the axial displacement, or they are designed as with the axial displacement mitverschiebenden cartridges to better control the tilting moments or friction forces to be able to.
  • the negative influence of this frictional force increases with decreasing height of the vertical guides of the bending device.
  • the height of the guides is directly related to the roll diameter, ie for small roll diameters, the negative influence of the resulting frictional force is greater than for large roll diameters.
  • the invention is therefore based on the object, a rolling device of the type mentioned in such a way that eliminates the disadvantages mentioned or at least reduced, d. H. in particular that the intrinsic weight-related influences of the axial displacement means are reduced with regard to the frictional forces exerted on the guides of the bending means.
  • the axial displacement means are preferably arranged indirectly via a connecting frame on the rolling stand. They can be arranged with their second operative end in a locking block, which is arranged in the direction of displacement of the Axialverschiebesch movable in or on the bending means.
  • a further development provides that an effective in the direction of displacement of the Axialverschiebesch positive connection between the locking block and roll chock is made by the articulated connection in the form of a locking bolt.
  • the locking block may be mounted in or on the bending means at a location spaced from the first operative end by means of a guide.
  • the guide preferably has a link in which a bolt connected to the bending means is arranged.
  • the Axialverschiebesch preferably have a hydraulic piston-cylinder system.
  • the first and / or second action end of the axial displacement means may be slidably disposed on the Axialverschiebeschn and / or on the guide. This makes it possible in a simple manner to be able to adjust the pivot points with additional roll displacement in the horizontal rolling direction.
  • the generation of a torque in the guides of the bending device is minimized independently of the roll diameter or of the available overall height.
  • the above adverse consequences are reduced.
  • the control behavior of the bending device is improved.
  • a rolling device 1 - partially only partially - shown which is constructed in a conventional manner.
  • WO 2005/011884 A1 Reference is made, where closer Innformen to such a rolling device are included.
  • roll chocks 2 Two work rolls, not shown, are held by roll chocks 2, of which in Fig. 1 one is recognizable.
  • the roll chocks 2 are mounted in a roll stand (or roll stand) 3.
  • the work rolls axially displaced both in a direction of displacement x and applied to a bending moment can be.
  • known Axialverschiebesch 4 and bending means 5 are provided.
  • the Axialverschiebesch 4 have to force a hydraulic piston-cylinder system 16.
  • the Axialverschiebesch 4 have two effect ends 6 and 8, between which they can generate their displacement force in the direction x.
  • the first operative end 6 located on the right in the figures is fixed by means of an articulated connection 7 in the form of a bolt to a connecting frame 10, which in turn is fastened to the rolling stand 3.
  • the Axialverschiebesch 4 are also hinged articulated, by means of an articulated connection 9 in the form of a locking bolt.
  • the locking pin 9 is mounted in a locking block 11 so that upon displacement of the Axialverschiebesch 4, the locking block 11 is moved with.
  • the locking pin 9 passes through the locking block 11 (s. Fig. 1 ) and engages in a recess 12 which is incorporated in the roll chock 2. This has the consequence that upon a displacement of the axial displacement means 4, the movement is transmitted via the locking block 11 to the roll chock 2 and thus to the roll; the roller is then displaced axially in the displacement direction x.
  • a recess 17 is incorporated in the bending means 5, in which the Verriegefungsblock has 11 place and is movable in the displacement direction x.
  • a guide 13 is accommodated, which is mounted with its one end (left in the figures) by means of a link 14 and a bolt 15 which is fixed in the bending means 5.
  • the scenery 14 is - as in Fig. 2 can be seen - designed as a in the direction of displacement x extending groove.
  • the bolt 15 supports the guide 13 at its one end.
  • the bending means 5 move in vertical direction V on vertical guides 18 up and down (s. Fig. 1 ), only a partial weight of the Axialverschiebesch 4 loads on them and only with a relatively short lever arm r (s. Fig. 1 ).
  • the weight of the Axialverschiebesch 4 can thus cause only a very small torque in the vertical guides 18 of the bending device 5, which is also ensured by the fact that the effective weight is balanced by the bearing in the pivot.
  • the bending means 5 and the axial displacement means 4 are arranged separately from one another.
  • the bending means remain - compared with previously known solutions - largely unchanged in their function and mechanical design of the components.
  • the guides 13 are mounted in which the locking block 11 is running.
  • the tool chocks 2 are coupled to the Axialverschiebeschn 4.
  • the guides 13 are based on the running in the gate 14 bolt 15 on the bending means 5 from.
  • a corresponding displacement of the pivot fulcrums can be provided.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung (1 ) mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken (2) in einem Walzgerüst (3) gelagert sind, wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln (4) zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung (x) versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst (3) in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Walzen mit Biegemitteln (5) in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können. Um die Biegekraftverluste infolge des Gewichts der Axialverschiebemittel möglichst gering zu halten, sieht die Erfindung vor, dass die Axialverschiebemittel (4) mit einem ersten Wirkende (6) am Walzgerüst (3) direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung (7) angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende (8) mittels einer gelenkigen Verbindung (9) am Walzeneinbaustück (2) angeordnet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken in einem Walzgerüst gelagert sind, wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Walzen mit Biegemitteln in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können.
  • Eine Walzvorrichtung dieser Art ist beispielsweise aus der WO 2005/011884 A1 bekannt, bei der zwei sich in definiertem Abstand zueinander befindliche Arbeitswalzen den zum Walzen benötigten Walzspalt bilden, wobei sich die Arbeitswalzen an Stützwalzen bzw. Zwischenwalzen abstützen können. Eine so ausgebildete Walzvorrichtung kann daher mit vier bzw. sechs Walzen ausgestattet sein, wobei die einzelnen Walzen relativ zueinander in Vertikalrichtung zur Erzeugung des gewünschten Walzspalts positionierbar sind.
  • Die Arbeitswalzen sind dabei axial verschieblich angeordnet, wodurch es möglich wird, eine Beeinflussung des Bandprofils in Bandstrassen durch ein veränderbares Walzspaltprofil zu erreichen. Auch in Vorstrassen hat die verfahrenstechnische Möglichkeit der Axialverschiebung der Arbeitswalzen Bedeutung, zum einen zwecks gezielter Bandprofilbeeinflussung, zum anderen zur Verlängerung der Walzenreise durch gezielte Verschleißverteilung.
  • Eine andere wichtige Ausgestaltung der Walzvorrichtung, wie sie in der WO 2005/011884 A1 beschrieben ist, besteht darin, dass Mittel zur Biegung bzw. Balancierung der Arbeitswalzen vorhanden sind. Durch diese kann ein Biegemoment in die Arbeitwalzen eingeleitet werden, was verfahrenstechnische Vorteile hat.
  • Die Arbeitswalzenbiege- und -verschiebesysteme sind in ortsfesten Blöcken untergebracht, in denen die zur Biegung und Balancierung bzw. Axialverschiebung erforderlichen Stellmittel angeordnet sind. Diese bieten den Vorteil von festen Druckmittelzuführleitungen, die beim Arbeitswalzenwechsel nicht aufgetrennt werden müssen. Zur Realisierung der Biegung und Balancierung sind die erforderlichen Stößel entweder in ortsfesten Blöcken angeordnet, was in nachteiliger Weise zu nicht zu vernachlässigenden Kippmomenten bei der Axialverschiebung führt, oder sie sind als mit der Axialverschiebung sich mitverschiebenden Kassetten ausgeführt, um die Kippmomente bzw. Reibkräfte besser beherrschen zu können.
  • Weitere Lösungen dieser Art, wie sie zur WO 2005/011884 A1 ähnlich sind, sind in der EP 0 326 805 B1 , in der DE 24 40 495 A1 , in der DE 36 03 693 A1 , in der WO 98/26883 A1 und in der DE 38 07 628 C2 beschrieben.
  • Nachteilig ist bei allen vorbekannten Lösungen, dass dann, wenn die Biege- und Axialverschiebeeinrichtung in einer mechanisch kombinierten Einheit eingesetzt wird, wobei die Verschiebeeinrichtung als Kragarm an den Führungsblöcken der Biegeeinrichtung ausgeführt ist, ein Drehmoment infolge des Eigengewichts der Verschiebeeinrichtung auftritt, das von den senkrecht stehenden Führungen der Biegeeinrichtung aufgenommen werden muss. Dadurch entsteht eine Reibkraft in den Führungen der Biegeeinrichtung, die das Regelverhalten der Biegeeinrichtung negativ beeinflusst.
  • Der negative Einfluss dieser Reibkraft steigt mit abnehmender Höhe der senkrechten Führungen der Biegeeinrichtung. Die Höhe der Führungen steht in direktem Zusammenhang mit dem Walzendurchmesser, d. h. bei kleinen Walzendurchmessem ist der negative Einfluss der entstehenden Reibkraft größer als bei großen Walzendurchmessem.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung der eingangs genannten Art so fortzubilden, dass die genannten Nachteile beseitigt oder zumindest vermindert werden, d. h. dass insbesondere die eigengewichtsbedingten Einflüsse der Axialverschiebemittel hinsichtlich der auf die Führungen der Biegemittel ausgeübten Reibkräfte reduziert werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialverschiebemittel mit einem ersten Wirkende am Walzgerüst direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende mittels einer gelenkigen Verbindung am Walzeneinbaustück angeordnet sind.
  • Die Axialverschiebemittel sind dabei bevorzugt indirekt über einen Verbindungsrahmen am Walzgerüst angeordnet. Sie können mit ihrem zweiten Wirkende in einem Verriegelungsblock angeordnet sein, der in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel beweglich in oder an den Biegemitteln angeordnet ist. In diesem Falle sieht eine Fortbildung vor, dass eine in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel wirksame formschlüssige Verbindung zwischen Verriegelungsblock und Walzeneinbaustück durch die gelenkige Verbindung in Form eines Verriegelungsbolzens hergestellt wird. In dem Walzeneinbaustück kann zu diesem Zweck mindestens eine zu der Form des Verriegelungsbolzens kongruente Ausnehmung eingearbeitet sein. Ferner kann der Verriegelungsblock in oder an den Biegemitteln an einem vom ersten Wirkende beabstandeten Ort mittels einer Führung gelagert sein. Die Führung weist dabei bevorzugt eine Kulisse auf, in der ein mit den Biegemitteln verbundener Bolzen angeordnet ist. Die Kulisse wiederum ist mit Vorteil als sich in Verschieberichtung der Axialverschiebemittel erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet.
  • Die Axialverschiebemittel weisen bevorzugt ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System auf.
  • Das erste und/oder zweite Wirkende der Axialverschiebemittel kann verschiebbar an den Axialverschiebemitteln und/oder an der Führung angeordnet sein. Damit wird es in einfacher Weise möglich, bei zusätzlicher Walzenverschiebung in horizontaler Walzrichtung die Anlenkpunkte anpassen zu können.
  • Mit der vorgeschlagenen Maßnahme wird prinzipbedingt die Entstehung eines Drehmoments in den Führungen der Biegeeinrichtung unabhängig vom Walzendurchmesser bzw. von der zur Verfügung stehenden Bauhöhe minimiert. Dadurch werden die oben genannten nachteiligen Folgen vermindert. Insbesondere ist das Regelverhalten der Biegeeinrichtung verbessert.
  • Es erfolgt also eine systembedingte Minimierung der Biegekraftverluste infolge innerer Reibung.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Ausschnitt einer Walzvorrichtung in der Draufsicht; und
    Fig. 2
    den Schnitt A-A gemäß Fig. 1, wobei die Biegemittel nicht dargestellt sind.
  • In den Figuren ist eine Walzvorrichtung 1 - teilweise nur sehr partiell - dargestellt, die in an sich bekannter Weise aufgebaut ist. Insoweit wird auf die WO 2005/011884 A1 Bezug genommen, wo nähere Innformationen zu einer solchen Walzvorrichtung enthalten sind.
  • Zwei nicht dargestellte Arbeitswalzen werden von Walzeneinbaustücken 2 gehalten, von denen in Fig. 1 eines zu erkennen ist. Die Walzeneinbaustücke 2 sind in einem Walzgerüst (bzw. Walzenständer) 3 gelagert. Hierbei sind allerdings Vorkehrungen getroffen, dass die Arbeitswalzen sowohl in eine Verschieberichtung x axial verschoben als auch mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können. Hierfür sind an sich bekannte Axialverschiebemittel 4 und Biegemittel 5 vorgesehen.
  • Die Axialverschiebemittel 4 weisen zur Krafterzeugung ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System 16 auf. Die Axialverschiebemittel 4 haben dabei zwei Wirkenden 6 und 8, zwischen denen sie ihre Verschiebekraft in Verschieberichtung x erzeugen können. Das in den Figuren rechts gelegene erste Wirkende 6 ist mittels einer gelenkigen Verbindung 7 in Form eines Bolzens an einem Verbindungsrahmen 10 festgelegt, der wiederum am Walzgerüst 3 befestigt ist. An einem in den Figuren weiter links liegenden zweiten Wirkende 8 sind die Axialverschiebemittel 4 ebenfalls gelenkig angelenkt, und zwar mittels einer gelenkigen Verbindung 9 in Form eines Verriegelungsbolzens.
  • Der Verriegelungsbolzen 9 ist in einem Verriegelungsblock 11 gelagert, so dass bei einer Verschiebung der Axialverschiebemittel 4 der Verriegelungsblock 11 mit verschoben wird. Der Verriegelungsbolzen 9 durchsetzt den Verriegelungsblock 11 (s. Fig. 1) und greift in eine Ausnehmung 12 ein, die in dem Walzeneinbaustück 2 eingearbeitet ist. Dies hat zur Folge, dass bei einer Verschiebung der Axialverschiebemittel 4 die Bewegung über den Verriegelungsblock 11 auf das Walzeneinbaustück 2 und damit auf die Walze übertragen wird; die Walze wird dann axial in Verschieberichtung x verschoben.
  • Wie es am besten in Fig. 2 gesehen werden kann, ist in den Biegemitteln 5 eine Ausnehmung 17 eingearbeitet, in der der Verriegefungsblock 11 Platz hat und in Verschieberichtung x beweglich ist. In der Ausnehmung 17 ist eine Führung 13 untergebracht, die mit ihrem einen Ende (links in den Figuren) mittels einer Kulisse 14 und einem Bolzen 15, der in den Biegemitteln 5 befestigt ist, gelagert ist. Die Kulisse 14 ist - wie in Fig. 2 zu erkennen ist - als eine sich in Verschieberichtung x erstreckende Nut ausgeführt. Der Bolzen 15 stützt die Führung 13 an ihrem einen Ende ab.
  • Bewegen sich die Biegemittel 5 in vertikale Richtung V an senkrechten Führungen 18 auf und ab (s. Fig. 1), lastet nur ein Teilgewicht der Axialverschiebemittel 4 auf ihnen und auch nur mit einem relativ kurzen Hebelarm r (s. Fig. 1). Das Gewicht der Axialverschiebemittel 4 kann also nur ein sehr geringes Drehmoment in den senkrechten Führungen 18 der Biegevorrichtung 5 hervorrufen, was im übrigen auch dadurch sichergestellt ist, dass das wirksame Gewicht durch die Lagerung im Drehzapfen ausbalanciert wird.
  • Die wichtigsten Funktionalitäten lassen sich damit wie folgt zusammenfassen: Wie zu erkennen ist, sind die Biegemittel 5 und die Axialverschiebemittel 4 voneinander getrennt angeordnet. Die Biegemittel bleiben - verglichen mit vorbekannten Lösungen - in ihrer Funktion und mechanischen Ausführung der Bauelemente weitgehend unverändert. In Verlängerung des Kolben-zylinder Systems 16 sind die Führungen 13 angebracht, in denen der Verriegelungsblock 11 läuft. Über den Verriegelungsblock 11 werden die Werkzeugeinbaustücke 2 mit den Axialverschiebemitteln 4 gekoppelt. Die Führungen 13 stützen sich über den in der Kulisse 14 laufenden Bolzen 15 an den Biegemitteln 5 ab.
  • Um die Einrichtung bei zusätzlich in Walzrichtung horizontal verschiebbaren Walzen einsetzen zu können, kann eine entsprechende Verschiebung der Schwingendrehpunkte vorgesehen werden.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Walzvorrichtung
    2
    Walzeneinbaustück
    3
    Walzgerüst (Walzenständer)
    4
    Axialverschiebemittel
    5
    Biegemittel
    6
    erstes Wirkende
    7
    gelenkige Verbindung
    8
    zweites Wirkende
    9
    gelenkige Verbindung (Verriegelungsbolzen)
    10
    Verbindungsrahmen
    11
    Verriegelungsblock
    12
    Ausnehmung
    13
    Führung
    14
    Kulisse
    15
    Bolzen
    16
    hydraulisches Kolben-Zylinder-System
    17
    Ausnehmung in den Biegemitteln
    18
    senkrechte Führungen
    x
    Verschieberichtung
    V
    Vertikale
    r
    Hebelarm

Claims (10)

  1. Walzvorrichtung (1) mit mindestens zwei Walzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken (2) in einem Walzgerüst (3) gelagert sind,
    wobei die Walzen mit Axialverschiebemitteln (4) zum axialen Verschieben in eine Verschieberichtung (x) versehen sind, mit denen die Walzen relativ zum Walzgerüst (3) in eine gewünschte Position gebracht und dort gehalten werden können, und
    wobei die Walzen mit Biegemitteln (5) in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Axialverschiebemittel (4) mit einem ersten Wirkende (6) am Walzgerüst (3) direkt oder indirekt mittels einer gelenkigen Verbindung (7) angeordnet sind und mit einem zweiten Wirkende (8) mittels einer gelenkigen Verbindung (9) am Walzeneinbaustück (2) angeordnet sind.
  2. Walzvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Axialverschiebemittel (4) indirekt über einen Verbindungsrahmen (10) am Walzgerüst (3) angeordnet sind.
  3. Walzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Axialverschiebemittel (4) mit ihrem zweiten Wirkende (8) in einem Verriegelungsblock (11) angeordnet sind, der in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) beweglich in oder an den Biegemitteln (5) angeordnet ist.
  4. Walzvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) wirksame formschlüssige Verbindung zwischen Verriegelungsblock (11) und Walzeneinbaustück (2) durch die gelenkige Verbindung (9) in Form eines Verriegelungsbolzens ausgebildet ist.
  5. Walzvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass in dem Walzeneinbaustück (2) mindestens eine zu der Form des Verriegelungsbolzens (9) kongruente Ausnehmung (12) eingearbeitet ist.
  6. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Verriegelungsblock (11) in oder an den Biegemitteln (5) an einem vom ersten Wirkende (6) beabstandeten Ort mittels einer Führung (13) gelagert ist.
  7. Walzvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Führung (13) eine Kulisse (14) aufweist, in der ein mit den Biegemitteln (5) verbundener Bolzen (15) angeordnet ist.
  8. Walzvorrichtung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kulisse (14) als sich in Verschieberichtung (x) der Axialverschiebemittel (4) erstreckende nutförmige Ausnehmung ausgebildet ist.
  9. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Axialverschiebemittel (4) ein hydraulisches Kolben-Zylinder-System (16) aufweise.
  10. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das erste und/oder zweite Wirkende (6, 8) der Axialverschiebemittel (4) verschiebbar an den Axialverschiebemitteln (4) und/oder an der Führung (13) angeordnet sind.
EP08715754A 2007-03-15 2008-02-14 Walzvorrichtung Active EP2139623B1 (de)

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