EP2933037B1 - Mehrwalzentischringwalzwerk sowie verfahren zum walzen von ringen in einem mehrwalzentischringwalzwerk - Google Patents

Mehrwalzentischringwalzwerk sowie verfahren zum walzen von ringen in einem mehrwalzentischringwalzwerk Download PDF

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EP2933037B1
EP2933037B1 EP15160439.4A EP15160439A EP2933037B1 EP 2933037 B1 EP2933037 B1 EP 2933037B1 EP 15160439 A EP15160439 A EP 15160439A EP 2933037 B1 EP2933037 B1 EP 2933037B1
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EP
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rolling
roller
idler roller
ring
mandrel
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Dr.-Ing. Dennis Michl
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SMS Group GmbH
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SMS Group GmbH
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    • B21B37/58—Roll-force control; Roll-gap control
    • B21B37/66—Roll eccentricity compensation systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B1/16—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
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    • B21B25/02—Guides, supports, or abutments for mandrels, e.g. carriages or steadiers; Adjusting devices for mandrels
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    • B21B27/024—Rolls for bars, rods, rounds, tubes, wire or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/04—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring thickness, width, diameter or other transverse dimensions of the product

Definitions

  • the invention relates to a multi-roll table-type rolling mill comprising at least one main roll and two mandrel rolls mounted in a mandrel roll table revolving around a mandrel roll axis, the main roll rotating about a main roll axis and the main roll axis and mandrel axis being fixed invariably and eccentrically to one another at least during rolling ,
  • the invention also relates to a method of rolling rings in a multi-roll table-type rolling mill in which at least two mandrel rolls mounted in a mandrel roll table revolve around a main roll, a roll gap formed respectively between the mandrel rolls and the main roll depending on an angular position with respect to the main roll of the mandrel roll table is reduced to a minimum nip and then increased again.
  • Ring rolling mills are available in various orders of magnitude, with a main roll and a mandrel roll being pressed against one another for very large rings, as a rule, and the roll to be rolled circulating in the nip between these two rolls.
  • axial rolls and / or further special rolls are then provided in the case of very large ring rolling mills.
  • the rolling process since the ring can ultimately be performed as often as desired by the respective roll gaps, and the degrees of deformation can be chosen relatively freely.
  • Such ring rolling mills build relatively complex and therefore correspondingly expensive, and the process flow can be complex and especially very time consuming.
  • Such ring rolling mills are for example from the DE 25 04 969 A1 or from the DE 10 2011 108 113 A1 known.
  • multi-roll table rolling mills in which at least two, but generally at least four, mandrel rolls are mounted on a mandrel roll table which can revolve around a main roll.
  • a mandrel roll table which can revolve around a main roll.
  • each individual rolling process according to the above-described ring rolling mills can be made by customizing the respective mandrel roll with respect to the main roll for each of the rings individually. Due to the mandrel rolling table, the supply to Rolling rings or ring blanks and the removal of the rolled rings significantly accelerated and integrated into the rolling process.
  • the multi-turntable ring mill shown there comprises a main roll and four mandrel rolls mounted in a mandrel roll table revolving around a mandrel roll axis and wherein the main roll rotates about a main roll axis and the main roll axis and mandrel axis are fixed invariably and eccentrically to one another at least during rolling are or only by the change in the angular position of the mandrel roll table with respect to the main roll, a roll gap is reduced to a nip minimum. After passing through the nip minimum, the nip increases again, so that the rolling process is completed.
  • the mandrel rollers on the mandrel roll table DE 10 98 481 B implement.
  • the DE 26 15 802 A2 in the discussion of DE 10 98 481 B emphasizes unavoidable fluctuations in the volume of use of the ring blanks or the rings to be rolled directly to fluctuations in diameter and height, which then leads to extremely complicated manufacturing equipment, as usually still Kalibrierpressen for the diameter and often even more Kalibrierpressen for the required ring height must be followed.
  • a Mehrwalzentischringwalztechnik which at least one main roll and two mandrel rolls, which are mounted in a rotating about a mandrel roll axis mandrel table, comprises, and wherein the main roll rotates about a main roll axis characterized in that the multi-roll table-type rolling mill has effective unloading means for relieving at least one of the mandrel rolls of rolling forces, irrespective of the eccentricity of the main roll axis and the mandrel roll axis.
  • Such relieving means make it possible, in a suitable embodiment, to interrupt a rolling process independently of the angular position of the mandrel rolling table with respect to the main roll, so that in this way the dimensional stability of the respectively rolled ring can be specifically acted upon.
  • the time or the angular position of the mandrel roll table, to which the relief means then exonerate can be determined according to different criteria.
  • the volume of the blank used is determined beforehand and, based on the volume, an angular position or a point in time at which the discharge is to be used is determined.
  • other criteria such as the ring diameter or the strength of a ring can be measured directly in order to obtain a corresponding criterion in this way.
  • a corresponding Mehrwalzentischringwalztechnik which comprises measuring means for measuring a ring diameter of a ring located between a mandrel roll and a main roll and rolled.
  • measuring means for measuring a ring diameter of a ring located between a mandrel roll and a main roll and rolled.
  • other dimensionally influencing measures in response to these measurements are conceivable, such as an adjustment of the eccentricity between the main roller axis and mandrel axis axis.
  • the multi-roller table-top roller mill comprises both the unloading means described above and the measuring means described above.
  • the measuring means may be operatively connected to the unloading means such that the unloading means relieve a mandrel roll when a certain ring diameter is reached.
  • a coupling of the discharge means with the measuring means structurally particularly easy to implement, for example, by a lever, push button or switch is operated directly through the ring at a certain ring diameter.
  • the measuring means are arranged on the mandrel roll table, so that it is possible to measure precisely, independently of the speed with which the angular position of the mandrel roll table changes.
  • a measuring means can be provided for each mandrel roller, so that for each mandrel roller individually or for each individually rolled ring an individual control is made possible. It is understood that cumulatively or alternatively also preferably corresponding mandrel removal means may be provided for each mandrel roll.
  • a scale can already serve as a measuring means if, for example, the volume used is to be used as a criterion from which angular position or at which point in time unloading should take place.
  • cameras are conceivable, with which the entire mandrel roll table is detected with all the rings located on it, in which case the corresponding criteria are evaluated and evaluated via an image evaluation.
  • optical distance measurements readily for determining the ring diameter are possible, wherein such optical distance meter are preferably arranged on the mandrel roll table and rotate with the mandrel rolls.
  • mechanical or electrical contacts can be provided, determined by which ring diameter and an end of the rolling process can be initiated.
  • Such mechanical or electrical contacts such as, for example, levers, buttons or switches, can be set in particular at predefined positions on the mandrel roller table, so that when a ring reaches these switches, the rolling process can then be stopped accordingly. It is understood that all other measuring devices with which relevant criteria for terminating the rolling process can be determined by measurement can accordingly be used. For example, inductive measurements or even acoustic measurements may possibly be used accordingly.
  • the ring outer diameter or the ring inner diameter can be used as a criterion. Ultimately, this depends on the desired type of dimensional accuracy and the possibilities of metrologically determining it.
  • the relieving means may comprise a releasable mandrel roller lock of the respective mandrel roll on the mandrel roll table, whereby a discharge can be ensured in a structurally simple manner, since then the mandrel roll dissolved and no rolling forces can be applied when the Dornwalzenarret ist is solved.
  • a discharge can be ensured in a structurally simple manner, since then the mandrel roll dissolved and no rolling forces can be applied when the Dornwalzenarret ist is solved.
  • the relief means may comprise displacement means for displacing a bearing of the respective mandrel roll on the mandrel roll table. Even a very small displacement of a mandrel roll away from the main roll ends a respective rolling process. Such displacements can for example also be implemented by motor. Likewise, such a displacement, for example, then carried out mechanically, in which upon reaching a certain ring diameter, a mechanical lever through the ring, which ultimately the eccentricity between the main roll and Dornwalzentisch following, pushes outward, is pushed outwards and solves Dornwalzenarretmaschine in this way simultaneously exerts a force on the mandrel roller radially outward. Possibly. can also be used in the revolving mandrel roll or by the rotating main roller energy for this movement by using appropriate gearbox when the corresponding criterion, such as reaching the specific ring diameter, is met.
  • motors or other actuators can be used as displacement means.
  • electric motors or electrically operated actuators appear to be advantageous as displacement means.
  • a mechanical displacement means are in particular lever or lever assemblies or other gear, which are driven by moments or forces of Mehrwalzentischringwalzwerks and switched on only upon reaching the predetermined ring diameter, the latter in particular also purely mechanically but in turn can be done by an actuator or motor, or spring arrangements , which are biased, for example, in question.
  • the displacement means in particular if they directly motors or actuators include, other transmission elements, such as an eccentric bearing of the mandrel rollers on an eccentric, which in turn sits on a motor shaft, or a bearing of the mandrel rollers on a motor or driven by an actuator lever or on a linear drive.
  • other transmission elements such as an eccentric bearing of the mandrel rollers on an eccentric, which in turn sits on a motor shaft, or a bearing of the mandrel rollers on a motor or driven by an actuator lever or on a linear drive.
  • the multi-roller table-type rolling mill has return means for returning the mandrel roll from a release position in which it is unloaded to a rolling position where it can encounter rolling forces again, the return means being preferably provided in an angular layer area of the mandrel roll table in which the respective mandrel rolls is not burdened with rolling forces. In this way, the rolling forces do not have to be overcome for a return.
  • any displacement means such as electric motors or the like, serve.
  • a bevel can be provided, on which the mandrel roll is passed while the mandrel roll table is rotated around the main roll, and which is arranged such that the mandrel located in a release position is returned by the bevel back to its rolling position.
  • the return means may possibly lock a Dornwalzenarret ist again, insofar as it does not lock itself, for example by a latching connection automatically when a mandrel roller enters the rolling position.
  • a sufficient dimensional stability of the finished rings can be ensured by a method for rolling rings in a Mehrwalzentischringwalztechnik in which at least two mandrel rollers mounted in a mandrel roll revolve around a main roll, one each between the mandrel rolls formed roll gap depending on an existing with respect to the main roll angular position of the mandrel roll table is reduced to a nip minimum and then increased again and wherein the method is characterized in that upon reaching a predetermined ring diameter, a corresponding mandrel roll is transferred from a rolling state in a freewheeling state even if the minimum gap has not yet been reached.
  • the angular position of the mandrel roll table is ultimately to be set with respect to the main roll axis, ie with respect to a not with the main roll with rotating coordinate system, or with respect to the mandrel roll axis.
  • the above-mentioned eccentricity between the main roll axis and the mandrel roll axis automatically yields, for example, that a respective roll gap between mandrel roll and main roll periodically changes and varies between a minimum and a maximum. This change is directly proportional and in a fixed functionality to the angular position. In this case, this eccentricity is interrupted when a corresponding mandrel roller is transferred upon reaching a predetermined ring diameter of a rolling state in a freewheeling state, since then this predetermined minimum roll gap for this run is no longer achieved.
  • the nip of a corresponding mandrel roll can be opened. This requires an immediate end of the respective rolling process.
  • a rolling process ends when the corresponding mandrel roller is relieved of the rolling force and in this way the mandrel roller is transferred from the rolling state in the freewheeling state.
  • a mandrel roll after it has been brought into the freewheeling state, is preferably returned to the rolling state with this mandrel roll before the beginning of the next rolling process.
  • the respective mandrel roll can move with respect to the mandrel roll table from a rolling position to a rolling position Release position, which is further away from the main roll than the rolling position, to be relocated.
  • This requires a structurally very simple implementation of the opening of the nip and relief of the corresponding mandrel roller.
  • this mandrel roll After a shift from the rolling position to the release position, this mandrel roll is preferably moved back into the rolling position, so that it is possible to continue the process continuously. As already explained above, this backward displacement preferably takes place before the beginning of the next rolling process with this mandrel roll, since then the backward displacement does not have to take place against the rolling forces.
  • the multiple-roll table-top mill 10 illustrated in the figures comprises centrally a main roll 20 which rotates about a main roll axis 26 and four mandrel rolls 30 which are mounted on a mandrel roll table 35 which in turn rotates about a mandrel roll axis 36.
  • main roll axis 26 and the mandrel roll axis 36 are offset from each other, so that in this way an eccentric arrangement of these two axes and the main roll 20 and the mandrel roll table 35 is conditional.
  • the respective direction of rotation 27 of the main roll 20 about the main roll axis 26 and the direction of rotation 37 of the mandrel roll table 35 and the mandrel rolls 30 about the mandrel roll axis 36 is indicated by arrows.
  • the mandrel rolls 30 are supported at the mandrel roll table 35 at an identical distance from the mandrel roll table axis 36, so that a roll gap 16 between the respective mandrel roll 30 and the main roll 20 is periodically between a roll nip maximum and a minimum roll gap depending on the angular position of the mandrel roll table 35 with respect to the mandrel roll axis 36 and to the main roll 20 changes.
  • relief means 40 are also provided for each mandrel roll, which are formed in this embodiment as a displacement means 45 for the mandrel rollers 30, wherein for this purpose an eccentric 46, which is individually driven by a motor and mounted on each of the mandrel rollers 30 respectively is used. It is understood that this eccentric 46 can also serve as a return means 50.
  • the mandrel roll 30 is closest to the eccentric 46 in a rolling position 62 of the mandrel roll axis 36, so that relatively little torque is introduced into the respective eccentric 46 by rolling forces acting on the mandrel rolls 30.
  • the electric motor drives the eccentric 46 can meet the rolling forces.
  • locks such as locking or the like, can be provided.
  • each mandrel roll 30 has measuring means 70 arranged on the mandrel roll table 35, which in this exemplary embodiment can measure the outside diameter of rings 15 which are located in the roll gap 16.
  • the measuring means 70 are formed in this embodiment as optical distance meter. It is understood that in modified embodiments, other measuring means can be used.
  • the respective ring diameter is monitored by the measuring means 70 and the respective eccentric 46 transferred to its release position 61 when a predetermined ring diameter is reached.
  • This transfer of the eccentric 46 and the mandrel roller 30 in the release position 61 is carried out in particular before reaching the specified by the eccentricity nip minimum (mandrel roller B), with any transfer to the nip minimum is not critical, since the rolling process is already completed anyway. If the ring 15 is removed (mandrel roller position C), an eccentric 46 located in its release position or a mandrel roller 30 located in the release position 61 are returned to the rolling position 62. This is done in this embodiment in the unloaded state, which according to the present process management this back transfer step can happen before or after, as long as it is ensured that this does not initiate or influence a rolling process.
  • the eccentric 46 can also be displaced in the direction of its rolling position during the rolling process.

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  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Mehrwalzentischringwalzwerk, welches zumindest eine Hauptwalze und zwei Dornwalzen, die in einem um eine Dornwalzentischachse umlaufenden Dornwalzentisch gelagert sind, umfasst, wobei die Hauptwalze um eine Hauptwalzenachse rotiert und die Hauptwalzenachse und die Dornwalzentischachse zumindest während des Walzens unveränderlich und exzentrisch zueinander gelagert sind. Ebenso betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Walzen von Ringen in einem Mehrwalzentischringwalzwerk, bei welchem wenigstens zwei in einem Dornwalzentisch gelagerte Dornwalzen um eine Hauptwalze umlaufen, wobei ein jeweils zwischen den Dornwalzen und der Hauptwalze gebildeter Walzspalt in Abhängigkeit von einer in Bezug auf die Hauptwalze bestehenden Winkellage des Dornwalzentisches bis zu einem Walzspaltminimum vermindert und anschließend wieder vergrößert wird.
  • Ringwalzwerke gibt es in verschiedenen Größenordnungen, wobei für sehr große Ringe in der Regel eine Hauptwalze und eine Dornwalze gegeneinander gepresst werden und in dem zwischen diesen beiden Walzen befindlichen Walzspalt der zu walzende Ring zirkuliert. Je nach konkreten Erfordernissen sind bei sehr großen Ringwalzwerken dann noch Axialwalzen und/oder weitere Spezialwalzen vorgesehen. Hierbei können der Walzprozess, da der Ring letztlich beliebig oft durch die jeweiligen Walzspalte geführt werden kann, sowie die Verformungsgrade verhältnismäßig frei gewählt werden. Allerdings bauen derartige Ringwalzwerke verhältnismäßig komplex und mithin entsprechend kostenintensiv, wobei auch der Verfahrensablauf komplex und insbesondere sehr zeitaufwendig sein kann. Derartige Ringwalzwerke sind beispielsweise aus der DE 25 04 969 A1 oder aus der DE 10 2011 108 113 A1 bekannt.
  • Wesentlich höheren Durchsatz können Mehrwalzentischringwalzwerke erzielen, bei welchen wenigstens zwei, in der Regel jedoch zumindest vier, Dornwalzen an einem Dornwalzentisch gelagert sind, der um eine Hauptwalze umlaufen kann. Eine derartige Anordnung ist beispielsweise in der DE 26 15 802 A1 offenbart, mit einer Anordnung mehrerer Dorne an einem Dornwalzentisch, wobei jedoch jeder einzelne Walzprozess entsprechend der vorstehend beschriebenen Ringwalzwerke durch individuelles Anstellen der jeweiligen Dornwalze in Bezug auf die Hauptwalze für jeden der Ringe individuell gestaltet werden kann. Aufgrund des Dornwalzentisches kann die Zufuhr zu walzender Ringe bzw. Ringrohlinge und die Abfuhr der gewalzten Ringe erheblich beschleunigt und in den Walzprozess integriert werden.
  • Sehr hohe Produktionsgeschwindigkeiten ermöglichen Mehrwalzentischringwalzwerke, wie sie beispielsweise in der DE 10 98 481 B offenbart sind, wobei das dort dargestellte Mehrwalzentischringwalzwerk eine Hauptwalze und vier Dornwalzen, die in einem um eine Dornwalzentischachse umlaufenden Dornwalzentisch gelagert sind, umfasst, und wobei die Hauptwalze um eine Hauptwalzenachse rotiert und die Hauptwalzenachse und die Dornwalzentischachse zumindest während des Walzens unveränderlich und exzentrisch zueinander gelagert sind bzw. lediglich durch die Veränderung der Winkellage des Dornwalzentisches in Bezug auf die Hauptwalze ein Walzspalt bis zu einem Walzspaltminimum vermindert wird. Nach dem Durchlaufen des Walzspaltminimums vergrößert sich der Walzspalt wieder, so dass der Walzprozess dann beendet ist. Für Umrüstzwecke ist es möglich, die Dornwalzen an dem Dornwalzentisch der DE 10 98 481 B umzusetzen. Allerdings führen, wie insbesondere auch die DE 26 15 802 A2 in der Diskussion der DE 10 98 481 B betont, unvermeidliche Schwankungen im Einsatzvolumen der Ringrohlinge bzw. der noch zu walzenden Ringe direkt zu Schwankungen des Durchmessers und der Höhe, was dann zu außerordentlich komplizierten Fertigungsanlagen führt, da in der Regel noch Kalibrierpressen für den Durchmesser und häufig noch weitere Kalibrierpressen für die verlangte Ringhöhe nachgeschaltet werden müssen.
  • Mehrwalzentischringwalzwerke, bei welchen der Ring kontinuierlich mittels eines Messfingers gemessen wird, wobei die gesamte Messeinheit kurzzeitig vom Dornwalzentisch mitgenommen wird, sind beispielsweise aus der gattungsgemäßen JP S62 244541 bekannt.
  • Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung, ein gattungsgemäßes Mehrwalzentischringwalzwerk sowie ein gattungsgemäßes Verfahren zum Walzen von Ringen in einem Mehrwalzentischringwalzwerk bereitzustellen, bei welchen auf baulich einfache Weise eine ausreichende Maßhaltigkeit der gefertigten Ringe gewährleistet werden kann.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Mehrwalzentischringwalzwerk bzw. durch ein Verfahren zum Walzen von Ringen in einem Mehrwalzentischringwalzwerk mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den Unteransprüchen.
  • So kann sich, um auf baulich einfache Weise eine ausreichende Maßhaltigkeit der gefertigten Ringe zu gewährleisten, ein Mehrwalzentischringwalzwerk, welches zumindest eine Hauptwalze und zwei Dornwalzen, die in einem um eine Dornwalzentischachse umlaufenden Dornwalzentisch gelagert sind, umfasst und bei welchem die Hauptwalze um eine Hauptwalzenachse rotiert und die Hauptwalzenachse und die Dornwalzentischachse zumindest während des Walzens unveränderlich und exzentrisch zueinander gelagert sind, dadurch auszeichnen, dass das Mehrwalzentischringwalzwerk unabhängig von der Exzentrizität der Hauptwalzenachse und der Dornwalzentischachse wirksame Entlastungsmittel zur Entlastung wenigstens einer der Dornwalzen von Walzkräften aufweist. Derartige Entlastungsmittel ermöglichen es bei einer geeigneten Ausgestaltung, einen Walzprozess unabhängig von der Winkellage des Dornwalzentisches in Bezug auf die Hauptwalze zu unterbrechen, sodass hierdurch gezielt auf die Maßhaltigkeit des jeweils gewalzten Ringes eingewirkt werden kann.
  • Hierbei versteht es sich, dass der Zeitpunkt bzw. die Winkellage des Dornwalzentisches, zu denen die Entlastungsmittel dann entlastend wirken, nach unterschiedlichen Kriterien festgelegt werden kann. So ist es beispielsweise denkbar, dass das Volumen des eingesetzten Rohlings zuvor ermittelt wird und anhand des Volumens eine Winkellage bzw. ein Zeitpunkt, zu denen die Entlastung einsetzen soll, festgelegt wird. Ebenso versteht es sich, dass andere Kriterien, wie beispielsweise der Ringdurchmesser oder auch die Stärke eines Rings unmittelbar gemessen werden können, um auf diese Weise ein entsprechendes Kriterium zu gewinnen.
  • Insbesondere ist, um auf baulich einfache Weise eine ausreichende Maßhaltigkeit der gefertigten Ringe zu gewährleisten, ein entsprechende Mehrwalzentischringwalzwerk vorteilhaft, welches Messmittel zum Messen eines Ringdurchmessers eines zwischen einer Dornwalze und einer Hauptwalze befindlichen und gewalzten Rings umfasst. Durch entsprechende Messmittel kann insbesondere auch vor etwaigen Kalibrierpressen oder sonstigen Nachbearbeitungen gezielt auf den jeweiligen Walzprozess eingegangen werden, wobei es insbesondere natürlich sinnvoll erscheint, unter Umständen die vorstehend erläuterten Entlastungsmittel entsprechend mit diesen Messmitteln zu koppeln. Andererseits sind auch andere, die Maßhaltigkeit beeinflussende Maßnahmen als Reaktion auf diese Messungen denkbar, wie beispielsweise eine Anpassung der Exzentrizität zwischen Hauptwalzenachse und Dornwalzentischachse.
  • Dementsprechend ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Mehrwalzentischringwalzwerk sowohl die vorstehend beschriebenen Entlastungsmittel als auch die vorstehend beschriebenen Messmittel umfasst. Insbesondere können die Messmittel mit den Entlastungsmitteln derart wirkverbunden sein, dass die Entlastungsmittel eine Dornwalze entlasten, wenn ein bestimmter Ringdurchmesser erreicht ist. Hierzu ist es insbesondere möglich, den bestimmten Ringdurchmesser zuvor vorzugeben und über einen Soll-Ist-Vergleich des Messergebnisses der Messmittel mit dem zuvor eingegebenen Sollwert für den bestimmten Ringdurchmesser ein Signal zu erzeugen, welches einen Entlastungsvorgang für eine bestimmte Dornwalze auslöst. Durch eine auf den bestimmten Ringdurchmesser gerichtete Wirkverbindung kann eine Kopplung der Entlastungsmittel mit den Messmitteln baulich besonders einfach umgesetzt werden, indem beispielsweise ein Hebel, Taster oder Schalter unmittelbar durch den Ring bei einem bestimmten Ringdurchmesser betätigt wird.
  • Vorzugsweise sind die Messmittel an dem Dornwalzentisch angeordnet, sodass unabhängig von der Geschwindigkeit, mit welcher sich die Winkellage des Dornwalzentisches ändert, präzise gemessen werden kann.
  • Insbesondere kann je Dornwalze ein Messmittel vorgesehen sein, sodass für jede Dornwalze individuell bzw. für jeden individuell gewalzten Ring eine individuelle Ansteuerung ermöglicht wird. Es versteht sich, dass kumulativ bzw. alternativ hierzu auch vorzugweise je Dornwalze entsprechende Entlastungsmittel vorgesehen sein können.
  • Als Messmittel können, wie bereits vorstehend angedeutet, verschiedene bzw. verschiedenartige Messeinrichtungen zur Anwendung kommen. So kann beispielsweise bereits eine Waage als Messmittel dienen, wenn beispielsweise das eingesetzte Volumen als Kriterium, ab welcher Winkellage bzw. zu welchem Zeitpunkt eine Entlastung erfolgen soll, genutzt werden soll. Ebenso sind beispielsweise Kameras denkbar, mit denen der gesamte Dornwalzentisch mit allen auf ihm befindlichen Ringen erfasst wird, wobei dann die entsprechenden Kriterien über eine Bildauswertung ausgewertet und bewertet werden. Ebenso sind beispielsweise optische Abstandsmessungen ohne weiteres zur Bestimmung des Ringdurchmessers möglich, wobei derartige optische Abstandsmesser vorzugweise auf dem Dornwalzentisch angeordnet sind und mit den Dornwalzen rotieren. Statt optischer Abstandsmesser können aber auch mechanische oder elektrische Kontakte vorgesehen sein, durch welche Ringdurchmesser bestimmt und ein Ende des Walzvorgangs eingeleitet werden können. Derartige mechanische oder elektrische Kontakte, wie beispielsweise auch Hebel, Taster oder Schalter, können insbesondere an vorgebaren Positionen auf dem Dornwalzentisch eingestellt werden, sodass, wenn ein Ring diese Schalter erreicht, der Walzvorgang dann entsprechend beendet werden kann. Es versteht sich, dass auch alle anderen Messeinrichtungen, mit denen relevante Kriterien zum Beenden des Walzvorgangs messtechnisch ermittelt werden können, dementsprechend zur Anwendung kommen können. So können beispielsweise auch induktive Messungen oder sogar akustische Messungen ggf. dementsprechend genutzt werden.
  • Es versteht sich, dass, sollte der Ringdurchmesser als Kriterium genutzt werden, der Ringaußendurchmesser oder der Ringinnendurchmesser, ggf. auch ein Mittendurchmesser oder sonstige definierte als Durchmesser definierbare Größen, als Kriterium zum Einsatz kommen können. Letztlich hängt dieses von der gewünschten Art der Maßhaltigkeit und den Möglichkeiten, diese messtechnisch zu ermitteln, ab.
  • Die Entlastungsmittel können eine lösbare Dornwalzenarretierung der jeweiligen Dornwalze an dem Dornwalzentisch umfassen, wodurch auf baulich einfache Weise eine Entlastung gewährleistet werden kann, da dann die Dornwalze gelöst und keine Walzkräfte mehr aufgebracht werden können, wenn die Dornwalzenarretierung gelöst ist. Beispielsweise ist es denkbar, die gelöste Dornwalze in einem Langloch zu führen, wenn die Dornwalzenarretierung gelöst ist, wobei die Dornwalzenarretierung, wenn die Dornwalze durch sie arretiert ist, die Dornwalze gegen ein Ende des Langlochs drücken kann. Dementsprechend nimmt dann die Dornwalzenarretierung die Walzkräfte auf; wenn die Dornwalzenarretierung gelöst ist, ist dieses nicht mehr möglich, sodass der Walzvorgang beendet ist.
  • Kumulativ bzw. alternativ zu der lösbaren Dornwalzenarretierung können die Entlastungsmittel Verlagerungsmittel zur Verlagerung einer Lagerung der jeweiligen Dornwalze an dem Dornwalzentisch umfassen. Bereits eine sehr geringe Verlagerung einer Dornwalze von der Hauptwalze weg beendet einen jeweiligen Walzvorgang. Derartige Verlagerungen können beispielsweise auch motorisch umgesetzt werden. Ebenso kann eine derartige Verlagerung beispielsweise dann auch mechanisch erfolgen, in dem bei Erreichen eines bestimmten Ringdurchmessers ein mechanischer Hebel durch den Ring, welcher letztlich der Exzentrizität zwischen Hauptwalze und Dornwalzentisch folgend, nach außen drückt, nach außen geschoben wird und auf diese Weise Dornwalzenarretierung löst und gleichzeitig eine Kraft auf die Dornwalze nach radial außen ausübt. Ggf. kann auch die in dem umlaufenden Dornwalzentisch bzw. durch die rotierende Hauptwalze vorhandene Energie für diese Bewegung genutzt werden, indem entsprechende Getriebe dann einsetzen, wenn das entsprechende Kriterium, wie beispielsweise ein Erreichen des bestimmten Ringdurchmessers, erfüllt ist.
  • Dementsprechend können als Verlagerungsmittel Motoren oder sonstige Aktuatoren zur Anwendung kommen. Insofern erscheinen gerade Elektromotoren oder elektrisch betriebene Aktuatoren als Verlagerungsmittel vorteilhaft. Als mechanische Verlagerungsmittel kommen insbesondere Hebel oder Hebelanordnungen bzw. andere Getriebe, die durch Momente oder Kräfte des Mehrwalzentischringwalzwerks angetrieben und lediglich bei Erreichen des vorgegebenen Ringdurchmessers zugeschaltet werden, wobei letzteres insbesondere auch rein mechanisch aber wiederum durch einen Aktuator oder Motor erfolgen kann, oder auch Federanordnungen, die beispielsweise vorgespannt sind, in Frage. Hierbei können die Verlagerungsmittel, insbesondere wenn sie unmittelbar Motoren oder Aktuatoren umfassen, noch weitere Getriebeelemente, wie beispielsweise eine exzentrische Lagerung der Dornwalzen an einem Exzenter, der seinerseits auf einer Motorwelle sitzt, oder eine Lagerung der Dornwalzen an einem motorisch oder über einen Aktuator getriebenen Hebel bzw. an einem Lineartrieb umfassen.
  • Vorzugsweise weist das Mehrwalzentischringwalzwerk Rückführmittel zum Rückführen der Dornwalze von einer Freigabeposition, in welcher sie entlastet ist, zu einer Walzposition, in welcher sie wieder Walzkräften begegnen kann, auf, wobei die Rückführmittel vorzugsweise in einem Winkellagenbereich des Dornwalzentisches vorgesehen sind, in welchem die jeweiligen Dornwalzen nicht mit Walzkräften belastet ist. Auf diese Weise müssen für eine Rückführung nicht auch noch die Walzkräfte überwunden werden.
  • Als Rückführmittel können selbstverständlich etwaige Verlagerungsmittel, wie beispielsweise elektrische Motoren oder ähnliches, dienen. Andererseits kann auch beispielsweise lediglich eine Schräge vorgesehen sein, an welcher die Dornwalze vorbeigeführt wird, während der Dornwalzentisch um die Hauptwalze umläuft, und die derart angeordnet ist, dass durch die Schräge die in einer Freigabeposition befindliche Dornwalze wieder zu Ihrer Walzposition zurückgeführt wird.
  • Es versteht sich, dass die Rückführmittel ggf. auch eine Dornwalzenarretierung wieder arretieren können, insoweit diese nicht beispielsweise durch eine Rastverbindung sich selbstständig arretiert, wenn eine Dornwalze in die Walzposition gelangt.
  • Auf baulich einfache Weise kann eine ausreichende Maßhaltigkeit der gefertigten Ringe auch durch ein Verfahren zum Walzen von Ringen in einem Mehrwalzentischringwalzwerk gewährleistet werden, bei welchem wenigstens zwei in einem Dornwalzentisch gelagerte Dornwalzen um eine Hauptwalze umlaufen, wobei ein jeweils zwischen den Dornwalzen gebildeter Walzspalt in Abhängigkeit von einer in Bezug auf die Hauptwalze bestehenden Winkellage des Dornwalzentisches bis zu einem Walzspaltminimum vermindert und anschließend wieder vergrößert wird und wobei sich das Verfahren dadurch auszeichnet, dass bei Erreichen eines vorgegebenen Ringdurchmessers eine entsprechende Dornwalze von einem Walzzustand in einen Freilaufzustand überführt wird, auch wenn das Walzspaltminimum noch nicht erreicht ist.
  • Hierbei versteht es sich, dass die Winkellage des Dornwalztisches letztlich in Bezug auf die Hauptwalzenachse, also in Bezug auf ein nicht mit der Hauptwalze mit rotierendes Koordinatensystem, oder aber in Bezug auf die Dornwalzentischachse anzusetzen ist. So ergibt die vorstehend genannte Exzentrizität zwischen Hauptwalzenachse und Dornwalzentischachse beispielsweise automatisch, dass sich ein jeweiliger Walzspalt zwischen Dornwalze und Hauptwalze periodisch verändert und zwischen einem Minimum und einem Maximum variiert. Diese Veränderung ist unmittelbar proportional und in einer festen Funktionalität zur Winkellage. Hierbei wird diese Exzentrizität dann unterbrochen, wenn eine entsprechende Dornwalze bei Erreichen eines vorgegebenen Ringdurchmessers von einem Walzzustand in einen Freilaufzustand überführt wird, da dann dieses vorgegebene Walzspaltenminimum für diesen Durchlauf nicht mehr erreicht wird.
  • Zum Überführen der Dornwalze von einem Walzzustand in den Freilaufzustand kann der Walzspalt einer entsprechenden Dornwalze geöffnet werden. Dieses bedingt unmittelbar ein Ende des jeweiligen Walzvorgangs.
  • Ebenso endet ein Walzvorgang, wenn die entsprechende Dornwalze von der Walzkraft entlastet und auf diese Weise die Dornwalze von dem Walzzustand in dem Freilaufzustand überführt wird.
  • Damit entsprechend kontinuierlich verfahren werden kann, wird vorzugsweise eine Dornwalze, nachdem diese in den Freilaufzustand überführt wurde, vor Beginn des nächsten Walzprozesses mit dieser Dornwalze wieder in den Walzzustand überführt. Alternativ wäre es denkbar, eine Überführung in den Walzzustand auch während des Walzprozesses durchzuführen, was jedoch dann gegen die Walzkräfte erfolgen müsste und entsprechend aufwändig wäre. Erfolgt die Rückführung in den Walzzustand vor Beginn des nächsten Walzprozesses, so sind dementsprechend noch keine Walzkräfte zu überwinden.
  • Zum Überführen der Dornwalze von dem Walzzustand in den Freilaufzustand kann die jeweilige Dornwalze in Bezug auf den Dornwalzentisch von einer Walzposition zu einer Freigabeposition, die von der Hauptwalze weiter als die Walzposition entfernt ist, verlagert werden. Dieses bedingt eine baulich sehr einfache Umsetzung zur Öffnung des Walzspaltes und Entlastung der entsprechenden Dornwalze.
  • Nach einem Verlagern von der Walzposition in die Freigabeposition wird diese Dornwalze vorzugsweise wieder in die Walzposition zurückverlagert, sodass kontinuierlich weiterverfahren werden kann. Wie bereits vorstehend erläutert, erfolgt diese Zurückverlagerung vorzugsweise vor Beginn des nächsten Walzprozesses mit dieser Dornwalze, da dann die Zurückverlagerung nicht gegen die Walzkräfte erfolgen muss.
  • Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung von Ausführungsbeispielen erläutert, die insbesondere auch in anliegender Zeichnung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    eine schematische Aufsicht auf ein Mehrwalzentischringwalzwerk; und
    Figur 2
    das Mehrwalzentischringwalzwerk nach Figur 1 bei vorgenommener Entlastung einer Dornwalze
  • Das in den Figuren dargestellte Mehrwalzentischringwalzwerk 10 umfasst zentral eine Hauptwalze 20, welche um eine Hauptwalzenachse 26 rotiert, sowie vier Dornwalzen 30, welche an einem Dornwalzentisch 35 gelagert sind, der seinerseits um eine Dornwalzentischachse 36 umläuft.
  • Hierbei sind die Hauptwalzenachse 26 und die Dornwalzentischachse 36 gegeneinander versetzt, sodass hierdurch eine exzentrische Anordnung dieser beiden Achsen sowie der Hauptwalze 20 und des Dornwalzentisches 35 bedingt ist. Die entsprechende Rotationsrichtung 27 der Hauptwalze 20 um die Hauptwalzenachse 26 und die Umlaufrichtung 37 des Dornwalzentisches 35 bzw. der Dornwalzen 30 um die Dornwalzentischachse 36 ist jeweils durch Pfeile dargestellt.
  • Die Dornwalzen 30 sind an sich mit identischem Abstand zur Dornwalzentischachse 36 an dem Dornwalzentisch 35 gelagert, sodass sich ein Walzspalt 16 zwischen der jeweiligen Dornwalze 30 und der Hauptwalze 20 periodisch zwischen einem Walzspaltmaxi-mum und einem Walzspaltminimum in Abhängigkeit von der Winkellage des Dornwalzentischs 35 in Bezug zu der Dornwalzentischachse 36 bzw. zu der Hauptwalze 20 ändert.
  • An dem Dornwalzentisch 35 sind darüber hinaus für jede Dornwalze 30 Entlastungsmittel 40 vorgesehen, die bei diesem Ausführungsbeispiels als Verlagerungsmittel 45 für die Dornwalzen 30 ausgebildet sind, wobei hierzu ein Exzenter 46, der jeweils individuell motorisch angetrieben ist und auf dem jede der Dornwalzen 30 jeweils gelagert ist, genutzt wird. Es versteht sich, dass dieser Exzenter 46 auch als Rückführmittel 50 dienen kann.
  • Bei diesem Ausführungsbeispiel steht die Dornwalze 30 auf dem Exzenter 46 in einer Walzposition 62 der Dornwalzentischachse 36 am nächsten, sodass verhältnismäßig wenig Drehmoment durch auf die Dornwalzen 30 wirkende Walzkräfte in den jeweiligen Exzenter 46 eingebracht wird. Insofern ist es bei diesem Ausführungsbeispiel möglich, dass die elektromotorischen Antriebe der Exzenter 46 den Walzkräften begegnen können. Es versteht sich, dass in abweichenden Ausführungsformen hier noch zusätzlich Arretierungen, wie beispielsweise Verrastungen oder ähnliches, vorgesehen sein können.
  • Wird ein Exzenter 46 um seine Achse gegenüber seiner Walzposition verdreht, insbesondere um 180° Grad verdreht, so gelangt die jeweilige Dornwalze 30 in ihre Freigabeposition.
  • Je Dornwalze 30 sind darüber hinaus bei diesem Ausführungsbeispiel Messmittel 70 an dem Dornwalzentisch 35 angeordnet, die bei diesem Ausführungsbeispiel den Außendurchmesser von Ringen 15, welche in dem Walzspalt 16 befindlich sind, messen können. Die Messmittel 70 sind bei diesem Ausführungsbeispiel als optische Abstandsmesser ausgebildet. Es versteht sich, dass in abgewandelten Ausführungsformen auch andere Messmittel zum Einsatz kommen können.
  • Wird nunmehr ein Ring 15 einer Dornwalze 30 aufgegeben (Dornwalzenposition A), so wird er mit Umlauf des Dornwalzentischs 35 in Umlaufrichtung 37 in dem sich verkleinernden Walzspalt ausgewalzt, bis das Walzspaltminimum (Dornwalzenposition B) erreicht ist. Mit weiterem Umlauf des Dornwalzentischs 35 in Umlaufrichtung 37 verbreitert sich der Walzspalt, sodass ein weiteres Walzen nicht erfolgt, wobei der fertig gewalzte Ring 15 dann von der Dornwalze wieder entfernt werden kann (Dornwalzenposition C).
  • Wie unmittelbar ersichtlich, bedingen Schwankungen des Einsatzvolumens des Ring 15 bei dieser in Figur 1 dargestellten Verfahrensführung erhebliche Schwankungen im Ringdurchmesser.
  • Aus diesem Grunde wird der jeweilige Ringdurchmesser über die Messmittel 70 überwacht und der jeweilige Exzenter 46 in seine Freigabeposition 61 überführt, wenn ein vorgegebener Ringdurchmesser erreicht ist.
  • Dieses wird bei vorliegendem Ausführungsbeispiel durch Vergleich der jeweiligen Messwerte mit einem entsprechenden, vorgegebenen Wert geprüft.
  • Diese Überführung des Exzenters 46 bzw. der Dornwalze 30 in die Freigabeposition 61 erfolgt insbesondere vor Erreichen des an sich durch die Exzentrizität vorgegebenen Walzspaltminimums (Dornwalzenposition B), wobei eine etwaige Überführung nach dem Walzspaltminimum unkritisch ist, da hier ohnehin der Walzprozess bereits beendet ist. Ist der Ring 15 entfernt (Dornwalzenposition C), werden ein sich in seiner Freigabeposition befindlicher Exzenter 46 bzw. eine sich in Freigabeposition 61 befindliche Dornwalze 30 wieder in Walzposition 62 überführt. Dieses geschieht bei diesem Ausführungsbeispiel in unbelastetem Zustand, wobei entsprechend der vorliegenden Verfahrensführung dieser Rücküberführungsschritt auch vorher oder nachher passieren kann, solange sichergestellt ist, dass hierdurch nicht ein Walzprozess eingeleitet bzw. beeinflusst wird. Es versteht sich, dass in abgewandelten Ausführungsformen der Exzenter 46 auch während des Walzprozesses in Richtung seiner Walzposition verlagert werden kann. Bezugszeichenliste:
    10 Mehrwalzentischringwalzwerk 37 Umlaufrichtung
    15 Ring 40 Entlastungsmittel
    16 Walzspalt 45 Verlagerungsmittel
    20 Hauptwalze 46 Exzenter
    26 Hauptwalzenachse 50 Rückführmittel
    27 Rotationsrichtung 61 Freigabeposition
    30 Dornwalze 62 Walzposition
    35 Dornwalzentisch 70 Messmittel
    36 Dornwalzentischachse

Claims (13)

  1. Mehrwalzentischringwalzwerk (10), welches zumindest eine Hauptwalze (20) und zwei Dornwalzen (30), die in einem um eine Dornwalzentischachse (36) umlaufenden Dornwalzentisch (35) gelagert sind, umfasst, wobei die Hauptwalze (20) um eine Hauptwalzenachse (26) rotiert und die Hauptwalzenachse (26) und die Dornwalzentischachse (36) zumindest während des Walzens unveränderlich und exzentrisch zueinander gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwalzentischringwalzwerk (10) unabhängig von der Exzentrizität der Hauptwalzenachse (26) und der Dornwalzentischachse (36) wirksame Entlastungsmittel (40) zur Entlastung wenigstens einer der Dornwalzen (30) von Walzkräften aufweist.
  2. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwalzentischringwalzwerk (10) Messmittel (70) zum Messen eines Ringdurchmessers eines zwischen einer Dornwalze (30) und einer Hauptwalze (20) befindlichen und gewalzten Rings (15) umfasst.
  3. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsmittel (40) eine lösbare Dornwalzenarretierung der jeweiligen Dornwalze (30) an dem Dornwalzentisch (35) umfassen.
  4. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungsmittel Verlagerungsmittel (45) zur Verlagerung einer Lagerung der jeweiligen Dornwalze (30) an dem Dornwalzentisch (35) umfassen.
  5. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrwalzentischringwalzwerk (10) Rückführmittel (50) zum Rückführen der wenigstens einen Dornwalze (30) von einer Freigabeposition (61) zu einer Walzposition (62) umfassen.
  6. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach Anspruch 2 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (70) mit den Entlastungsmitteln (40) derart wirkverbunden sind, dass die Entlastungsmittel (40) eine Dornwalze (30) entlasten, wenn ein bestimmter Ringdurchmesser erreicht ist.
  7. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach Anspruch 2 oder 6 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messmittel (70) an dem Dornwalzentisch (35) angeordnet sind.
  8. Mehrwalzentischringwalzwerk (10) nach Anspruch 2, 6 oder 7 oder einem der Ansprüche 3 bis 5 in Abhängigkeit von Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass je Dornwalze (30) ein Messmittel (70) vorgesehen ist.
  9. Verfahren zum Walzen von Ringen (15) in einem Mehrwalzentischringwalzwerk (10), bei welchem wenigstens zwei in einem Dornwalzentisch (35) gelagerte Dornwalzen (30) um eine Hauptwalze (20) umlaufen, wobei ein jeweils zwischen den Dornwalzen (30) und der Hauptwalze (10) gebildeter Walzspalt (16) in Abhängigkeit von einer in Bezug auf die Hauptwalze (20) bestehenden Winkellage des Dornwalzentisches (35) bis zu einem Walzspaltminimum vermindert und anschließend wieder vergrößert wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen eines vorgegebenen Ringdurchmessers eine entsprechende Dornwalze (30) von einem Walzzustand in einen Freilaufzustand überführt wird, auch wenn das Walzspaltminimum noch nicht erreicht ist.
  10. Walzverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überführen der Dornwalze (30) von dem Walzzustand in den Freilaufzustand der Walzspalt (16) einer entsprechenden Dornwalze (30) geöffnet und/oder die entsprechende Dornwalze (30) von der Walzkraft entlastet wird.
  11. Walzverfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass, nachdem die Dornwalze (30) in den Freilaufzustand überführt wurde, die Dornwalze (30) vor Beginn des nächsten Walzprozesses mit dieser Dornwalze (30) wieder in den Walzzustand überführt wird.
  12. Walzverfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zum Überführen der Dornwalze (30) von dem Walzzustand in den Freilaufzustand die jeweilige Dornwalze (30) in Bezug auf den Dornwalzentisch (35) von einer Walzposition (62) zu einer Freigabeposition (61), die von der Hauptwalze (20) weiter als die Walzposition (62) entfernt ist, verlagert wird.
  13. Walzverfahren nach Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Verlagern der Dornwalze (30) von der Walzposition (62) in die Freigabeposition (61) und vor Beginn des nächsten Walzprozesses mit derselben Dornwalze (30) diese Dornwalze (30) wieder in die Walzposition (62) zurückverlagert wird.
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