EP3356063B1 - Vorrichtung und verfahren zum richtpressen eines metallischen flachproduktes - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum richtpressen eines metallischen flachproduktes Download PDFInfo
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- EP3356063B1 EP3356063B1 EP16770787.6A EP16770787A EP3356063B1 EP 3356063 B1 EP3356063 B1 EP 3356063B1 EP 16770787 A EP16770787 A EP 16770787A EP 3356063 B1 EP3356063 B1 EP 3356063B1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D1/00—Straightening, restoring form or removing local distortions of sheet metal or specific articles made therefrom; Stretching sheet metal combined with rolling
- B21D1/06—Removing local distortions
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Definitions
- the invention relates to a device for straightening a metallic flat product, a rolling stand, in particular a horizontal rolling mill, with this device and a method for operating such a roll stand.
- Roll stands in particular horizontal rolling stands, for preferably horizontal rolling of flat metal products are well known in the art.
- quarto scaffolds with two work rolls and two back-up rolls are commonplace.
- rolling stands are used exclusively for rolling steel or non-ferrous metals on a flat track.
- Known means for straightening typically have an upper pressing frame with a plunger and a lower press frame with a table for supporting the flat product to be straightened, wherein the upper press frame is arranged above the lower press frame and both press frames are movable in the vertical direction relative to each other.
- the invention has for its object to provide a device for straightening a metallic flat product, a rolling mill with this device and a method for operating such a rolling stand, which allow an economically efficient straightening of flat products.
- the upper press frame has support elements in the region of its two narrow sides as points of application for a balancing device for the upper work roll in a roll stand; and that the lower press frame has in the region of its two narrow sides supporting elements for supporting on the uprights of the roll stand.
- metallic flat product means in the context of the present description, for example, a metal plate or a metal sheet or a metal strip.
- balancing device may not only mean separate balancing cylinders for the work rolls, but also includes a bending device, in particular bending cylinders, which perform a balancing function for the work rolls.
- the term table basically means a plate.
- the trough in the table or the plate is in the simplest case a recess.
- the table with the trough is typically attached to the lower press frame and the plunger to the upper press frame; but also the reverse arrangement is possible.
- the apparatus also called directional cassette
- a slot for a rolling stand which instead of the Work rolls can be inserted into the mill stand.
- the rolling stand is operable not only in a "rolling" mode (with built-in work rolls), but alternatively also in a "straightening press” operating mode (with a built-in insert instead of the work rolls).
- the hydraulic setting cylinders available in the (horizontal) rolling stand for the support rolls are used meaningfully to provide large straightening forces which can bring about a fundamental improvement in the straightening, in particular of thick sheets.
- the upper pressing frame is supported via supporting bolts on the lower pressing frame.
- the support pins are immersed in associated holes in the opposite pressing frame. In this way, an undesired lateral displacement of the plunger is prevented during straightening.
- the vertical positioning of the upper and lower pressing frames relative to one another takes place over those cylinders which in the rolling operation serve for bending or balancing the work rolls.
- a coupling element may be mounted for releasably coupling the straightening cassette to a roll changing device.
- roll changing device in particular a pulling or pushing device
- the Straightening cassette advantageously quite simple - typically on the operating side - in the rolling stand and retracted.
- rails are laid in the longitudinal direction of the upper and / or the lower pressing frame and the plunger and / or the table are formed on the pressing frame each as a carriage for moving on the rails in the longitudinal direction of the pressing frame.
- the upper press frame has on one of its narrow sides an upper drive device, preferably an upper spindle drive, for moving the carriage in the form of the pressure ram or the table on the rails of the upper press frame.
- an upper drive device preferably an upper spindle drive
- the lower pressing frame on one of its narrow sides, a lower drive means, preferably a lower spindle drive, for moving the carriage in the form of the table or the plunger on the rails of the lower pressing frame.
- the narrow sides of the pressing frame, where the drive devices are mounted are preferably those sides which lie on the operating side after insertion of the straightening cassette into the rolling stand, since relatively simple energy and media connections can be reversed there.
- a control device of the rolling stand is designed to provide both operating modes, that is to say the “rolling operation” and the “directional pressing operation”.
- the rolling mill operator has the option of selecting one of the two operating modes as required.
- FIG. 1 shows a perspective view of the device 100 according to the invention, also called directional cassette, for straightening a metallic flat product, For example, a sheet in a rolling stand.
- the device 100 consists of an upper pressing frame 110 and a lower pressing frame 120.
- Fig. 1 shows the straightening cassette in a disassembled state, ie not installed in a roll stand.
- the upper press frame 110 is disposed longitudinally offset from the lower press frame 120.
- the upper press frame 110 typically rests on support pins 130 on the lower press frame 120.
- the support bolts 130 are arranged in the region of the narrow sides of the press frames 110, 120 and are preferably fixedly mounted on the upper press frame.
- the upper pressing frame 110 has formed in the region of its narrow sides supporting elements 114, which serve as points of application for a balancing device, for example Balancierzylinder for the upper work roll in the rolling stand when installed in a rolling stand.
- the lower pressing frame 120 has formed in the region of its narrow sides supporting elements 124, which serve when mounted in the roll stand for supporting on the uprights of the roll stand.
- the support elements 124 are sliding elements or rollers which, during installation of the straightening cassette into the rolling stand and during removal of the straightening cassette from the rolling stand, slide onto the rails 370 for the installation and removal of the work rolls which are present anyway in the rolling stand . roll; see also Fig. 3 ,
- the longitudinal extent of the upper and lower pressing frame corresponds at least approximately to the width of the rolling stand from the drive to the operating side.
- a coupling element 140 on one end face of the device 100 can be seen for releasably coupling the device or straightening cassette to a pulling or pushing device 400.
- the pulling or pushing device 400 serves to align the straightening cassette 100 with the upper and lower pressing frames out of the frame region to move into the framework area.
- the pulling or pushing device is preferably a (rolling) changing device, in particular a roller changing locomotive, see Fig. 5 ,
- FIG. 2 shows a longitudinal section through the inventive device 100.
- Fig. 2 shows the straightening cassette in a dismantled state with staggered upper and lower pressing frames, as described above with respect to Fig.1 described.
- rails 150-1 are preferably laid in the longitudinal direction of the upper pressing frame on its side facing the lower pressing frame.
- a plunger 112 which is designed as a carriage, arranged movable.
- rails 150-2 are also preferably arranged on the upper side facing the upper pressing frame in the longitudinal direction of the lower pressing frame.
- the rails 150-2 designed as a slide table 122 for placing the flat product to be straightened is arranged movable; see the horizontal arrows in Fig. 2 ,
- the table points, as in Fig. 1 can be seen, a trough 123, as a space in which the material of the flat product during the straightening process can be pushed in or overstretched.
- the upper press frame 110 has an upper drive 210 for moving the plunger 112 formed on the rails 150-1 of the upper press frame.
- the lower pressing frame 120 has a lower drive device 220 for moving the designed as a slide table 122.
- the drive means 210, 220 are preferably attached to those end faces of the press frames 110, 120, which in installation of the device 100 in a Roll stand on the operating side of the rolling stand.
- the drive means 210, 220 which are preferably each formed as a spindle drives, then the table 122 and the plunger 112, preferably independently of each other, along the rails 150-1, 150-2 are each suitably positioned.
- Positioning suitable means in particular, that the table 122 and the plunger 112 are moved relative to one another in such a way that the plunger 112 is positioned precisely in the region of the unevenness to be straightened in the flat product.
- Fig. 3 shows the rolling mill 300 according to the invention, here by way of example a four-high rolling stand with two back-up rolls 310, 320 and normally also two work rolls, which, however, in Figure 3 not shown because expanded.
- the upper back-up roll 310 and the lower back-up roll 320 are both raised.
- the inventive device 100 that is, the straightening cassette is installed in the mill stand 300.
- the lower pressing frame 120 is supported with its support elements 124 on the rails 370 for the change of the work rolls.
- the upper pressing frame 110 is detachably coupled via its supporting elements 114 to a balancing device 330 and is supported by this in the vertical direction.
- the balancer 330 normally serves to balance, that is, to compensate for the weight of the upper work roll, when the mill is operated in a rolling mode.
- Fig. 3 shows the rolling stand 300 with the built-in straightening cassette retrofitted for an inventive operating mode "straightening".
- the balancer serves for carrying, that is, for compensating the weight of the upper press frame 110 Fig. 3 initially, the raised upper support roller 310 still has no contact with the upper pressing frame 110, and the lower supporting roller 320 initially has no contact with the lower pressing frame 120; insofar shows Fig. 3 the rolling stand in a preparation state for the Richtpress memori.
- Fig. 4 shows the mill 300 according to the invention also with built-in straightening cassette 100.
- the lower support roller 320 employed by means of a vertical adjusting device 340 from below against the lower pressing frame 120.
- the lower press frame 120 is at least slightly lifted off the rails 370 for the work roll change and supported against acting in the directional pressing operation acting in the vertical direction straightening forces.
- the upper support roller 310 is placed in a predetermined abutment position for the upper press frame 110 by means of the mechanical adjustment 360.
- the upper pressing frame 110 is employed with the aid of the balancing device 330 in a non-positive and clearance-free manner against the upper support roller 310 in the stop position.
- Said straightening of the flat product by pressing the flat product from below is selected when the hydraulic vertical adjusting device is provided at the bottom of the rolling stand for pushing the lower supporting roll 320 upwards.
- the position of plunger and trough compared to the embodiment according to the FIGS. 1 to 4 be reversed, so that in this case, theriolunotede unevenness extends downwards.
- a plan for straightening the flat product can be prepared considering data on the flat product, such as material grade, thickness and width, taking into account information about the bump, such as location of the defect, size / depth and type of defect as well optionally including a process model.
- the unevenness to be straightened in the flat product can be automatically detected, for example, with the aid of a scanner in the form of images.
- the information about the bump may then be obtained by evaluating the images of the scanner preferably be determined at least partially automatically.
- the respective current position of the flat product can be regularly monitored and corrected in the event of a detected deviation from a respective desired position.
- the result of the straightening process can be monitored and compared with a predetermined desired result. That is, it can be checked to what extent the original unevenness in the flat product has already been eliminated. With a detected insufficient quality of the judging result, i. a still insufficient removal of the unevenness, the judging can be repeated.
- the two support rollers 310, 320 and the upper and the lower pressing frame are raised again.
- the steps described above for the installation of the straightening cassette into the rolling stand are carried out in reverse order.
- All steps of the process can be performed manually or controlled. Preferably, however, they are at least partially executed automatically.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Richtpressen eines metallischen Flachproduktes, ein Walzgerüst, insbesondere ein Horizontalwalzgerüst, mit dieser Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Walzgerüstes.
- Walzgerüste, insbesondere Horizontalwalzgerüste, zum vorzugsweise horizontalen Walzen von metallischen Flachprodukten sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Üblich sind beispielsweise Quarto-Gerüste mit zwei Arbeits- und zwei Stützwalzen. Traditionell werden Walzgerüste ausschließlich zum Walzen von Stahl oder Nichteisenmetallen auf flacher Bahn genutzt.
- Unabhängig davon sind Einrichtungen zum Richten, das heißt Flachrichten, von metallischen Flachprodukten, bekannt. Das Richten erfolgt typischerweise durch Rollrichten oder durch Standpressen. Ein Beispiel für eine Portalrichtpresse findet sich z.B. auf dem Internetauftritt der Fa. Dunkes, Kirchheim unter Teck, DE, Produktbeschreibung Portalrichtpresse; https://www.dunkes.de/de/portalrichtpresse. Bekannte Einrichtungen zum Richten weisen typischerweise einen oberen Pressrahmen mit einem Druckstempel und
einen unteren Pressrahmen mit einem Tisch zur Auflage des zu richtenden Flachproduktes auf, wobei der obere Pressrahmen über dem unteren Pressrahmen angeordnet ist und beide Pressrahmen in vertikaler Richtung relativ zu einander verfahrbar sind. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Richtpressen eines metallischen Flachproduktes, ein Walzgerüst mit dieser Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Walzgerüstes bereitzustellen, welche ein wirtschaftlich effizientes Richten von Flachprodukten ermöglichen.
- Diese Aufgabe wird in Bezug auf die Vorrichtung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass der obere Pressrahmen im Bereich seiner beiden Schmalseiten Tragelemente als Angriffspunkte für eine Balanciereinrichtung für die obere Arbeitswalze in einem Walzgerüst aufweist; und dass der untere Pressrahmen im Bereich seiner beiden Schmalseiten Abstützelemente zum Abstützen an den Ständern des Walzgerüstes aufweist.
- Der Begriff metallisches Flachprodukt meint im Rahmen der vorliegenden Beschreibung beispielsweise eine Metallplatte oder ein Blech oder ein Metallband.
- Der Begriff Balanciereinrichtung meint gegebenenfalls nicht nur eigenständige Balancierzylinder für die Arbeitswalzen, sondern schließt auch eine Biegeeinrichtung, insbesondere Biegezylinder, die eine Balancierfunktion für die Arbeitswalzen ausführen, mit ein.
- Der Begriff Tisch meint grundsätzlich eine Platte. Bei der Mulde in dem Tisch bzw. der Platte handelt es sich im einfachsten Fall um eine Aussparung.
- Der Tisch mit der Mulde ist typischerweise an dem unteren Pressrahmen und der Druckstempel an dem oberen Pressrahmen angebracht; aber auch die umgekehrte Anordnung ist möglich.
- Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung, auch Richtkassette genannt, handelt es sich vorteilhafterweise um einen Einschub für ein Walzgerüst, welcher anstelle der Arbeitswalzen in das Walzgerüst einschiebbar ist. Das Walzgerüst ist nicht nur in einem Betriebsmodus "Walzen" (mit eingebauten Arbeitswalzen), sondern alternativ auch in einem Betriebsmodus "Richtpressen" (mit anstelle der Arbeitswalzen eingebautem Einschub) betreibbar. In dem Betriebsmodus "Richtpressen" werden die in dem (Horizontal-) Walzgerüst zur Verfügung stehenden hydraulischen Anstellzylinder für die Stützwalzen sinnvoll genutzt zum Bereitstellen großer Richtkräfte, die eine grundlegende Verbesserung des Richtens insbesondere dicker Bleche bewirken können.
- Dieser Alternativbetrieb ist insbesondere für Walzgerüste vorteilhaft, die aufgrund geringer jährlich geplanter Produktionsmengen (z.B. für Sondermaterial) allein durch den Walzbetrieb keine Vollauslastung erfahren. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit bietet sich dann der alternative Richtpressbetrieb an, um Stillstandszeiten des Walzgerüstes zu vermeiden und das Walzgerüst auf diese Weise wirtschaftlich besser auszunutzen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung, das heißt der Einschub für ein Walzgerüst, ist deutlich billiger und platzsparender als eine eigenständige (Portal-) Richtpresse.
- Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist der obere Pressrahmen während des Ein- und Ausbaus der Richtkassette in das bzw. aus dem Walzgerüst über Stützbolzen auf dem unteren Pressrahmen abgestützt. Während des Richtpressbetriebs sind die Stützbolzen dagegen in zugeordneten Bohrungen in den gegenüberliegenden Pressrahmen eingetaucht. Auf diese Weise wird beim Richten eine unerwünschte seitliche Verschiebung des Druckstempels unterbunden. Die vertikale Positionierung von oberem und unterem Pressrahmen relativ zueinander erfolgt über diejenigen Zylinder, die im Walzbetrieb der Biegung oder Balancierung der Arbeitswalzen dienen.
- An einer Schmalseite der Richtkassette, vorzugsweise an einer Schmalseite des unteren Pressrahmens, kann ein Koppelelement angebracht sein zum lösbaren Ankoppeln der Richtkassette an eine Walzenwechselvorrichtung. Mit Hilfe der Walzenwechseleinrichtung, insbesondere einer Zug- oder Schubeinrichtung, kann die Richtkassette vorteilhafterweise recht einfach - typischerweise auf der Bedienseite - in das Walzgerüst ein- und ausgefahren werden.
- Erfindungsgemäß sind Schienen in Längsrichtung des oberen und/oder des unteren Pressrahmens verlegt und sind der Druckstempel und/oder der Tisch an den Pressrahmen jeweils als Schlitten ausgebildet zum Verfahren auf den Schienen in Längsrichtung der Pressrahmen. Diese konstruktive Ausgestaltung ermöglicht vorteilhafterweise ein einfaches und genaues Platzieren des Druckstempels über einem zu richtenden Fehler bzw. einer Unebenheit in dem Flachprodukt.
- Der obere Pressrahmen weist an einer seiner Schmalseiten eine obere Antriebseinrichtung, vorzugsweise einen oberen Spindelantrieb auf, zum Verfahren des Schlittens in Form des Druckstempels oder des Tisches auf den Schienen des oberen Pressrahmens. Weiterhin weist der untere Pressrahmen an einer seiner Schmalseiten eine untere Antriebseinrichtung, vorzugsweise einen unteren Spindelantrieb, auf zum Verfahren des Schlittens in Form des Tisches oder des Druckstempels auf den Schienen des unteren Pressrahmens. Vorzugsweise handelt es sich bei den Schmalseiten des Pressrahmen, wo die Antriebseinrichtungen montiert sind, um diejenigen Seiten, welche nach Einschub der Richtkassette in das Walzgerüst auf dessen Bedienseite liegen, da dort relativ einfach Energie- und Medienverbindungen umgekoppelt werden können.
- Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin durch das Walzgerüst gemäß Anspruch 6 und durch das Verfahren zum Betreiben des Walzgerüstes gemäß Anspruch 10 gelöst. Die Vorteile dieser Lösungen entsprechen im Wesentlichen den oben mit Bezug auf die erfindungsgemäße Vorrichtung genannten Vorteilen.
- Eine Steuereinrichtung des Walzgerüstes ist ausgebildet, beide Betriebsmodi, das heißt, den "Walzbetrieb" und den "Richtpressbetrieb" bereitzustellen. Der Betreiber des Walzgerüstes hat die Möglichkeit, je nach Bedarf einen der beiden Betriebsmodi auszuwählen.
- Vorteilhafte Ausgestaltungen des Walzgerüstes und des Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Der Beschreibung sind sechs Figuren beigefügt, wobei
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. Richtkassette;
- Fig. 2
- die Vorrichtung in einem Längsschnitt;
- Fig. 3
- ein Quarto-Walzgerüst mit der eingebauten erfindungsgemäßen Vorrichtung bei aufgefahrener oberer und unterer Stützwalze;
- Fig. 4.
- das Walzgerüst nach
Fig. 3 in einem Ausgangszustand für den Richtpressbetrieb mit der oberen und unteren Stützwalze jeweils in einer Anschlagposition für die Pressrahmen; - Fig. 5
- eine Draufsicht auf das Walzgerüst mit ausgezogener Vorrichtung und eine Walzenwechseleinrichtung; und
- Fig. 6
- ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung der Schritte zur Vorbereitung des Richtpressbetriebs
- Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, auch Richtkassette genannt, zum Richtpressen eines metallischen Flachproduktes, z.B. eines Bleches in einem Walzgerüst. Die Vorrichtung 100 besteht aus einem oberen Pressrahmen 110 und einem unteren Pressrahmen 120.Fig. 1 zeigt die Richtkassette in ausgebautem Zustand, d.h. nicht eingebaut in ein Walzgerüst. In diesem Zustand ist der obere Pressrahmen 110 in Längsrichtung versetzt zu dem unteren Pressrahmen 120 angeordnet. Der obere Pressrahmen 110 stützt sich typischerweise über Stützbolzen 130 auf dem unteren Pressrahmen 120 ab. Die Stützbolzen 130 sind im Bereich der Schmalseiten der Pressrahmen 110, 120 angeordnet und vorzugsweise an dem oberen Pressrahmen fest montiert. - Der obere Pressrahmen 110 hat im Bereich seiner Schmalseiten Tragelemente 114 ausgebildet, die bei Einbau in ein Walzgerüst als Angriffspunkte für eine Balanciereinrichtung, beispielsweise Balancierzylinder für die obere Arbeitswalze in dem Walzgerüst dienen. Ähnlich hat der untere Pressrahmen 120 im Bereich seiner Schmalseiten Abstützelemente 124 ausgebildet, die bei Einbau in das Walzgerüst zum Abstützen an den Ständern des Walzgerüstes dienen. Genauer gesagt, handelt es sich bei den Abstützelementen 124 um Gleitelemente oder Rollen, welche beim Einbau der Richtkassette in das Walzgerüst und beim Ausbau der Richtkassette aus dem Walzgerüst auf den ohnehin in dem Walzgerüst vorhandenen Schienen 370 für den Ein- und Ausbau der Arbeitswalzen gleiten bzw. rollen; siehe auch
Fig. 3 . - Für den Einbau in ein Walzgerüst entspricht die Längserstreckung des oberen und unteren Pressrahmens zumindest näherungsweise der Breite des Walzgerüstes von der Antriebs- zur Bedienseite.
- Weiterhin ist in
Fig. 1 ein Koppelelement 140 an einer Stirnseite der Vorrichtung 100 zu erkennen zum lösbaren Ankoppeln der Vorrichtung bzw. Richtkassette an eine Zug- oder Schubeinrichtung 400. Die Zug- oder Schubeinrichtung 400 dient dazu, die Richtkassette 100 mit dem oberen und unteren Pressrahmen aus dem Gerüstbereich heraus bzw. in den Gerüstbereich hinein zu bewegen. Bei der Zug- oder Schubeinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine (Walzen-) Wechselvorrichtung, insbesondere um eine Walzenwechsellokomotive, sieheFig. 5 . -
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 100. AuchFig. 2 zeigt die Richtkassette in ausgebautem Zustand mit versetzt angeordnetem oberen und unteren Pressrahmen, wie oben in Bezug aufFig.1 beschrieben. An dem oberen Pressrahmen 110 sind vorzugsweise an seiner dem unteren Pressrahmen zugewandten Seite Schienen 150-1 in Längsrichtung des oberen Pressrahmens verlegt. Auf den Schienen 150-1 ist ein Druckstempel 112, der als Schlitten ausgebildet ist, verfahrbar angeordnet. An dem unteren Pressrahmen 120 sind vorzugsweise an dessen dem oberen Pressrahmen zugewandten Oberseite ebenfalls Schienen 150-2 in Längsrichtung des unteren Pressrahmens angeordnet. Auf den Schienen 150-2 ist ein als Schlitten ausgebildeter Tisch 122 zum Auflegen des zu richtenden Flachproduktes verfahrbar angeordnet; siehe die horizontalen Pfeile inFig. 2 . Der Tisch weist, wie inFig. 1 zu erkennen ist, eine Mulde 123 auf, als Raum in welchen das Material des Flachproduktes während des Richtvorganges hineingedrückt bzw. überstreckt werden kann. - An einer seiner Stirnweiten weist der obere Pressrahmen 110 eine obere Antriebseinrichtung 210 auf zum Verfahren des als Schlitten ausgebildeten Druckstempels 112 auf den Schienen 150-1 des oberen Pressrahmens. Vorzugsweise an der gleichen Stirnseite weist auch der untere Pressrahmen 120 eine untere Antriebseinrichtung 220 auf zum Verfahren des als Schlitten ausgebildeten Tisches 122. Die Antriebseinrichtungen 210, 220 sind vorzugsweise an denjenigen Stirnseiten der Pressrahmen 110, 120 angebracht, die bei Einbau der Vorrichtung 100 in ein Walzgerüst auf der Bedienseite des Walzgerüstes liegen. Mit Hilfe der Antriebseinrichtungen 210, 220, die vorzugsweise jeweils als Spindelantriebe ausgebildet sind, können dann der Tisch 122 und der Druckstempel 112, vorzugsweise unabhängig voneinander, entlang der Schienen 150-1, 150-2 jeweils geeignet positioniert werden. Geeignet positionieren heißt insbesondere, dass der Tisch 122 und der Druckstempel 112 relativ zueinander so verfahren werden, dass der Druckstempel 112 genau im Bereich der zu richtenden Unebenheit in dem Flachprodukt positioniert wird.
-
Fig. 3 zeigt das erfindungsgemäße Walzgerüst 300, hier beispielhaft ein Quarto-Walzgerüst mit zwei Stützwalzen 310, 320 und normalerweise auch zwei Arbeitswalzen, die allerdings inFig.3 nicht gezeigt, weil ausgebaut sind. Die obere Stützwalze 310 und die untere Stützwalze 320 sind beide aufgefahren. Anstelle der Arbeitswalzen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 100, das heißt die Richtkassette in das Walzgerüst 300 eingebaut. Zu erkennen ist, dass sich der untere Pressrahmen 120 mit seinen Abstützelementen 124 auf den Schienen 370 für den Wechsel der Arbeitswalzen abstützt. Weiterhin ist zu erkennen, dass der obere Pressrahmen 110 über seine Tragelemente 114 lösbar an eine Balanciereinrichtung 330 angekoppelt ist bzw. von dieser in vertikaler Richtung abgestützt wird. Die Balanciereinrichtung 330 dient normalerweise, wenn das Walzgerüst in einem Betriebsmodus "Walzen" betrieben wird, zum Balancieren, das heißt zum Kompensieren der Gewichtskraft der oberen Arbeitswalze.Fig. 3 zeigt das Walzgerüst 300 mit der eingebauten Richtkassette umgerüstet für einen erfindungsgemäßen Betriebsmodus "Richtpressen". In diesem Fall dient die Balanciereinrichtung, wie gesagt, zum Tragen, das heißt zum Kompensieren der Gewichtskraft des oberen Pressrahmens 110. InFig. 3 hat die aufgefahrene obere Stützwalze 310 zunächst noch keinen Kontakt zu dem oberen Pressrahmen 110 und hat die untere Stützwalze 320 zunächst noch keinen Kontakt zu dem unteren Pressrahmen 120; insofern zeigtFig. 3 das Walzgerüst in einem Vorbereitungszustand für den Richtpressbetrieb. -
Fig. 4 zeigt das erfindungsgemäße Walzgerüst 300 ebenfalls mit eingebauter Richtkassette 100. Im Unterschied zuFig. 3 ist aber hier die untere Stützwalze 320 mit Hilfe einer Vertikal-Anstelleinrichtung 340 von unten gegen den unteren Pressrahmen 120 angestellt. Auf diese Weise wird der untere Pressrahmen 120 zumindest ein wenig von den Schienen 370 für den Arbeitswalzenwechsel abgehoben und gegen im Richtpressbetrieb auftretende in vertikaler Richtung wirkende Richtkräfte abgestützt. Gleichzeit ist zu erkennen, dass die obere Stützwalze 310 mit Hilfe der mechanischen Anstellung 360 in einer vorgegebenen Anschlagsposition für den oberen Pressrahmen 110 platziert ist. Außerdem ist der obere Pressrahmen 110 mit Hilfe der Balanciereinrichtung 330 kraftschlüssig und spielfrei gegen die obere Stützwalze 310 in der Anschlagsposition angestellt. Der beschriebene Zustand, wie er inFig. 4 dargestellt ist, zeigt das Walzgerüst in einem Ausgangszustand für den Richtbetrieb. Zwischen dem Druckstempel 112 und dem Tisch 122 ist ein Freiraum zu erkennen, in welchen das zu richtende Flachprodukt eingefahren werden kann. - Auf
Fig. 5 wurde oben in Verbindung mitFig. 1 bereits Bezug benommen. - Nachfolgend wird das Verfahren zum Betreiben des Walzgerüstes 300 in dem erfindungsgemäßen Betriebsmodus "Richtpressen" näher beschrieben. Dabei ist zunächst nochmals wichtig festzustellen, das der Betriebsmodus "Richtpressen" von dem Betreiber des Walzgerüstes alternativ zu einem Betriebsmodus "Walzen" frei wählbarer ist. Weil der Betriebsmodus "Walzen" hinlänglich bekannt ist, wird darauf in der vorliegenden Beschreibung nicht näher eingegangen.
- In Vorbereitung für den Einbau der Richtkassette 100 in das Walzgerüst werden zunächst die obere und die untere Stützwalze aufgefahren und die Arbeitswalzen über die Schienen 370 aus dem Walzgerüst ausgefahren. Die Richtkassette befindet sich zunächst noch außerhalb des Walzgerüstes. Der obere Pressrahmen 110 stützt sich dann typischerweise über die Stützbolzen 130 - in Längsrichtung versetzt und zur Antriebsseite des Walzgerüstes vorstehend - auf dem unteren Pressrahmen 120 ab, wie in den
Figuren 1 und2 gezeigt. Der Einbau der Richtkassette 100 in das Walzgerüst umfasst dann folgende Schritte : - Einfahren der Richtkassette mit Hilfe der Zug- oder Schubeinrichtung 400 auf den Schienen 370 für einen Arbeitswalzenwechsel in das Walzgerüst, bis der obere Pressrahmen 110 von innen an den antriebsseitigen Ständer des Walzgerüstes anschlägt;
- Schließen der oberen Arbeitswalzenverriegelung;
- Hochfahren der Balanciereinrichtung 330 zum Abstützen des oberen Pressrahmens 110 an dessen Tragelementen 114;
- Weiteres Einfahren der Richtkassette mit Hilfe der Wechseleinrichtung in das Walzgerüst, bis auch der untere Pressrahmen 120 mit seinen Abstützelementen 124 von innen an den antriebsseitigen Ständer des Walzgerüstes anschlägt; und
- Schließen der unteren Arbeitswalzenverriegelung.
- Nach dem Einbau der Richtkassette in das Walzgerüst werden das Walzgerüst und die Richtkassette in einen Ausgangszustand für den "Richtbetrieb" gefahren, wie er in
Fig. 4 gezeigt ist. Dazu werden folgende Schritte ausgeführt: - Herunterfahren der oberen Stützwalze 310 in eine obere Anschlagposition für den oberen Pressrahmen 110;
- Anstellen des oberen Pressrahmens 110 gegen die obere Anschlagposition mit Hilfe der Balancierzylinder 330;
- Hochfahren der unteren Stützwalze 320 in eine untere Anschlagposition für den unteren Pressrahmen und dabei Anheben des unteren Pressrahmens 120 in spielfreiem Kontakt zu der unteren Stützwalze in die untere Anschlagsposition, in welcher der untere Pressrahmen 120 keinen Kontakt mehr mit den Schienen 370 für den Wechsel der Arbeitswalzen hat.
- In dem Ausgangszustand für den "Richtbetrieb" verbleibt zwischen dem Druckstempel 112 und dem Tisch 122 noch ein Freiraum, in welchen das zu richtende Flachprodukt eingefahren werden kann, wie oben unter Bezugnahme auf
Fig. 4 beschrieben wurde. - Der eigentliche Betriebsmodus "Richtpressen" weist - ausgehend von dem Ausgangszustand des Walzgerüstes für den Richtpressbetrieb - folgende Schritte auf:
- Einfahren des Flachproduktes in das Walzgerüst in den Freiraum zwischen dem Druckstempel 112 und dem Tisch 122 ;
Positionieren des zu richtenden Flachproduktes in Relation zu dem Tisch des unteren Pressrahmens 120 so, dass sich eine herauszudrückende Unebenheit nach oben zu dem oberen Pressrahmen 110 hin erhebt und sich zwischen den beiden Pressrahmen befindet; - Positionieren des Tisches 122 mit dem Flachprodukt und/oder des Druckstempels 112 durch Querverfahren des Druckstempels oder des Tisches so, dass der Druckstempel 112 über der Unebenheit steht; und
- Richten des Flachproduktes durch Anheben der unteren Stützwalze mit dem darauf abgestützten unteren Pressrahmen 120 mit Hilfe der vorzugsweise hydraulischen Vertikal-Anstelleinrichtung für die untere Stützwalze 320 zum Andrücken des auf dem Tisch des unteren Pressrahmens aufliegenden Flachproduktes von unten gegen den Druckstempel 112 an dem oberen Pressrahmen zum Herausdrücken der Unebenheit aus dem Flachprodukt.
- Das besagte Richten des Flachproduktes durch Drücken des Flachproduktes von unten wird gewählt, wenn die hydraulische Vertikal-Anstelleinrichtung unten im Walzgerüst vorhanden ist zum Drücken der unteren Stützwalze 320 nach oben. Generell kann die Position von Druckstempel und Mulde im Vergleich zum Ausführungsbeispiel gemäß den
Figuren 1 bis 4 vertauscht werden, sodass sich in diesem Fall die herauszudrückende Unebenheit nach unten hin erstreckt. In diesem Fall drückt der Stempel von unten gegen den oben liegenden Tisch mit der Mulde. - Vor Beginn des Richtpressbetriebs kann ein Richtplan zum Richtpressen des Flachproduktes erstellt werden unter Berücksichtigung von Daten zu dem Flachprodukt, wie Materialgüte, Dicke und Breite, unter Berücksichtigung von Informationen zu der Unebenheit, wie Lage des Fehlers, Größe / Tiefe und Art des Fehlers, sowie optional auch unter Einbeziehung eines Prozessmodells.
- Die zu richtende Unebenheit in dem Flachprodukt kann z.B. mit Hilfe eines Scanners in Form von Bildern automatisch erfasst werden. Die Informationen über die Unebenheit können dann durch Auswerten der Bilder des Scanners vorzugsweise zumindest teilweise automatisch ermittelt werden.
- Zur Gewährleistung eines guten Richtergebnisses kann die jeweils aktuelle Position des Flachproduktes regelmäßig überwacht und im Falle einer festgestellten Abweichung von einer jeweiligen Sollposition korrigiert werden.
- Nach Durchführung des Richtbetriebs kann das Ergebnis des Richtpressvorganges überwacht und mit einem vorgegebenen Soll-Ergebnis verglichen werden. Das heißt, es kann überprüft werden, inwieweit die ursprüngliche Unebenheit in dem Flachprodukt nun bereits beseitigt ist. Bei einer festgestellten unzureichenden Qualität des Richtergebnisses, d.h. einer noch unzureichenden Beseitigung der Unebenheit kann das Richten wiederholt werden.
- Nach Beendigung des Richtbetriebs, d.h. nach dem Herausdrücken der Unebenheit, werden die beiden Stützwalzen 310, 320 sowie der obere und der untere Pressrahmen wieder aufgefahren. Für den Ausbau der Richtkassette aus dem Walzgerüst werden die oben für den Einbau der Richtkassette in das Walzgerüst beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.
- Sämtliche Schritte des Verfahrens können manuell durchgeführt bzw. gesteuert werden. Vorzugsweise werden sie jedoch zumindest teilweise automatisch ausgeführt.
-
- 100
- Vorrichtung
- 110
- oberer Pressrahmen
- 112
- Druckstempel
- 114
- Tragelemente des oberen Pressrahmens
- 120
- unterer Pressrahmen
- 122
- Tisch
- 123
- Mulde
- 124
- Abstützelement des unteren Pressrahmens
- 130
- Stützbolzen
- 140
- Koppelement
- 150-1
- Schienen am oberen Pressrahmen
- 150-2
- Schienen am unteren Pressrahmen
- 210
- obere Antriebseinrichtung
- 220
- untere Antriebseinrichtung
- 300
- Walzgerüst
- 310
- obere Stützwalze
- 320
- untere Stützwalze
- 330
- Balanciereinrichtung
- 340
- Vertikal-Anstelleinrichtung für untere Stützwalze
- 350
- Ständer des Walzgerüstes
- 360
- Vertikal-Anstellung für obere Stützwalze
- 370
- Schienen für Arbeitswalzenwechsel im Walzgerüst
- 400
- Zug- oder Schubeinrichtung bzw. Walzenwechsellokomotive
Claims (18)
- Vorrichtung (100) zum Richtpressen eines metallischen Flachproduktes, aufweisend:einen oberen Pressrahmen (110) und einen unteren Pressrahmen (120), wobei der obere Pressrahmen einen Druckstempel (112) und der untere Pressrahmen einen Tisch (122) mit einer Mulde zum Eintauchen des Druckstempels, oder umgekehrt, aufweist, undwobei der obere Pressrahmen (110) zu dem unteren Pressrahmen (120) gegenüberliegend angeordnet ist und beide Pressrahmen relativ zu einander verschiebbar sind;dadurch gekennzeichnet,dass der obere Pressrahmen (110) im Bereich seiner beiden Schmalseiten Tragelemente (114) als Angriffspunkte für eine Balanciereinrichtung für die obere Arbeitswalze in einem Walzgerüst aufweist; unddass der untere Pressrahmen (120) im Bereich seiner beiden Schmalseiten Abstützelemente (124) zum Abstützen an den Ständern des Walzgerüstes aufweist.
- Vorrichtung (100) nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
Stützbolzen (130), die im Bereich der beiden Schmalseiten des unteren oder oberen Pressrahmens (110, 120) angeordnet sind; und
Bohrungen in dem jeweils gegenüberliegenden Pressrahmen zum Aufnehmen der Stützbolzen. - Vorrichtung (100) nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch
ein an einer Schmalseite der Vorrichtung (100), vorzugsweise an einer Schmalseite des unteren Pressrahmens (110), angeordnetes Koppelelement (140) zum lösbaren Ankoppeln der Vorrichtung (100) an eine Zug- oder Schubeinrichtung (400). - Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass Schienen (150-1, 150-2) in Längsrichtung des oberen und/oder des unteren Pressrahmens (110, 120) verlegt sind; und
dass der Druckstempel (112) des einen Pressrahmens und/oder der Tisch (122) mit der Mulde des anderen Pressrahmens jeweils als Schlitten ausgebildet sind zum Verfahren auf den Schienen in Längsrichtung der Pressrahmen. - Vorrichtung (100) nach Anspruch 4;
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Pressrahmen (110) an einer seiner Schmalseiten eine obere Antriebseinrichtung (210), vorzugsweise einen oberen Spindelantrieb, aufweist zum Verfahren des Schlittens in Form des Druckstempels (112) oder des Tisches entlang den Schienen (150-1) des oberen Pressrahmens; und/oder
dass der untere Pressrahmen (120) an einer seiner Schmalseiten eine untere Antriebseinrichtung (220), vorzugsweise einen unteren Spindelantrieb, aufweist zum Verfahren des Schlittens in Form des Tisches (122) oder des Druckstempels (112) entlang den Schienen (150-2) des unteren Pressrahmens. - Walzgerüst (300), insbesondere Horizontalwalzgerüst, aufweisend:eine obere und eine untere Stützwalze (310, 320);ausfahrbare Arbeitswalzen;eine Balanciereinrichtung (330) für die obere Arbeitswalze; undeine vorzugsweise hydraulische Vertikal-Anstelleinrichtung (340) für die untere Stützwalze;dadurch gekennzeichnet;dass die Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche anstelle der Arbeitswalzen in das Walzgerüst (300) eingebaut ist.
- Walzgerüst nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass - in einem Ausgangszustand für einen Richtbetrieb - der untere Pressrahmen (120) auf der unteren Stützwalze abgestützt ist; und dass der obere Pressrahmen (110) über seine Tragelemente (114) auf der Balanciereinrichtung (330) für die obere Arbeitswalze abgestützt und mit der Balanciereinrichtung (330) gegen die in einer Anschlagposition befindliche obere Stützwalze angestellt ist. - Walzgerüst nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Steuereinrichtung für das Walzgerüst vorgesehen ist zum Betreiben des Walzgerüstes in einem Betriebsmodus "Walzen" zum Walzen von Walzgut oder in einem alternativ auswählbaren Betriebsmodus "Richtpressen" zum Richtpressen des Flachproduktes. - Walzgerüst nach einem der Ansprüche 7 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Walzgerüst Schienen (370) für einen Wechsel der Arbeitswalzen vorgesehen sind; und
dass die Abstützelemente (124) des unteren Pressrahmens (120) als Gleitelemente oder Rollen ausgebildet sind zum Gleiten oder Rollen auf den Schienen (370) für den Wechsel der Arbeitswalzen. - Verfahren zum Betreiben eines Walzgerüstes (330) nach einem der Ansprüche 6 bis 9 in einem Betriebsmodus "Richtpressen", wobei das Verfahren - ausgehend von einem Ausgangszustand des Walzgerüstes für den Richtpressbetrieb - folgende Schritte aufweist:- Einfahren des Flachproduktes in das Walzgerüst und Positionieren des zu richtenden Flachproduktes in Relation zu dem Tisch (122) mit Mulde des einen Pressrahmens so, dass sich eine herauszudrückende Unebenheit in Richtung des den Druckstempel (112) tragenden anderen Pressrahmens hin erstreckt und sich zwischen den beiden Pressrahmen befindet;- Positionieren des Tisches (122) und/oder des Druckstempels (112) in Relation zu der Fehlerposition im Flachprodukt durch Querverfahren des Druckstempels oder des Tisches so, dass der Druckstempel, bzw. der Tisch, über der Unebenheit steht; und- Richten des Flachproduktes durch Anheben der unteren Stützwalze mit dem darauf abgestützten unteren Pressrahmen (120) mit Hilfe der vorzugsweise hydraulischen Vertikal-Anstelleinrichtung für die untere Stützwalze (320) und auf diese Weise Andrücken des auf dem unteren Pressrahmen abgestützten Flachproduktes von unten gegen den Druckstempel (112) oder den Tisch an dem oberen Pressrahmen zum Herausdrücken der Unebenheit aus dem Flachprodukt.
- Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass - nach dem Herausdrücken der Unebenheit - die beiden Stützwalzen (310, 320) sowie der obere und der untere Pressrahmen wieder in den Ausgangszustand für den Richtbetrieb gefahren werden. - Verfahren nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass in Vorbereitung für den Einbau der Vorrichtung (100) in das Walzgerüst a) die obere und die untere Stützwalze aufgefahren werden; b) die Arbeitswalzen aus dem Walzgerüst ausgefahren werden; und c) der obere Pressrahmen (110) über die Stützbolzen (130) in Längsrichtung versetzt und zur Antriebsseite des Walzgerüstes vorstehend auf dem unteren Pressrahmen (120) abgestützt ist; und
dass der Einbau der Vorrichtung (100) in das Walzgerüst folgende Schritte umfasst:- Einfahren der Vorrichtung (100) mit Hilfe einer Walzenwechseleinrichtung auf den Schienen (370) für einen Arbeitswalzenwechsel in das Walzgerüst, bis der obere Pressrahmen (110) von innen an den antriebsseitigen Ständer des Walzgerüstes anschlägt;- Schließen der oberen Arbeitswalzenverriegelung;- Hochfahren der Balanciereinrichtung (330) für die Arbeitswalzen zum Abstützen des oberen Pressrahmens (110) an dessen Tragelementen (114);- Weiteres Einfahren der Vorrichtung mit Hilfe der Zug- und Schubeinrichtung (410) in das Walzgerüst, bis auch der untere Pressrahmen (120) von innen an den antriebsseitigen Ständer des Walzgerüstes anschlägt, wobei dabei die Stützbolzen (130) in eine Gegenüberstellung zu komplementären Bohrungen in demgegenüberliegenden Pressrahmen verschoben werden;
Schließen der unteren Arbeitswalzenverriegelung; und
Einrichten des Ausgangszustandes für den "Richtbetrieb". - Verfahren nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Einrichten des Ausgangszustandes des Walzgerüstes für den "Richtbetrieb" folgende Schritte umfasst:Herunterfahren der oberen Stützwalze (310) in eine obere Anschlagposition für den oberen Pressrahmen (110);spielfreies Anstellen des oberen Pressrahmens (110) gegen die obere Stützwalze in der oberen Anschlagposition mit Hilfe der Balanciereinrichtung;Hochfahren der unteren Stützwalze (320) in eine untere Anschlagposition für den unteren Pressrahmen und dabei spielfreies Kontaktieren des unteren Pressrahmens (120) mit der unteren Stützwalze in der unteren Anschlagsposition. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass - vor der Durchführung der Schritte nach Anspruch 10 - ein Richtplan zum Richtpressen des Flachproduktes erstellt wird unter Berücksichtigung von Daten zu dem Flachprodukt, wie Materialgüte, Dicke und Breite, unter Berücksichtigung von Informationen zu der Unebenheit, wie Lage des Fehlers, Größe / Tiefe und Art des Fehlers, sowie optional auch unter Einbeziehung eines Prozessmodells. - Verfahren nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Unebenheit mit Hilfe eines Scanners in Form von Bildern automatisch erfasst wird und die Informationen über die Unebenheit durch Auswerten der Bilder des Scanners zumindest teilweise automatisch ermittelt werden. - Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass bei der Durchführung der Schritte nach Anspruch 10 die jeweils aktuelle Position des Flachproduktes regelmäßig überwacht und im Falle einer festgestellten Abweichung von einer jeweiligen Sollposition korrigiert wird. - Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach der Durchführung der Schritte nach Anspruch 10 das Ergebnis des Richtpressvorganges überwacht und mit einem vorgegebenen Soll-Ergebnis verglichen wird und - bei einer festgestellten unzureichenden Qualität - die Schritte nach Anspruch 10 wiederholt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schritte des Verfahrens manuell oder zumindest teilweise automatisch ausgeführt werden.
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