WO2018095465A1 - Anstellzylinderschnellverstellung in stauchgerüsten - Google Patents

Anstellzylinderschnellverstellung in stauchgerüsten Download PDF

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WO2018095465A1
WO2018095465A1 PCT/DE2017/100952 DE2017100952W WO2018095465A1 WO 2018095465 A1 WO2018095465 A1 WO 2018095465A1 DE 2017100952 W DE2017100952 W DE 2017100952W WO 2018095465 A1 WO2018095465 A1 WO 2018095465A1
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WO
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anstellzylinderschnellverstellung
piston
schnellanstellung
regelanstellung
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Stefan Wendt
Martin Schmidt
Michael Zielenbach
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Sms Group Gmbh
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    • B21B13/06—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged vertically, e.g. edgers
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    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
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    • B21B31/22—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis mechanically, e.g. by thrust blocks, inserts for removal
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    • B21B37/62—Roll-force control; Roll-gap control by control of a hydraulic adjusting device
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product

Definitions

  • the invention relates to a Anstellzylinderschnellver ein for long, fast strokes in edger stands, at least consisting of Staucherschreibr, Anstellsystem, Ausbalanci mecanicssystem and compression roll sets, comprising at least one piston which acts on the upsetting roll chocks at least one upsetting roller on both sides for hiring against the rolling and the employment of the compression roll depending Hydraulically actuated side by means of a fluid and the Anstellzylinderschnellver ein is mounted in the Staucher conspiracyr and applies the force required for the upsetting process.
  • the Anzustell worn in edger stands has the task to set the required roll gap, to hold and regulate if necessary.
  • the terms quick start and regular employment are used.
  • the quick adjustment is used for quick opening or closing of the roll gap.
  • the standard setting is the job in which ultimately the rolling force is transferred to the rolling stock with the roll gap previously set by the quick setting.
  • the standard setting keeps the roll gap constant within a predefined value range.
  • the system is only controlled by a compression roll balan- No clearance between the compression roller chock, cylinder head and the cylinder piston occurs.
  • actuators are known as purely mechanical, purely hydraulic or as a combination of mechanical and hydraulic adjustment.
  • Technically possible and useful is the arrangement of one or two jobs per page.
  • edger stands at the roughing stamper of a hot strip mill. This is designed as a classic differential cylinder consisting of piston, cylinder cover and cylinder bottom.
  • This version has limits both in the required fluid requirement and thus in the traversing speed as well as in the transverse force sensitivity when the piston rod is fully extended.
  • a device for edge rolling of metal plates comprises a roller mounted on a block, comprising at least one edge-working hydraulic cylinder with a relatively large working surface, at least one further hydraulic cylinder being provided, having a relatively small working surface and each cylinder having an associated piston the pistons mechanically are coupled such that a movement of the one causes a movement of the other.
  • the device requires a positive, possibly detachable for maintenance, connection between employment, Balancierzylinder and Balanciertraverse. This can lead to leaks at the joints again and again. Furthermore, inadmissibly high transverse forces can act on the cylinder piston, which can lead to damage of the piston rod and other guide elements. Which in turn leads to further leaks.
  • the document EP 2 265 395 B1 further discloses a type of telescopic cylinder having two oil columns connected in series on the rolling stock. The complete adjustment path can only be passed through by using both oil columns.
  • adjusting cylinders are known in compression frames (AWC cylinder) in so-called sequential circuit. These are technically very complex and must be kept in sync by additional valves.
  • edger stands with a large opening width of Anstellsysteme, as required for example in heavy plate mills, there is a requirement the Anstellsysteme with a very high pitch of about 150 mm / sec to proceed. This is to be traversed within a short period of about 15 seconds of the entire Anstellweg. This is necessary, for example, in terms of process technology, since the ingots are turned in heavy plate mills to produce the required large width on an upstream rotary drive. As a result, when viewed in the rolling direction narrow ingot by turning on the rotary drive in the rolling direction then very wide.
  • the cylinder piston of Schnellangnagna and the housing of Regelangna are connected to the same fixed shore of Staucherurers and additionally the housing of Schnellangnazan can be integrally formed with the piston rod Regelangnagna.
  • a shore is understood to mean an abutment on which the forces implied by the setting cylinder quick adjustment and regulation adjustment are supported and ultimately transmitted to the rolling stock via the compression rollers.
  • the bank can include the Staucherconcentrr with crosshead and the top and bottom arranged stand rails.
  • the cylinder piston of Schnellangna can be connected to the cylinder piston of Regelangna
  • the housing of the Schnellangna can be connected to the same fixed bank of the housing crizandian.
  • the cylinder housing of the Schnellannite is connected to the piston rod of Regelangnagna, while the cylinder piston of Schnellangnagna is connected to the same fixed bank of the housing Regelandian.
  • the Schnellandian and Regelanwolf can be designed independently controllable and triggered by the control movement of the housing of the Schnellangnagna or the cylinder piston, the movement of the cylinder piston the Regelanwolf then conditional. It is further contemplated that the cylinder pistons of Schnellanwolf and Regelanwolf may have the same stroke.
  • the Schnellandian compared to the Regelangna on a higher adjustment speed which may be due to the area ratios of the cylinder piston between quick and standard setting at the same volume flow of fluid over the control position by a multiple higher and on the Regelangna the required Apply rolling force to the compression roller.
  • the displaced hydraulic fluid volume in the non-active part of the double cylinder during the adjustment movement in the other cylinder chamber can be passed, possibly missing fluid volume can be nachgeN in the hydraulic system and excess fluid volume can be derived.
  • a reservoir or a reservoir can be provided.
  • the cylinder piston of the control position of the double cylinder is designed as a piston and two oppositely directed piston rods.
  • the oppositely directed piston rods of of Regelan ein the double cylinder may have the same diameter.
  • the cylinder piston of the quick adjustment of the double cylinder can be designed as a piston with two oppositely directed piston rods.
  • the oppositely directed piston rods of the quick adjustment of the double cylinder can also have the same diameter. It is envisaged that with two or more jobs per side only one job per side is designed as a double cylinder, the other not designed as a double cylinder jobs are designed as control positions and can be driven via the, in the process of the cylinder, each displaced fluid volume.
  • the cylinders of the double cylinder are structurally nested. This allows a compact and space-saving design can be achieved. This is particularly advantageous if existing compression mills are converted at the site and this additional space can be created.
  • the piston of the control position forms the housing of the quick adjustment. This contributes to a very compact, self-contained construction of a piston / cylinder unit formed in this way, consisting of the quick setting and the associated adjustment position. Furthermore, the control position is assigned a cylinder head, which can reduce the lateral forces on the employment of the onslaught. Also, the cylinder piston can be equipped with a rotation.
  • the travel paths of the control positions of a page are synchronized control technology, so that the stroke for the individual control positions of a page in the edger stand per side is the same size. That is, the stroke of the rule positions of a page should be the same size.
  • both sides do not necessarily have to have the same hub with each other.
  • the controls of the individual jobs per side of the double cylinder and the other possible jobs can be summarized in a control unit and controlled by this.
  • the respective cylinders of the double cylinder can be controlled by independently operating valves.
  • the operating conditions in the double cylinders can be individually matched to one another.
  • the case used and installed control valves in the hydraulic system can be designed as a servo or proportional, or directional control valves.
  • the control of the jobs can be connected to sequential circuits, or be provided.
  • a particularly good synchronized pre-positioning of the jobs of a page can be achieved.
  • Fig. 1 The schematic representation of a stuffer in a partial view in section with
  • Fig. 3 is a schematic representation of the hydraulic fluid flow in an extending movement of the double cylinder after
  • Fig. 4 is a schematic representation of a possible circuit diagram of the double cylinder, the Anstellzylinderschnellver ein invention, the with a
  • Fig. 5 is a schematic representation of the hydraulic fluid flow in an extending movement of the double cylinder after
  • the Anstellzylinderschnellver ein 9 invention is formed as an integral part of a stuffer 10.
  • the stuffer 10 is used to compress the edges of an incoming into the stuffer 10 rolling stock 1 1, thus the width of the incoming rolling stock 1 1 in the other
  • the stuffer 10 of one side comprises at least one stuffer stand 20 which is connected to a stator crosshead 21.
  • An adjoining compression roll unit 30 consists essentially of an upper and lower Stauchwalzeneinbau Anlagenrum 32 and 33 in which a compression roll 31 is rotatably mounted.
  • the balancing of the rolling force transmitted to the compression roll 31 takes place by means of a compression roll balancing 40.
  • the compression roll balancing 40 comprises a balancing crosshead 41 and a balancing cylinder 42.
  • the balancing crosspiece 41 is connected to the edging roll chocks 32, 33.
  • the Balancierzylinder 42 acts on the Balanciertraverse 41 and the associated compression roller chocks 32, 33 on the double cylinder 50 and exerts no labor on the rolling stock 1 1.
  • the double cylinders 50 are respectively associated with the upper and lower upsetting roll chocks 32 and 33 and in the linear direction of force.
  • the double cylinder 50 consists of the Regelandian 51 and the associated Schnellandian 52.
  • the rod side 51 a of Regelan ein 51 forms a housing 54a for the piston 54 of Schnellangna 52 from.
  • the piston 54 is connected to the housing of the Regelanwolf 51.
  • the Regelan ein 51 is also a piston 53 assigned.
  • the piston 53 has a larger diameter than the piston rod 53 a connected to it.
  • the piston rod 53a at the same time forms the housing 54a of the Schnellangna.
  • Its conclusion, in the direction of the compression roll 31, is the arrangement in a cylinder head 55.
  • the Schnellan ein 52 is associated with a displacement sensor 56 via which the travel of the piston 53 and 54 can be determined.
  • the quick adjustment 52 is associated with a rotation 57, which prevents the pistons 53 and 54 rotate in the respective cylinders about its longitudinal axis.
  • Fig. 2 shows a possible circuit 60 for Anstellzylinderschnellver ein 9 with the double cylinder 50 provided for this purpose.
  • a first control valve 61 for Schnellan ein 52 and at least a second Control valve 62 for the Regelan ein 51 provided.
  • the circuit 60 for the Schnellanwolf 52 via at least one first short-circuit valve 63 which is disposed between the inlet and outlet 63a for the hydraulic fluid and these quasi directly connects.
  • at least one further second short-circuit valve 64 is provided, which connects the piston side of the quick adjustment with a suitable preloaded system for the purpose of volume compensation.
  • the circuit 60 of the Regelan ein 51 also takes place via at least one short-circuit valve 65, which connects the inlet and outlet 65a together.
  • the hydraulic fluid can flow in a circuit and can be collected in a fluid reservoir and fed from there via a pump P in the circuit 60.
  • Fig. 3 describes the fluid flows in an extending movement in the direction of arrow with the Schnellangna.
  • the circuit 60 described in FIG. 2 - the quick setting - connects with the valve 61 the piston volume 54 of the Schnellangna 52 with the pressure supply and the rod volume 70a of Schnellangnagna with the return.
  • the quick setting is actively activated and moved.
  • the circuit 60 interconnects the two cylinder volumes of the control setting 51 via the valve 65, so that the fluid can be displaced directly from one cylinder chamber to the other by the movement caused by the quick setting.
  • FIG. 4 shows a possible circuit diagram 80 of the double cylinder 50 with a connected control cylinder in a sequential circuit 81.
  • the circuit consists of at least one additional first short-circuit valve 83 and at least one additional second short-circuit valve 84.
  • FIG. 5 is a schematic representation of the fluid flow 90 in a sequential circuit in an extending movement of a double cylinder 50 which is connected to a control position 51 and a Schnellangna 52.
  • extension movement is meant the movement of the control adjustment 51 in the direction of the arrow and thus against the compression roller and in the direction of the rolling stock.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)
  • Actuator (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anstellzylinderschnellverstellung (9) für lange, schnelle Hubbewegungen in Stauchgerüsten, mindest bestehend aus Staucherständer (20), Anstellsystem, Ausbalancierungssystem und Stauchwalzensätzen, umfassend zumindest jeweils einen Kolben, welcher über Stauchwalzeneinbaustücke (32, 33) zumindest einer Stauchwalze (31) beidseitig zum Anstellen gegen das Walzgut (11) einwirkt und wobei die Anstellung der Stauchwalze (31) je Seite hydraulisch mittels eines Fluids betätigbar ist und die Anstellzylinderschnellverstellung (9) im Staucherständer (20) befestigt ist und die für den Stauchprozess erforderliche Kraft aufbringt. Dabei besteht die Anstellzylinderschnellverstellung (9) auf jeder Seite des Staucherständers (20) aus mindestens einem Doppelzylinder (50), wobei der Doppelzylinder (50) als aus zwei miteinander gekoppelten separat steuerbaren Zylindern besteht und zum einen für die Schnellanstellung und zum anderen für die Regelanstellung der Stauchwalze (31) ausgebildet ist.

Description

Anstellzylinderschnellverstellung
in Stauchgerüsten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Anstellzylinderschnellverstellung für lange, schnelle Hubbewegungen in Stauchgerüsten, mindest bestehend aus Staucherständer, Anstellsystem, Ausbalancierungssystem und Stauchwalzensätzen, umfassend zumindest jeweils einen Kolben, welcher über Stauchwalzeneinbaustücke zumindest einer Stauchwalze beidseitig zum Anstellen gegen das Walzgut einwirkt und wobei die Anstellung der Stauchwalze je Seite hydraulisch mittels eines Fluids betätigbar ist und die Anstellzylinderschnellverstellung im Staucherständer befestigt ist und die für den Stauchprozess erforderliche Kraft aufbringt.
Die AnStelleinrichtung in Stauchgerüsten hat die Aufgabe, den erforderlichen Walzspalt einzustellen, zu halten und bei Bedarf zu regeln. Hierbei werden die Begrifflichkeiten Schnellanstellung und Regelanstellung verwendet. Die Schnellanstellung dient dem schnellen Öffnen oder des Schließens des Walzspalts. Die Regelanstellung ist die Anstellung bei der letztendlich die Walzkraft mit dem vorher durch die Schnellanstellung eingestellten Walzspalt auf das Walzgut übertragen wird. Die Regelanstellung hält den Walzspalt im Rahmen eines vordefinierten Wertebereichs konstant. Das System wird lediglich über eine Stauchwalzenbalan- cierung spielfrei gehalten, d.h. es tritt kein Spiel zwischen dem Stauchwalzenein- baustück, Zylinderkopf und dem Zylinderkolben auf.
In Stauchgerüsten sind AnStelleinrichtungen als rein mechanische, als rein hydraulische bzw. als eine Kombination aus mechanischer und hydraulischer Anstellung bekannt. Technisch möglich und sinnvoll ist die Anordnung von einer oder zwei Anstellungen je Seite.
Bekannt ist beispielsweise eine rein hydraulische AnStelleinrichtung in Stauchgerüsten beim Vorgerüst-Staucher einer Warm bandstraße. Diese ist als ein klassischer Differentialzylinder, bestehend aus Kolben, Zylinderdeckel und Zylinderboden ausgeführt.
Grenzen hat diese Ausführung sowohl in dem erforderlichen Fluidbedarf und damit der Verfahrgeschwindigkeit als auch in der Querkraftempfindlichkeit bei voll ausgefahrener Kolbenstange.
Aus der Druckschrift EP 1 687 104 B1 ist es bekannt, den Anstellzylinder mit einer zweiten Kolbenstange auszustatten, sodass jeder Anstellzylinder einen Kolben aufweist, der mit zwei Kolbenstangen in entgegen gerichtete Richtungen weisend ausgestattet ist, und der Kolben in jeweils einer Ausnehmung im Zylinderboden bzw. Zylinderdeckel eingesetzt ist, wobei diese koaxial angeordnete Bohrungen zur Durchführung der Kolbenstangen besitzen. Diese Lösung hat allerdings den Nachteil, dass für die geforderten Arbeitgeschwindigkeiten eine sehr hohe
Pumpleistung benötigt wird.
Aus der Druckschrift EP 2 41 1 165 B1 ist eine Vorrichtung zum Kantenwalzen von Metallplatten bekannt. Diese Vorrichtung umfasst eine Walze, die an einem Block montiert ist, mindestens einen Kantenbearbeitungs-Hydraulikzylinder mit einer relativ großen Arbeitsfläche umfasst, wobei mindestens ein weiterer Hydraulikzylinder vorgesehen ist, der mit einer relativ kleinen Arbeitsfläche versehen ist und jeder Zylinder einen zugeordneten Kolben aufweist, wobei die Kolben mechanisch derart gekoppelt sind, dass eine Bewegung des einen eine Bewegung des anderen bewirkt. Die Vorrichtung erfordert eine formschlüssige, unter Umständen zu Wartungszwecken lösbare, Verbindung zwischen Anstellung, Balancierzylinder und Balanciertraverse. Hierbei kann es immer wieder zu Leckagen an den Verbindungsstellen kommen. Des Weiteren können unzulässig hohe Querkräfte auf den Zylinderkolben einwirken, die zur Beschädigung der Kolbenstange und weiterer Führungselemente führen kann. Was wiederum zu weiteren Leckagen führt.
Die Druckschrift EP 2 265 395 B1 offenbart des Weiteren eine Art Teleskopzylinder, der zwei in Reihe geschaltete auf das Walzgut wirkende Ölsäulen besitzt. Der komplette Anstellweg ist nur durch die Verwendung beider Ölsäulen zu durchfahren.
Ferner sind Anstellzylinder in Stauchgerüsten (AWC-Zylinder) in sogenannter Folgeschaltung bekannt. Diese sind regelungstechnisch sehr aufwändig und müssen durch zusätzliche Ventile synchron gehalten werden.
Insbesondere in Stauchgerüsten mit einer großen Öffnungsweite der Anstellsysteme, wie sie beispielsweise in Grobblechstraßen erforderlich ist, gibt es die Anforderung die Anstellsysteme mit einer sehr hohen Anstellgeschwindigkeit von ca. 150 mm/sec zu verfahren. Hierbei soll innerhalb einer kurzen Zeitspanne von ca. 15 sec der komplette Anstellweg durchfahren werden. Das ist beispielsweise prozesstechnisch erforderlich, da die Ingots in Grobblechstraßen zum Erzeugen der erforderlichen großen Breite auf einem vorgeschalteten Drehrollgang gedreht werden. Dadurch wird ein in Walzrichtung betrachtet schmales Ingot durch das Drehen auf dem Drehrollgang in Walzrichtung gesehen daraufhin sehr breit.
Bislang wird diese schnelle Anstellgeschwindigkeit der Anstellung durch eine mechanische Anstellung mit elektromechanischem Antrieb und luftbetätigter Bremse realisiert. Die mechanische Anstellung bewerkstelligt dabei die Grobanstellung des Anstellsystems. In der Regel ist zusätzlich zu der mechanischen Anstellung eine Feinanstellung erforderlich. Diese wird als hydraulische Kurzhub-Anstellung ausgeführt und ist für den Regelbetrieb mit automatischer Breitenregelung und Kurz- Hub-Regelung zur Verkleinerung der Schopfverluste verantwortlich.
In diesem bekannten System aus mechanisch-/hydraulischer Anstellung ist ein Verzicht auf die mechanische Anstellung und die Ausführung des Anstellsystems als rein hydraulische Langhubanstellung bislang nicht wirtschaftlich gewesen, da es nicht möglich war ohne Bereitstellung entsprechend hoher Pumpleistungen und gleichzeitig einer einfachen Ausführung der hydraulischen Langhubanstellung die erforderlichen hohen Anstellgeschwindigkeiten zu realisieren.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schnellverstellung innerhalb eines kompakten Systems aus Hydraulikzylindern zur Verfügung zu stellen, ohne dass dabei die Hydropumpstation unnötig groß ausgelegt werden muss. Auch Stauchgerüste mit kleineren Öffnungsweiten, wie sie beispielsweise in Warmbandstraßen üblich sind, kann die vorliegende Erfindung zu einer Entlastung der Pumpstation beitragen. Bislang wurde dies durch die sogenannte Folgeschaltung bewerkstelligt.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst, insbesondere dadurch, dass die Anstellzylinderschnellverstellung auf jeder Seite des Staucherständers aus mindestens einem Doppelzylinder besteht, wobei der Doppelzylinder als aus zwei miteinander gekoppelten separat steuerbaren Zylindern besteht und zum einen für die Schnellanstellung und zum anderen für die Regelanstellung der Stauchwalze ausgebildet ist.
Auf diese Weise ist es möglich eine zuverlässige Schnellverstellung von Anstellzylindern insbesondere in einem Stauchgerüst mittels eines rein hydraulischen Anstellsystems, umfassend die erfindungsgemäße Anstellzylinderschnellverstellung, zu realisieren. Dies ist in den Fällen von Vorteil, in denen ein langer und gleichzeitig schneller Zylinderhub erforderlich wird, die ansonsten hohe Kapazitäten an die Pumpleistungen der Hydrauliksysteme erfordern. Ferner werden zusätzliche Stellglieder wie die mechanische Anstellung mit den dazugehörigen Elektrokompo- nenten (Weggeber, Endschalter, Anstellmotor und entsprechende Einspeisungen) eingespart. Des Weiteren wird durch den Einsatz von Doppelzylindern der Energieverbrauch gesenkt, was wiederum die Kosteneffizienz des gesamten Stauchgerüstes erhöht.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung ist es vorgesehen, dass der Zylinderkolben der Schnellanstellung und das Gehäuse der Regelanstellung mit dem selben festen Ufer des Staucherständers verbunden sind und zusätzlich das Gehäuse der Schnellanstellung mit der Kolbenstange der Regelanstellung einstückig ausgebildet sein kann. In diesem Fall wird unter Ufer ein Widerlager verstanden, an dem die durch die Anstellzylinderschnellverstellung und die Regelanstellung implizierten Kräfte abgestützt und letztendlich über die Stauchwalzen auf das Walzgut übertragen werden. Im vorliegenden Fall kann das Ufer den Staucherständer mit Querhaupt und den oben und unten angeordneten Ständerholmen umfassen.
In einer mehrstückigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung kann der Zylinderkolben der Schnellanstellung mit dem Zylinderkolben der Regelanstellung verbunden sein, während das Gehäuse der Schnellanstellung mit demselben festen Ufer des Gehäuses der Regelanstellung verbunden sein kann.
Gemäß einer anderen mehrstückigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung ist es vorgesehen, dass das Zylindergehäuse der Schnellanstellung mit der Kolbenstange der Regelanstellung verbunden ist, während der Zylinderkolben der Schnellanstellung mit demselben festen Ufer des Gehäuses der Regelanstellung verbunden ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Schnellanstellung und die Regelanstellung unabhängig voneinander ansteuerbar ausgebildet sein und die durch die Ansteuerung ausgelöste Bewegung des Gehäuses der Schnellanstellung oder des Zylinderkolbens die Bewegung des Zylinderkolbens der Regelanstellung sodann bedingt. Es ist ferner vorgesehen, dass die Zylinderkolben der Schnellanstellung und der Regelanstellung denselben Hubweg aufweisen können.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, weist die Schnellanstellung gegenüber der Regelanstellung eine höhere Verstellgeschwindigkeit auf, die aufgrund der Flächenverhältnisse der Zylinderkolben zwischen Schnell- und Regelanstellung bei gleichem Volumenstrom des Fluids gegenüber der Regelanstellung um ein mehrfaches höher liegen kann und über die Regelanstellung die erforderliche Walzkraft auf die Stauchwalze aufbringt.
Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform ist es vorgesehen, dass das verdrängte hydraulische Fluidvolumen im nichtaktiven Teil des Doppelzylinders während der Verstellbewegung in die jeweils andere Zylinderkammer geleitet werden kann, wobei eventuell fehlendes Fluidvolumen in das Hydrauliksystem nachgefördert werden kann und überschüssiges Fluidvolumen ableitbar ist. Hierzu kann ein Vorrats- bzw. ein Ausgleichsbehälter vorgesehen sein.
Auch kann es vorgesehen sein, dass der Zylinderkolben der Regelanstellung des Doppelzylinders als ein Kolben und zwei entgegengesetzt gerichtete Kolbenstangen ausgebildet ist. Dabei können die entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen der Regelanstellung des Doppelzylinders den gleichen Durchmesser aufweisen. Der Zylinderkolben der Schnellanstellung des Doppelzylinders kann als ein Kolben mit zwei entgegensetzt gerichteten Kolbenstangen ausgebildet sein. Die entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen der Schnellanstellung des Doppelzylinders können ebenfalls den gleichen Durchmesser aufweisen. Es ist vorgesehen, dass bei zwei oder mehr Anstellungen je Seite nur eine Anstellung je Seite als Doppelzylinder ausgebildet ist, wobei die weiteren nicht als Doppelzylinder ausgebildeten Anstellungen als Regelstellungen ausgebildet werden und über das, beim Verfahren des Zylinders, jeweils verdrängte Fluidvolumen angetrieben werden können.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, sind die Zylinder des Doppelzylinders baulich ineinander verschachtelt ausgebildet. Hierdurch kann eine kompakte und platzsparende Bauweise erreicht werden. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn am Einsatzort bestehende Stauchwalzwerke umgerüstet werden und hierdurch zusätzlich Platz geschaffen werden kann.
Es ist vorteilhaft, wenn der Kolben der Regelanstellung das Gehäuse der Schnellanstellung ausbildet. Dies trägt zu einer sehr kompakten, in sich geschlossenen Bauweise einer so gebildeten Kolben-/Zylindereinheit bestehend aus der Schnellanstellung und der hiermit verbunden Regelanstellung bei. Ferner ist der Regelanstellung ein Zylinderkopf zugeordnet, der die Querkräfte auf die Anstellung aus dem Anstichstoß vermindern kann. Auch können die Zylinderkolben mit einer Verdrehsicherung ausgestattet werden.
Es ist vorteilhaft, wenn jeder Anstellung ein Wegmesssystem zugeordnet wird. Hierdurch lassen sich exakt Verfahrzustände bestimmen.
Um die Anstellung der Stauchwalzen zu verbessern, ist es vorteilhaft, wenn die Verfahrwege der Regelanstellungen einer Seite regelungstechnisch synchronisiert werden, sodass der Hub für die einzelnen Regelanstellungen einer Seite im Stauchgerüst je Seite jeweils gleich groß ausgebildet ist. Das heißt der Hub der Regelanstellungen einer Seite soll gleich groß sein. Andererseits kann das auch bedeuten, dass beide Seiten untereinander nicht zwangsläufig denselben Hub aufweisen müssen.
Die Steuerungen der einzelnen Anstellungen je Seite der Doppelzylinder und die weiteren möglichen Anstellungen können in einer Steuereinheit zusammengefasst und von dieser angesteuert werden.
Es ist vorteilhaft, wenn die jeweiligen Zylinder des Doppelzylinders (Schnellanstellung und Regelanstellung) von untereinander unabhängig arbeitenden Ventilen angesteuert werden können. Hierdurch können die Betriebszustände in den Doppelzylindern individuell aufeinander abgestimmt werden. Die hierbei eingesetzten und verbauten Steuerventile im Hydrauliksystem können als Servo- oder Proportional-, oder Wegeventile ausgebildet sein.
Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung kann die Steuerung der Anstellungen mit Folgeschaltungen verbunden werden, bzw. versehen sein. Hierdurch kann eine besonders gute synchronisierte Vorpositionierung der Anstellungen einer Seite erzielt werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Die schematische Darstellung eines Stauchers in einer Teilansicht im Schnitt mit
der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung mit zwei Doppelzylindern für die Schnellanstellung und die Regelanstellung; Fig. 2 die Darstellung eines möglichen Schaltschemas für eines Doppelzylinders der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung im Schnitt;
Fig. 3 die schematische Darstellung des hydraulischen Fluidstroms bei einer ausfahrenden Bewegung des Doppelzylinders nach
Fig. 2 im Schnitt;
Fig. 4 die schematische Darstellung eines möglichen Schaltschemas des Doppelzylinders, der erfindungsgemäßen Anstellzylinderschnellverstellung, der mit einem
Regelzylinder verbunden ist;
Fig. 5 die schematische Darstellung des hydraulischen Fluidstroms bei einer ausfahrenden Bewegung des Doppelzylinders nach
Fig. 4 im Schnitt.
Wie die Fig. 1 zeigt, ist die erfindungsgemäße Anstellzylinderschnellverstellung 9 als ein integraler Bestandteil eines Stauchers 10 ausgebildet. Der Staucher 10 dient dazu, die Kanten eines in den Staucher 10 einlaufenden Walzguts 1 1 zu stauchen, um somit die Breite des einlaufenden Walzguts 1 1 im weiteren
Walzprozess gezielt zu beeinflussen. Hierzu umfasst der Staucher 10 einer Seite mindesten einen Staucherständer 20 der mit einem Ständerquerhaupt 21 verbunden ist.
Des Weiteren sind obere und untere Ständerholme 22 und 23 vorgesehen. Eine sich daran anschließende Stauchwalzeneinheit 30 besteht im Wesentlichen aus einem oberen und unteren Stauchwalzeneinbaustück 32 und 33 in der eine Stauchwalze 31 drehgelagert wird.
Die Ausbalancierung der auf die Stauchwalze 31 übertragenen Walzkraft geschieht mit Hilfe einer Stauchwalzenbalancierung 40. Die Stauchwalzenbalancie- rung 40 umfasst eine Balanciertraverse 41 und einen Balancierzylinder 42. Die Balanciertraverse 41 ist mit den Stauchwalzeneinbaustücken 32, 33 verbunden. Der Balancierzylinder 42 wirkt über die Balanciertraverse 41 und über die damit verbundenen Stauchwalzeneinbaustücke 32, 33 auf die Doppelzylinder 50 und übt keine Arbeitskraft auf das Walzgut 1 1 aus. In dieser Ausführungsform sind die Doppelzylinder 50 jeweils dem oberen und unteren Stauchwalzeneinbaustück 32 und 33 und in linearer Kraftrichtung zugeordnet.
Der Doppelzylinder 50 besteht aus der Regelanstellung 51 und der hiermit verbundenen Schnellanstellung 52. Die Stangenseite 51 a der Regelanstellung 51 bildet dabei ein Gehäuse 54a für den Kolben 54 der Schnellanstellung 52 aus. Der Kolben 54 ist dabei mit dem Gehäuse der Regelanstellung 51 verbunden. Der Regelanstellung 51 ist ebenfalls ein Kolben 53 zugeordnet. Der Kolben 53 weist einen größeren Durchmesser auf als die mit ihm verbundene Kolbenstange 53a. Die Kolbenstange 53a bildet zugleich das Gehäuse 54a der Schnellanstellung aus. Seinen Abschluss, in Richtung der Stauchwalze 31 , findet die Anordnung in einem Zylinderkopf 55. Der Schnellanstellung 52 ist ein Weggeber 56 zugeordnet über den der Verfahrweg der Kolben 53 und 54 bestimmt werden kann. Ferner ist der Schnellanstellung 52 eine Verdrehsicherung 57 zugeordnet, die verhindert, dass sich die Kolben 53 und 54 in den entsprechenden Zylindern um ihre Längsachse verdrehen.
Die Fig. 2 zeigt eine mögliche Schaltung 60 für die Anstellzylinderschnellverstellung 9 mit dem hierzu vorgesehenen Doppelzylinder 50. Hierfür ist mindestens ein erstes Steuerventil 61 für die Schnellanstellung 52 und mindestens ein zweites Steuerventil 62 für die Regelanstellung 51 vorgesehen. Die Schaltung 60 für die Schnellanstellung 52 erfolgt über mindestens ein erstes Kurzschlussventil 63, das zwischen dem Zu-, bzw. Ablauf 63a für das hydraulische Fluid angeordnet ist und diese quasi direkt miteinander verbindet. Ferner ist mindestens ein weiteres zweites Kurzschlussventil 64 vorgesehen ist, dass die Kolbenseite der Schnellverstellung mit einem geeigneten vorgespannten System zum Zweck des Volumenausgleichs miteinander verbindet. Die Schaltung 60 der Regelanstellung 51 erfolgt ebenfalls über mindestens ein Kurzschlussventil 65, das den Zu- bzw. Ablauf 65a miteinander verbindet. Das hydraulische Fluid kann dabei in einem Kreislauf fließen und kann in einem Fluidvorrat gesammelt und von da über eine Pumpe P in die Schaltung 60 eingespeist werden.
Fig. 3 beschreibt die Fluidströme bei einer ausfahrenden Bewegung in Pfeilrichtung mit der Schnellanstellung. Die in Fig. 2 beschriebene Schaltung 60 - der Schnellanstellung - verbindet mit dem Ventil 61 das Kolbenvolumen 54 der Schnellanstellung 52 mit der Druckversorgung und das Stangenvolumen 70a der Schnellanstellung mit dem Rücklauf. Hierdurch wird die Schnellanstellung aktiv angesteuert und verfahren. Gleichzeitig verbindet die Schaltung 60 die beiden Zylindervolumen der Regelanstellung 51 über das Ventil 65 miteinander, sodass das Fluid durch die von der Schnellanstellung verursachte Bewegung direkt von einer Zylinderkammer in die andere verdrängt werden kann.
Fig. 4 zeigt ein mögliches Schaltschema 80 des Doppelzylinders 50 mit einem verbundenen Regelzylinder in einer Folgeschaltung 81. Die Schaltung besteht aus mindestens einem zusätzlichen ersten Kurzschlussventil 83 und mindestens einem zusätzlichen zweiten Kurzschlussventil 84. Somit kann das Fluid aus einer Zylinderkammer der Regelanstellung 51 direkt in die entgegengesetzt angeordnete Zylinderkammer der nachfolgenden Regelanstellung 51 B verdrängt werden. In gleicher weise kann das verdrängte Fluid der Regelanstellung 51 B direkt in die entgegengesetzt angeordnete Zylinderkammer der Regelanstellung 51 gelangen. Durch Volumenunterschiede in den Zylinderkammern bzw. Druckleitungen, die fertigungsbedingt sein können, kann fehlendes bzw. überschüssiges Fluidvolumen über das Ventil 82 in den Vorratsbehälter zugeführt bzw. abgeleitet werden.
Die Fig. 5 ist eine schematische Darstellung des Fluidflusses 90 in einer Folgeschaltung bei einer ausfahrenden Bewegung eines Doppelzylinders 50 der mit einer Regelanstellung 51 und einer Schnellanstellung 52 verbunden ist. Unter ausfahrender Bewegung ist die Bewegung der Regelanstellung 51 in Richtung des Pfeils und damit gegen die Stauchwalze und in Richtung des Walzguts gemeint.
Bezugszeichenliste
Anstellzylinderschnellverstellung
Staucher Teilansicht im Schnitt
Walzgut
Staucherständer
Ständerquerhaupt
Ständerholm oben
Ständerholm unten
Stauchwalzeneinheit
Stauchwalze
Stauchwalzeneinbaustück oben
Stauchwalzeneinbaustück unten
Stauchwalzenbalancierung
Balanciertraverse
Balancierzylinder
Doppelzylinder
Regelanstellung
a Stangenseite
B Regelanstellung
Schnellanstellung
Zylinderkolben der Regelanstellung
a Kolbenstange
Zylinderkolben der Schnellanstellung
a Gehäuse
Zylinderkopf
Weggeber
Verdrehsicherung
mögliches Schaltschema eines Doppelzylinders Steuerventil Schnellanstellung
Steuerventil Regelanstellung
erstes Kurzschlussventil
a Zu- bzw. Ablauf (Druckleitungen)
zweites Kurzschlussventil
Kurzschlussventil Regelanstellung
, 66a Fluidvorrat
Fluidfluss bei ausfahrender Bewegung für (60) im Betriebsmodus Schnellverstellung
Schaltschema des Doppelzylinders mit einem verbundenen Regelzylinder
Folgeschaltung
Steuerventil Regelanstellung
erstes Kurzschlussventil in der Folgeschaltung
zweites Kurzschlussventil in der Folgeschaltung
Fluidfluss bei ausfahrender Bewegung für (80) eines Doppelzylinders im
Betriebsmodus Schnellverstellung
Pumpe

Claims

Patentansprüche
1 . Anstellzylinderschnellverstellung (9) für lange, schnelle Hubbewegungen in Stauchgerüsten, mindest bestehend aus Staucherständer (20), Anstellsystem, Ausbalancierungssystem und Stauchwalzensätzen, umfassend zumindest jeweils einen Kolben, welcher über Stauchwalzeneinbaustücke (32, 33) zumindest einer Stauchwalze (31 ) beidseitig zum Anstellen gegen das Walzgut (1 1 ) einwirkt und wobei die Anstellung der Stauchwalze (31 ) je Seite hydraulisch mittels eines Fluids betätigbar ist und die Anstellzylinderschnellverstellung (9) im Staucherständer (20) befestigt ist und die für den Stauchprozess erforderliche Kraft aufbringt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellzylinderschnellverstellung (9) auf jeder Seite des Staucherständers (20) aus mindestens einem Doppelzylinder (50) besteht, wobei der Doppelzylinder (50) als aus zwei miteinander gekoppelten separat steuerbaren Zylindern besteht und zum einen für die Schnellanstellung und zum anderen für die Regelanstellung der Stauchwalze (31 ) ausgebildet ist.
2. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (54) der Schnellanstellung (52) und das Gehäuse der Regelanstellung (51 ) mit demselben festen Ufer des Staucherständers (20) verbunden sind.
3. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Schnellanstellung (52) mit der Kolbenstange (53a) der Regelanstellung (51 ) einstückig ausgebildet ist.
4. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (54) der Schnellanstellung (52) mit der Kolbenstange (53a) der Regelanstellung (51 ) verbunden ist, während das Ge- häuse der Schnellanstellung (52) mit demselben festen Ufer des Gehäuse der Regelanstellung (51 ) verbunden ist.
5. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Zylindergehäuse der Schnellanstellung (52) mit der Kolbenstange (53a) der Regelanstellung (51 ) verbunden ist, während der Zylinderkolben (54) der Schnellanstellung (52) mit demselben festen Ufer des Gehäuses der Regelanstellung (51 ) verbunden ist.
6. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellanstellung (52) und die Regelanstellung (51 ) unabhängig voneinander ansteuerbar ausgebildet sind und die durch die Ansteuerung ausgelöste Bewegung des Gehäuses (54a) oder des Zylinderkolbens (54) der Schnellanstellung (52) die Bewegung des Zylinderkolbens (53) der Regelanstellung (51 ) bedingt.
7. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkolben (54, 53) der Schnellanstellung (52) und der Regelanstellung (51 ) denselben Hubweg aufweisen.
8. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellanstellung (52) gegenüber der Regelanstellung (51 ) eine höhere Verstellgeschwindigkeit aufweist, die aufgrund der Flächenverhältnisse der Zylinderkolben (54, 53) zwischen Schnell- und Regelanstellung (52, 51 ) bei gleichem Volumenstrom des Fluids gegenüber der Regelanstellung (51 ) um ein mehrfaches höher liegt und über die Regelanstellung (51 ) die erforderliche Walzkraft auf die Stauchwalze (31 ) aufbringbar ist.
9. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das verdrängte hydraulische Fluidvolumen im nichtaktiven Teil des Doppelzylinders (50) während der Verstellbewegung in die jeweils an- dere Zylinderkammer leitbar ist, wobei fehlendes Fluidvolumen nachförder- bar ist, bzw. überschüssiges Fluidvolumen ableitbar ist.
10. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (53) der Regelanstellung (51 ) des Doppelzylinders (50) als ein Kolben mit zwei entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen (51 a, 53a) ausgebildet ist.
1 1 . Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen (51 a, 53a) der Regelanstellung (51 ) des Doppelzylinders (50) den gleichen Durchmesser aufweisen.
12. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (54) der Schnellanstellung (52) des Doppelzylinders (50) als ein Kolben (54) und zwei entgegensetzt gerichtete Kolbenstangen ausgebildet ist.
13. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 12 , dadurch gekennzeichnet, dass die entgegengesetzt gerichteten Kolbenstangen der Schnellanstellung (52) des Doppelzylinders (50) den gleichen Durchmesser aufweisen.
14. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass bei zwei oder mehr Anstellungen je Seite nur eine Anstellung je Seite als Doppelzylinder (50) ausgebildet ist, wobei die weiteren nicht als Doppelzylinder ausgebildeten Anstellungen als Regelanstellungen (51 ) ausgebildet sind und über das beim Verfahren des Zylinderkolbens (53) jeweils verdrängte Fluidvolumen antreibbar sind.
15. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinder des Doppelzylinders (50) baulich ineinander verschachtelt ausgebildet sind, um hierdurch eine kompakte Bauweise zu erreichen.
16. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (53) der Regelanstellung (51 ) das Gehäuse (Zylinder) der Schnellanstellung (52) ausbildet.
17. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Regelanstellung (51 ) ein Zylinderkopf (55) zugeordnet ist, der die Querkräfte auf die Anstellung aus dem Anstichstoß vermindert.
18. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkolben (53, 54) mit einer Verdrehsicherung (57) ausgebildet sind.
19. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Anstellung ein Wegmesssystem (56) zugeordnet ist.
20. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrwege der Regelanstellungen regelungstechnisch synchronisierbar sind, sodass der Hub für die einzelnen Regelanstellungen (51 ) im Stauchgerüst je Seite jeweils gleich groß ausgebildet ist.
21 . Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungen der Anstellungen je Seite der Doppelzylinder (50) und weiterer Anstellungen in einer Steuereinheit zusammengefasst und von dieser steuerbar sind.
22. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Zylinder des Doppelzylinders (50) von unter- einander unabhängig arbeitenden Ventilen (61 , 62, 63, 64, 65, 82, 83, 84) steuerbar sind.
23. Anstellzylinderschnellverstellung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerventile (61 , 62, 63, 64, 65, 82, 83, 84) als Servo- oder Proportional-, oder Wegeventile ausgebildet sind.
24. Anstellzylinderschnellverstellung nach den Ansprüchen 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkammern mehrerer Regelanstellungen (51 , 51 B) mit Kurzschlussventilen (83, 84) verbunden sind, sodass hierdurch eine synchronisierte Vorpositionierung der Anstellungen einer Seite im Stauchgerüst erzielbar ist.
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