WO2003059545A1 - Vielwalzengerüst, insbesondere sexto-walzgerüst, mit einer axialverschiebe- und haltevorrichtung für verschiebbar gelagerte zwischenwalzen und/oder arbeitswalzen - Google Patents

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Konrad Walter Schunn
Werner Kluge
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially

Definitions

  • the invention relates to a multi-roll stand, in particular a six-high roll stand, with an axial displacement and holding device for displaceably mounted intermediate rolls and / or work rolls, in which the chocks are slidably guided in the roll stand in the direction of the rolling force and in which the intermediate rolls and / or work rolls together with their respective chocks can be axially displaced in opposite directions by hydraulic piston-cylinder units acting in the direction of the roller axes, and both piston rods are each articulated by means of a main traverse.
  • each piston-cylinder unit On each side of a connecting crosshead there is an articulated piston or cylinder unit, which is bolted to the roll stand, for moving an intermediate or work roll.
  • Each piston-cylinder unit is controlled by its own servo control circuit.
  • the displacement distances of the piston-cylinder units are recorded using distance sensors. A malfunction of the displacement sensors, the hydraulic valves or a loose contact on the control cables can cause the pistons of the displacement cylinders to travel to different heights or in opposite directions in an uncontrolled manner. This can damage the connecting crossbar and make it unusable.
  • the multi-roll stand referred to at the beginning with an axial displacement and holding device for the intermediate rolls is provided, for example, in the form of two axially outwardly projecting arms as pliers (DE 24 40 495 C3).
  • the extendable piston rod of a piston-cylinder unit is connected to each of these arms by means of a connecting member, the two piston Cylinder units are arranged in the mill stand next to the respective chock.
  • Such designs do not require a main traverse. However, they are not secured against the failure of a hydraulic or electrical malfunction.
  • a similar construction (DE 35 04 415 A1) uses displaceable bearings for the roller within the chock and a sliding carriage which receives a coupling device for the pin.
  • piston-cylinder units that run parallel to the roller axis attack, the malfunction of which can cause the slide to jam.
  • EP 0 026 903 transmits the axial displacement force of the parallel piston-cylinder units arranged on the outside via a main traverse, via holding plates acting in parallel on both sides and a piston-cylinder unit for releasing the holding plates when the roller unit is removed should.
  • the third piston-cylinder unit only takes on an alternating function. Nevertheless, no measures are provided for hydraulic or electrical malfunctions to protect the crossbar.
  • an axial displacement and holding device for displaceably mounted intermediate rolls of a multi-roll mill stand is known (DE 31 45 134 C2), which generates high axial forces and which can be quickly released from the intermediate roll journal for changing the rolls.
  • an axial bearing block is guided on each slide using a parallel shaft core.
  • the coupling device is designed as a chuck for coupling with the intermediate roller journal. Since a traverse is also necessary for the piston-cylinder units here, there is also the risk of a carriage jamming.
  • the object of the invention is to lock the intermediate rolls and / or the work rolls in the crossbeams and to shift the point of application of the displacement force in such a way that the crossbeams cannot be damaged by a hydraulic or electrical malfunction.
  • the object is achieved according to the invention in that sliding beams arranged on both sides of the roll chock are each mounted in the roll stand by means of a connecting cross member, that the connecting cross members are articulated in the center of the main cross member, with the piston rods of the piston-cylinder units at the ends the main traverse are articulated and that each piston-cylinder unit can be controlled depending on the path by means of a displacement sensor.
  • the main advantage results from the division into the main crossbeam and the connecting crossbeam, so that the main crossbeam cannot be braced.
  • Another advantage is a safe displacement function and easy installation and maintenance can also be carried out.
  • a locking block for locking the roller is arranged on the drive side between the shifting bars in the roller chock.
  • roller chock can be connected to the locking block by means of a bracing element.
  • the holding forces can be applied and transmitted so cheaply that the connecting cross-piece with the locking block can be fixed by means of an axially effective bracing washer arranged in the center of the connecting cross-member.
  • the holding force is advantageously generated in such a way that the bracing disk can be actuated by means of a hydraulically acting bracing drive.
  • This bracing drive is particularly simple and effective due to its central arrangement.
  • the dimension of the displacement path is calculated as the mean of the displacement paths detected in two mutually assigned displacement sensors.
  • the piston-cylinder units are then controlled in such a way that the calculated mean value of the displacement paths recorded in two displacement sensors can be entered into the independent control circuit of the piston-cylinder units.
  • 1 is a plan view of a half side of a roll stand
  • FIG. 2 shows a section A-A through the roll stand according to FIG. 1 at the level of the bracing drive
  • Fig. 3 shows a section B-B in the amount of the bracing element in the open position
  • Fig. 4 shows the same section B-B in the locked position.
  • a locking block 8 for locking the rollers 11 is located in the roller chock 7 between the shifting bars 1a.
  • the roller chock 7 with the locking block 8 is connected by means of a bracing element 9.
  • the holding device is now designed in such a way that the connecting cross-member 2 with the locking block 8 is fixed by means of an axially and / or radially acting bracing washer 12 arranged in the center of the connecting cross-member 2.
  • the bracing disk 12 can be actuated by means of a hydraulically acting bracing drive 9a.
  • the dimension of the displacement path 13 is calculated as the mean value of the displacement paths 13 detected in the two mutually assigned displacement sensors 10.
  • the calculated mean value of the displacement paths 13 recorded in the two displacement sensors 10 is introduced into the respectively independent control loop of the piston-cylinder units 5.
  • FIG. 2 the plane of the bracing drive 9a is now shown.
  • a turntable 14 of the tensioning drive 9a is rotatably supported between the two-sided displacement beams 1a and can be rotated back and forth.
  • the rotary movement is e.g. generated by a hydraulically, electrically and / or mechanically operating linear thrust engine 15, so that from the linear movement 16 the rotary movement 17 into the respective one, indicated by an arrow
  • the bracing disk 12 (FIG. 3), which is located axially under the bracing drive 9a, is open in the position shown, the bracing disk 12 with its longitudinal shape 12a pointing upwards.
  • the locking block 8 is therefore axially free and the roller 11, for example an intermediate roller, can be pulled out axially to the operating side for the purpose of replacement.
  • the bracing disc 12 with its longitudinal shape 12a is placed transversely by means of the bracing drive 9a and the locking block 8 can no longer be moved axially, ie the sliding bar 1a, the locking block 8, the connecting cross member 2 with the main cross member 4 form a rigid unit.

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Abstract

Ein Vielwalzengerüst weist eine Axialverschiebe- und eine Halteeinrichtung für verschiebbare Zwischen- und/oder Arbeitswalzen (11) auf und die Einbaustücke (7) sind in den Walzgerüstständern (1) gleitend geführt; die Walzen (11) sind mittels Kolben-Zylinder-Einheiten (5) axial gegensinnig verschiebbar und die Kolbenstangen (5a) sind mit einer Haupttraverse (4) gelenkig verbunden. Um durch ungleichmässige Beaufschlagung der Kolben-Zylinder-Einheiten (5) beim Verschieben eine Beschädigung der Haupttraverse (4) zu vermeiden, ist vorgesehen, dass beidseitig zum Walzen-Einbaustück (7) angeordnete Verschiebebalken (1a) jeweils über eine Verbindungstraverse (2) in den Walzgerüstständern (1) gelagert sind, dass die Verbindungstraversen (2) mittig an der Haupttraverse (4) angelenkt sind, wobei die Kolbenstangen (5a) der Kolben-Zylinder-Einheiten (5) an die Enden (4a, 4b) der Haupttraverse (4) angelenkt sind und dass jede Kolben-Zylinder-Einheit (5) mittels eines Weggebers (10) wegabhängig kontrollierbar ist.

Description

Vielwalzengerüst, insbesondere Sexto-Walzgerüst, mit einer Axialverschiebe- und Haltevorrichtung für verschiebbar gelagerte Zwischenwalzen und / oder Arbeitswalzen
Die Erfindung betrifft ein Vielwalzengerüst, insbesondere ein Sexto-Walzgerüst, mit einer Axialverschiebe- und Haltevorrichtung für verschiebbar gelagerte Zwischenwalzen und / oder Arbeitswalzen, bei dem die Einbaustücke in den Walzgeruststandern in Richtung der Walzkraft gleitend geführt sind und bei dem die Zwischenwalzen und / oder Arbeitswalzen zusammen mit ihren jeweiligen Einbaustücken durch in Richtung der Walzenachsen wirkende hydraulische Kol- ben-Zylinder-Einheiten axial gegensinnig verschiebbar sind und beide Kolbenstangen jeweils mittels einer Haupttraverse gelenkig verbunden sind.
An jeder Seite einer Verbindungstraverse wirkt jeweils eine gelenkig gelagerte oder mit dem Walzgerüst fest verschraubte Kolben-Zylinder-Einheit zum Ver- schieben einer Zwischen- oder Arbeitswalze. Dabei wird jede Kolben-Zylinder- Einheit über einen eigenen Servo-Regelkreis gesteuert. Die Verschiebewege der Kolben-Zylinder-Einheiten werden über Wegmesser erfasst. Eine Fehlfunktion der Weggeber, der Hydraulikventile oder eines Wackelkontaktes an den Steuerkabeln kann die Kolben der Verschiebezylinder veranlassen, unkontrol- liert in unterschiedliche Höhen oder in entgegengesetzte Richtungen zu fahren. Die Verbindungstraverse kann dadurch beschädigt und unbrauchbar werden.
Das eingangs bezeichnete Vielwalzengerüst mit einer Axialverschiebe- und Halteeinrichtung für die Zwischenwalzen sind z.B. in Form von zwei axial nach außen vorstehenden Armen als Zange vorgesehen (DE 24 40 495 C3). An jedem dieser Arme ist die ausfahrbare Kolbenstange einer Kolben-Zylinder- Einheit mittels eines Verbindungsgliedes verbunden, wobei die beiden Kolben- Zylinder-Einheiten in den Walzgeruststandern seitlich neben dem jeweiligen Einbaustück angeordnet sind. Derartige Bauweisen kommen ohne eine Haupttraverse aus. Sie sind jedoch gegen den Ausfall einer hydraulischen oder elektrischen Fehlfunktion nicht gesichert.
Eine ähnliche Bauweise ( DE 35 04 415 A1) bedient sich innerhalb des Einbaustücks verschiebbarer Lager für die Walze und eines Schiebeschlittens, der eine Kuppelvorrichtung für den Zapfen aufnimmt. Auch hier greifen zur Walzenachse parallel verlaufende Kolben-Zylinder-Einheiten an, bei deren Fehlfunktionen sich der Schlitten verklemmen kann.
Eine andere Bauweise ( EP 0 026 903) überträgt die Axialverschiebe-Kraft der außen angeordneten, parallelen Kolben-Zylinder-Einheiten über eine Haupttraverse, über beidseitig parallel wirkende Halteplatten und eine Kolben-Zylinder- Einheit zum Lösen der Halteplatten, wenn die Walzeneinheit ausgebaut werden soll. Hier übernimmt die dritte Kolben-Zylinder-Einheit nur eine Wechselfunktion. Trotzdem sind auch hier keine Maßnahmen bei hydraulischen oder elektrischen Fehlfunktionen zum Schutz der Traverse vorgesehen.
Schließlich ist eine Axialverschiebe- und Haltevorrichtung für verschiebbar ge- lagerte Zwischenwalzen eines Vielwalzen-Walzgerüstes bekannt ( DE 31 45 134 C2), die hohe Axialkräfte erzeugt und die zum Walzenwechsel schnell vom Zwischenwalzen-Zapfen gelöst werden kann. Hierzu ist an jedem Schlitten ein Axiallagerblock mittels Parallellenkern geführt. Die Koppeleinrichtung ist als Spannfutter zum Koppeln mit den Zwischenwalzen-Zapfen ausgebildet. Da auch hier eine Traverse für die Kolben-Zylinder-Einheiten notwendig ist, besteht ebenfalls die Gefahr des Verklemmens eines Schlittens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zwischenwalzen und / oder die Arbeitswalzen in den Traversen derart zu verriegeln und den Angriffspunkt der Verschiebekraft derart zu verlagern, dass durch eine hydraulische oder elektrische Fehlfunktion die Traversen nicht beschädigt werden können. Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass beidseitig zum Walzen-Einbaustück angeordnete Verschiebebalken jeweils über eine Verbindungstraverse in den Walzgeruststandern gelagert sind, dass die Verbindungstraversen mittig an der Haupttraverse angelenkt sind, wobei die Kolben- Stangen der Kolben-Zylinder-Einheiten an die Enden der Haupttraverse angelenkt sind und dass jede Kolben-Zylinder-Einheit mittels eines Weggebers wegabhängig kontrollierbar ist. Der Hauptvorteil ergibt sich durch die Gliederung in die Haupttraverse und die Verbindungstraverse, so dass eine Verspannung der Haupttraverse nicht eintreten kann. Ein weiterer Vorteil ist eine sichere Verschiebungsfunktion und außerdem kann eine einfache Montage und Wartung durchgeführt werden. Diese Vorteile werden außerdem dadurch erreicht, dass das Verschiebesystem mechanisch alle Freiheitsgrade erhält, so dass eine Verspannung der Traverse nicht auftreten kann.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass antriebsseitig zwischen den Verschiebebalken in dem Walzen-Einbaustück ein Verriegelungsblock für die Verriegelung der Walze angeordnet ist. Der Vorteil besteht in der mittigen Anordnung, so dass Querkräfte bei Ausfall oder bei ungleichmäßiger Beaufschlagung eines der Kolben-Zylinder-Antriebe nicht auftreten können.
Weiter wird vorgeschlagen, dass das Walzen-Einbaustück mit dem Verriegelungsblock mittels eines Verspann-Elementes verbindbar ist.
Die Haltekräfte können dabei derart günstig aufgebracht und übertragen wer- den, dass die Verbindungstraverse mit dem Verriegelungsblock mittels einer im Inneren der Verbindungstraverse mittig angeordneten, axial wirksamen Ver- spann-Scheibe festlegbar ist.
Vorteilhafterweise wird die Haltekraft dahingehend erzeugt, dass die Verspann- Scheibe mittels eines hydraulisch wirkenden Verspann-Antriebs betätigbar ist. Dieser Verspann-Antrieb ist durch seine zentrische Anordnung besonders einfach und wirksam.
Nach weiteren Merkmalen können auch kleinste Fehlfunktionen erfasst werden. Dazu ist vorgesehen, dass das Maß des Verschiebewegs als Mittelwert der in zwei einander zugeordneten Weggebern erfassten Verschiebewege berechnet ist.
Die Kolben-Zylinder-Einheiten werden dann dahingehend gesteuert, dass der errechnete Mittelwert der in zwei Weggebern erfassten Verschiebewege in den jeweils selbständigen Regelkreis der Kolben-Zylinder-Einheiten eingebbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Halbseite eines Walzgerüstes,
Fig. 2 einen Schnitt A-A durch das Walzgerüst gemäß Fig. 1 in Höhe des Ver- spann-Antriebs,
Fig. 3 einen Schnitt B-B in Höhe des Verspann-Elementes in Offenstellung und
Fig. 4 denselben Schnitt B-B in Verriegelungsstellung.
Gemäß Fig. 1 sind an dem Walzgerüstständer 1 eines Walzgerüstes 6 im Gerüstfenster beidseitig Verschiebebalken 1 a zum Einbaustück 7 vorgesehen, die jeweils über eine Verbindungstraverse 2 in den Walzgeruststandern gelagert sind. Die Verbindungstraversen 2 sind mittig an einer Haupttraverse 4 in einem Gelenklager 3 mittels eines Verbindungsbolzens 3a angelenkt. Die Gliederung in die Haupttraverse 4 und die Verbindungstraverse 2 vermeidet eine Verspannung, die durch ungleiche Betätigung von Kolben-Zylinder-Einheiten 5 bewirkt werden könnte. An den Enden 4a und 4b der Haupttraverse 4 sind die Kolbenstangen 5a von Kolben-Zylinder-Einheiten 5 gelenkig angeschlossen. Jede Kolben-Zylinder-Einheit 5 wird mittels eines Weggebers 10 wegabhängig kontrolliert, sobald eine Verschiebebewegung ausgeführt wird.
Antriebsseitig befindet sich zwischen den Verschiebebalken 1a in dem Walzen- Einbaustück 7 ein Verriegelungsblock 8 für die Verriegelung der Walzen 11. Das Walzen-Einbaustück 7 mit dem Verriegelungsblock 8 ist mittels eines Ver- spann-Elementes 9 verbunden.
Die Halteeinrichtung ist nunmehr derart ausgeführt, dass die Verbindungstraverse 2 mit dem Verriegelungsblock 8 mittels einer im Inneren der Verbin- dungstraverse 2 mittig angeordneten, axial und / oder radial wirksamen Ver- spann-Scheibe 12 festgelegt wird. Die Verspann-Scheibe 12 ist mittels eines hydraulisch wirkenden Verspann-Antrieb 9a betätigbar.
Das Maß des Verschiebeweges 13 wird als Mittelwert der in den zwei einander zugeordneten Weggebern 10 erfassten Verschiebewege 13 berechnet. Der errechnete Mittelwert der in den zwei Weggebern 10 erfassten Verschiebewege 13 wird in den jeweils selbständigen Regelkreis der Kolben-Zylinder-Einheiten 5 eingebracht.
In Fig. 2 ist nunmehr die Ebene des Verspann-Antriebs 9a gezeigt. Zwischen den beidseitigen Verschiebebalken 1a ist ein Drehkranz 14 des Verspann- Antriebs 9a drehgelagert, der hin und her drehbar ist. Dabei wird die Drehbewegung z.B. durch ein hydraulisch, elektrisch und / oder mechanisch arbeitendes Geradschubtriebwerk 15 erzeugt, so dass aus der linearen Bewegung 16 die Drehbewegung 17 in die jeweilige, durch einen Pfeil gekennzeichnete
Richtung erzeugt wird. Die achsgleich unter dem Verspann-Antrieb 9a befindliche Verspann-Scheibe 12 (Fig. 3) ist in der gezeichneten Position offen, wobei die Verspann-Scheibe 12 mit ihrer Längs-Form 12a nach oben weist. Der Ver- riegelungsblock 8 ist daher axial frei und die Walze 11 , z.B. eine Zwischenwal- ze, kann axial zur Bedienungsseite zwecks Austausches herausgezogen werden. In Fig. 4 ist die Verspann-Scheibe 12 mit ihrer Längs-Form 12a mittels des Verspann-Antriebs 9a quer gestellt und der Verriegelungsblock 8 kann axial nicht mehr verschoben werden, d.h. die Verschiebebalken 1a, der Verriegelungsblock 8, die Verbindungstraverse 2 mit der Haupttraverse 4 bilden eine starre Einheit.
Bezugszeichenliste
1 Walzgerüstständer
1a Verschiebebalken
2 Verbindungstraverse
3 Gelenklager
3a Verbindungsbolzen
4 Haupttraverse
4a Ende der Haupttraverse
4b Ende der Haupttraverse
5 Kolben-Zylinder-Einheit zur Verschiebung
5a Kolbenstange
6 Walzgerüst
7 Walzen-Einbaustück
8 Verriegelungsblock
9 Verspann-Element
9a Verspann-Antrieb
10 Weggeber
11 Walze
12 Verspann-Scheibe
12a Längs-Form
13 Verschiebewege
14 Dreh kränz
15 Geradschubtriebwerk
16 lineare Bewegung
17 Drehbewegung

Claims

Patentansprüche
1 . Vielwalzengerüst, insbesondere Sexto-Walzgerüst, mit einer Axialverschiebe- und Haltevorrichtung für verschiebbar gelagerte Zwischenwalzen und / oder Arbeitswalzen , bei dem die Einbaustücke in den Walzge- rüstständern in Richtung der Walzkraft gleitend geführt sind und bei dem die Zwischenwalzen und / oder Arbeitswalzen zusammen mit ihren jeweiligen Einbaustücken durch in Richtung der Walzenachsen wirkende hydraulische Kolben-Zylinder-Einheiten axial gegensinnig verschiebbar sind und beide Kolbenstangen jeweils mittels einer Haupttraverse gelen- kig verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig zum Walzen-Einbaustück (7) angeordnete Verschiebebalken (1 a) jeweils über eine Verbindungstraverse (2) in den Walzgeruststandern (1) gelagert sind, dass die Verbindungstraversen (2) mittig an der Haupttraverse (4) angelenkt sind, wobei die Kolbenstangen (5a) der Kolben-Zylinder-Einheiten (5) an die Enden (4a, 4b) der Haupttraverse (4) angelenkt sind und dass jede Kolben-Zylinder-Einheit (5) mittels eines Weggebers (10) wegabhängig kontrollierbar ist.
2. Vielwalzengerüst nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass antriebsseitig zwischen den Verschiebebalken (1a) in dem Walzen- Einbaustück (7) ein Verriegelungsblock (8) für die Verriegelung der Walze (1 1 ) angeordnet ist.
3. Vielwalzengerüst nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzen-Einbaustück (7) mit dem Verriegelungsblock (8) mittels eines Verspann-Elementes (9) verbindbar ist.
4. Vielwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungstraverse (2) mit dem Verriegelungsblock (8) mittels einer im Inneren der Verbindungstraverse (2) mittig angeordneten, axial wirksamen Verspann-Scheibe (12) festlegbar ist.
Vielwalzengerüst nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verspann-Scheibe (12) mittels eines hydraulisch wirkenden Verspann-Antriebs (9a) betätigbar ist.
6. Vielwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Maß des Verschiebewegs (13) als Mittelwert der in zwei einander zugeordneten Weggebern (10) erfassten Verschiebewege (13) be- rechnet ist.
7. Vielwalzengerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der errechnete Mittelwert der in zwei Weggebern (10) erfassten Verschiebewege (13) in den jeweils selbständigen Regelkreis der Kolben-Zylinder-Einheiten (5) eingebbar ist.
PCT/EP2002/013765 2002-01-18 2002-12-05 Vielwalzengerüst, insbesondere sexto-walzgerüst, mit einer axialverschiebe- und haltevorrichtung für verschiebbar gelagerte zwischenwalzen und/oder arbeitswalzen WO2003059545A1 (de)

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