WO2021180395A1 - Roll stand for rolling a metal strip - Google Patents

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WO2021180395A1
WO2021180395A1 PCT/EP2021/052254 EP2021052254W WO2021180395A1 WO 2021180395 A1 WO2021180395 A1 WO 2021180395A1 EP 2021052254 W EP2021052254 W EP 2021052254W WO 2021180395 A1 WO2021180395 A1 WO 2021180395A1
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WO
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roll
stand
work roll
roller
additional
Prior art date
Application number
PCT/EP2021/052254
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hartmut Pawelski
Thorsten Bode
Markus SCHELLMANN
Matthias VOGD
Original Assignee
Sms Group Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to CN202180020604.0A priority patent/CN115279506A/en
Priority to JP2022554506A priority patent/JP7470201B2/en
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/14—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories having counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load; Back-up rolls
    • B21B13/145—Lateral support devices for rolls acting mainly in a direction parallel to the movement of the product
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B13/00—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories
    • B21B13/02—Metal-rolling stands, i.e. an assembly composed of a stand frame, rolls, and accessories with axes of rolls arranged horizontally
    • B21B2013/026—Quinto, five high-stands
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    • B21B2267/00—Roll parameters
    • B21B2267/02—Roll dimensions
    • B21B2267/06—Roll diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B2267/065—Top and bottom roll have different diameters; Asymmetrical rolling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21B35/00—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives
    • B21B35/06—Drives for metal-rolling mills, e.g. hydraulic drives for non-continuously-operating mills or for single stands

Definitions

  • the present invention relates to a roll stand for rolling metal strip and a rolling train with a plurality of roll stands according to the invention arranged one behind the other in the direction of material flow.
  • the invention relates in particular to roll stands with an uneven number of rolls, more particularly with three, five or seven rolls.
  • the upper or lower conventional work roll is replaced by a small work roll and an additional roll, either on the top or on the underside of the metal strip to be rolled.
  • Such roll stands are known in principle in the prior art.
  • Japanese patent application JP 2010075985 discloses a roll stand with five rolls, the upper work roll being particularly small, in particular smaller than the lower work roll.
  • Providing the work roll with a smaller diameter offers the advantage that high-strength steels with high deformation resistance can be rolled more easily because the required rolling forces can be reduced due to the smaller work roll diameter.
  • the Japanese patent application JP 61245904 A also discloses a roll stand with five rolls arranged one above the other, the upper work roll having a smaller diameter than the lower work roll.
  • the Japanese patent application recommends this stand structure especially for asymmetrical rolling of clad steel plates.
  • the clad steel plates have different deformation resistance on their top and bottom and it is therefore advisable to roll such steel plates with different peripheral speeds of the work rolls, as is done by the Work rolls with different diameters is realized at the same drive speed.
  • a second upper work roll has the same diameter as a conventional work roll, ie the first and second work rolls taken together, when they are arranged one above the other, have a greater height than a single conventional work roll.
  • the work roll with the smaller diameter is used on that side of the clad material to be rolled which has a greater deformation resistance; conversely, the work roll with the larger diameter starts at the side of the clad material, which has a lower deformation resistance.
  • the work roll with the smaller diameter is arranged to be pivotable relative to the conventional work roll with the larger diameter;
  • the smaller work roll can be pivoted away from the vertical line of force. That is to say, it can either be provided in the vertical force transmission direction or pivoted away, as required; in the latter case, the roll stand can be operated as a normal four-high stand, in which the two opposite work rolls each have the same diameter.
  • the rolling stand disclosed in Japanese patent application JP 61245904 A offers expanded rolling possibilities.
  • a change between the described two roll constellations not only requires the work roll with the smaller diameter to be swiveled in or out, but also a vertical movement of the two rolls arranged above the small work roll within the roll stand.
  • EP 0 114 795 A discloses a traditional four-high roll stand with a total of four rolls arranged one above the other, ie two internal work rolls which span a roll gap and with an upper back-up roll arranged above the upper work roll and with a lower back-up roll arranged below the lower work roll.
  • a horizontal hydraulic support device on both sides is provided, each with a support shell is pressed against the surface of one of the work rolls and a lubricant is pumped with the aid of a pumping device into an intermediate space between the support shell and the respective work roll.
  • the disclosed horizontal support device serves in particular to increase the horizontal rigidity or stability of the stand as a whole, which is particularly advantageous when cold rolling thin strips with high deformation resistance.
  • the invention is based on the object of developing a known roll stand with an uneven number of rolls arranged one above the other in such a way that the small work roll is effectively prevented from bending sideways.
  • the roll stand according to the invention is characterized by a support device for the small work roll, acting at least on one side in the horizontal direction, and by an adjustment device for horizontally adjusting the support device against the small work roll.
  • the support device preferably supports the small work roll not only on one, but on both sides.
  • the small work roll is effectively prevented from bending sideways and the rigidity of the roll stand with the uneven number of rolls is increased overall. Due to the stability of the additional roll, which is arranged between the small work roll and the second backup roll or the second intermediate roll, the required performance of the support device for stabilizing the entire roll stand is lower compared to the work roll stabilization in a conventional roll stand with four or six one above the other arranged rolls, in which the two work rolls each have the same diameter.
  • the term “work roll” is understood to mean a roll that is in direct contact with the rolling stock and that performs the forming work.
  • the work roll referred to in the present application as the large work roll corresponds to a regular work roll typically used in practical use
  • adjusting device means not only a preferably hydraulically operating device for the variable adjusting of the supporting device, in particular its supporting shells, against the small work roll, but also expressly a static, i.e. H. non-variable holding device for stationary positioning of the support device on the small work roll.
  • the size ratios show that the small work roll has a smaller diameter than the additional roll and the additional roll has a smaller diameter than the large work roll.
  • the roll stand according to the invention can alternatively be designed with or without backup rolls and / or intermediate rolls.
  • a first back-up roll is provided to support the large work roll and a second back-up roll is provided to support the additional roll, both back-up rolls having a larger diameter than the large work roll.
  • both back-up rolls having a larger diameter than the large work roll.
  • the two back-up rollers have an identical diameter.
  • a first intermediate roll arranged between the large work roll and the first support roll and a second intermediate roll arranged between the additional roll and the second support roll are provided, the first intermediate roll having a larger diameter than the large work roll and a smaller diameter compared to the first support roll and the second intermediate roll has a larger diameter than the auxiliary roll and a smaller diameter than the second backup roll.
  • the two intermediate rollers have an identical diameter.
  • the roll stand has only one drive device for driving the large work roll in rotation.
  • the drive device can also drive the additional roller. In the case of the simultaneous drive of the large work roll and the additional roll, it must be ensured that the drive device drives the two rolls with the same directions of rotation and, if necessary, with an adapted speed.
  • the roll stand has a drive device for driving the first support roller and / or the second support roller in rotation. In the case of the simultaneous drive of the first and the second support roller, it must be ensured that the drive device drives the two rollers with the same directions of rotation. In a further embodiment variant, the roll stand has a
  • the drive device for rotating the first intermediate roller and / or the second intermediate roller.
  • the drive device drives the two rollers with the same directions of rotation in each case.
  • the small work roll and the additional roll are connected and rotatably mounted in an interchangeable insert.
  • the support device has at least one support shell for pressing against the small work roll at least on one side, preferably on both sides. It is one
  • the support device provided for pumping a fluid into an intermediate space between the at least one support shell and the small work roll.
  • the support device is advantageously located within said exchange insert. This is space-saving and in particular also makes sense, because the support device is provided according to the invention only for the small work roll.
  • the fluid pumped into the intermediate space which is preferably designed in the form of a cooling lubricant, serves as a hydrostatic cushion and also for effective cooling of the small work roll.
  • the size of the gap, but also the stability of the horizontal support can be changed by setting the pressure value of the fluid and / or by means of its volume flow.
  • the setting and regulation of pressure and / or volume flow is provided for setting an optimal horizontal support. Since the claimed replacement insert only relates to the small work roll and the additional roller, flatness actuators of all other rollers, that is to say the backup rollers and / or the intermediate rollers, can remain in function unchanged outside the replacement insert; this concerns z.
  • the outer geometric dimensions in particular the total height of the replacement insert with the small work roll and the additional roll, at least partially correspond to the outer geometric dimensions, in particular the diameter of the opposite large work roll, or the diameter of a traditional two-high, four-high, or sexto framework largely corresponds.
  • the invention can thus be implemented particularly easily in the context of modernizations. For new systems, deviations of up to 30%, preferably up to 20%, compared to the large work roll are permissible.
  • the present invention can also be used to expand the rolling possibilities in single stands or tandem mills, in one-way or Reversing operation.
  • effects on the structure due to the asymmetrical roll gap conditions must be taken into account.
  • the effective effects on the structure of the metal strip to be rolled in the so-called drag drive result from the displacement of the flow separation layer between the driven and non-driven work roll.
  • the setting of the horizontal offset of the small work roll via a shift / movement of the support shells and the offset of the entire insert or other rolls is set or regulated using a process model and / or taking necessary parameters, in particular measured ones, into account
  • the roll stands according to the invention enable a higher rolling speed than the conventional roll stands, in particular also as known multi-roll stands; for example, rolling speeds of more than 800 m / min are possible.
  • rolling speeds of more than 800 m / min are possible.
  • the roll stands according to the invention are used in particular for cold rolling high-strength thin metal strips.
  • the horizontal offsets of the small work roll and the additional roll of the replacement insert are set with the help of the pressure device so that the lateral forces on the support shells are set minimally or in a range that makes sense for the load.
  • the measured motor currents can be used to calculate the horizontal forces. This is not completely possible with a comb roller drive due to unknown torque distortions.
  • the replacement insert is arranged above the metal strip: Since the roller gap friction is usually lower due to the cooling lubricant pool on the upper side, the drive power is transmitted via the lower side with a reduced risk of slipping.
  • roller gap friction can be reduced for the small, non-driven work roll by applying additional cooling lubricant, applying concentrate / additive or cooling lubricant with an enriched concentrate / additive component.
  • the replacement insert can be integrated as a whole in a bending or axial / horizontal displacement system.
  • FIG. 1 an embodiment variant of the roll stand according to the invention
  • FIG. 2 shows different constellations of the roll stand according to the invention with an arrangement of the small work roll and the additional roll above the metal strip
  • FIG. 3 shows different configurations of the roll stand according to the invention with an arrangement of the small work roll and the additional roll below the metal strip.
  • FIG. 1 shows an embodiment variant for the roll stand 100 according to the invention for rolling metal strip 200
  • the roll stand has a small work roll 110 and an additional roll 111 that is operatively connected to it, as well as a large work roll 120.
  • the small work roll 110 and the large work roll 120 open a nip for rolling the metal strip 200.
  • the additional roll 111 has a larger diameter than the small work roll 110, but a smaller diameter than that of the small roll 110 opposite arranged large work roll 120.
  • the sum of the diameters of the small work roll 110 and the additional roll 111 - when arranged vertically one above the other - largely corresponds to the diameter of the large work roll 120 corresponds to both rollers 110, 111, in particular if these two are rotatably arranged in an exchange insert 130.
  • the left half shows a conventional work roll 140 with its chock or bearing housing 141 the diameter of the opposite Work roll 120 and the conventional work roll 140 coincide.
  • the small work roll 110 is supported on both sides in the horizontal direction with the aid of a horizontal support device 150 against horizontal or lateral bending.
  • the support device 150 is adjusted against the small work roll 110 with the aid of a, for example, hydraulically operating adjustment device 160. More precisely, not the entire support device 150, but only its support shell 155 is placed against the small work roll 110.
  • a pumping device 170 is provided for pumping fluid or cooling lubricant into the space 175 between the support shell 155 and the small work roll 110. This is preferably done, as shown in FIG. 1, on both sides of the small work roll 110.
  • FIG. 2 shows, in partial images a) to i), various exemplary embodiments for the roll stand 100 according to the invention, in which the small work roll 110 supported by the additional roll 111 is arranged above the metal strip 200 to be rolled.
  • the embodiment a) corresponds to the first embodiment described above with reference to FIG. It is characteristic of this exemplary embodiment that only the large work roll 120 arranged below the metal strip 200 is driven in rotation in accordance with the direction of rotation of the arrow. All other rolls of the roll stand 100 and in particular the small work roll 110 are not driven in rotation.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 2c) to 2e) each relate to a roll stand with 5 rolls. Compared to the previous ones
  • Exemplary embodiments these additionally comprise a first support roll 180 and a second support roll 185.
  • the first support roll 180 is in operative connection with the large work roll 120 and has a larger diameter than it.
  • the second support roller 185 is in operative connection with the additional roller 111 and has a larger diameter than it.
  • the drive concept of exemplary embodiments 2c) and 2d) corresponds to that of exemplary embodiments 2a) and 2b).
  • only the first support roller 180, or only the second support roller 185, or both the first and the second support roller 180, 185 can be driven in rotation simultaneously, according to the direction of rotation of the arrow.
  • the exemplary embodiments according to FIGS. 2f) to 2i) each relate to a roll stand with 7 rolls. Compared to the previous exemplary embodiments according to 2c) to 2e), these additionally comprise a first intermediate roll 190 and a second intermediate roll 195.
  • the first intermediate roll 190 is arranged between the first support roll 180 and the large work roll 120 and has one to the large work roll 120 larger diameter and a smaller diameter to the first backup roller 180.
  • the second intermediate roller 195 is arranged between the second support roller 185 and the additional roller 111 and has a larger diameter than the additional roller 111 and a smaller diameter than the second support roller 185.
  • the drive concept of the exemplary embodiments 2f) and 2g) corresponds to that of the exemplary embodiments 2a) to 2d).
  • first support roller 180 or alternatively only the first intermediate roller 190, or only the second support roller 185 or alternatively only the second intermediate roller 195, or both the first and the second support roller 180, 185 or alternatively the first and the second intermediate roller 190, 195 are driven simultaneously in rotation in accordance with the direction of rotation of the arrow.
  • FIG. 3 shows, in partial images a) to i), various exemplary embodiments for the roll stand 100 according to the invention, in which the small work roll 110 supported by the additional roll 111 is arranged below the metal strip 200 to be rolled.
  • the statements made above with reference to FIG. 2 about the exemplary embodiments shown there apply equally or analogously to the exemplary embodiments according to FIG. 3

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

The invention relates to a roll stand (100) for rolling a metal strip (200), comprising a small working roll (110) and a large working roll (120) arranged opposite the small roll, said working rolls together spanning a roll gap for rolling the metal strip (200). The roll stand further comprises an additional roll (111) which supports the small working roll (110), the small working roll (110) having a smaller diameter than the additional roll (111), and the additional roll (111) having a smaller diameter than the large working roll (120). According to the invention a supporting device (150) for the small working roll (110) is provided which acts at least on one side in the horizontal direction, and an adjusting device (160) is provided for horizontal adjustment of the supporting device (150) relative to the small working roll (110).

Description

Walzgerüst zum Walzen von Metallband Roll stand for rolling metal strip
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von Metallband sowie eine Walzstraße mit einer Mehrzahl von in Materialflussrichtung hintereinander angeordneten erfindungsgemäßen Walzgerüsten. The present invention relates to a roll stand for rolling metal strip and a rolling train with a plurality of roll stands according to the invention arranged one behind the other in the direction of material flow.
Die Erfindung betrifft insbesondere Walzgerüste mit einer ungeraden Anzahl von Walzen, weiter insbesondere mit drei, fünf oder sieben Walzen. Im Unterschied zu einem konventionellen Duo-, Quarto-, oder Sexto-Gerüst mit zwei, vier bzw. sechs Walzen ist bei dem erfindungsgemäßen Walzgerüst jeweils die obere oder untere konventionelle Arbeitswalze ersetzt durch jeweils eine kleine Arbeitswalze und eine Zusatzwalze, entweder auf der Oberseite oder auf der Unterseite des zu walzenden Metallbandes. Solche Walzgerüste sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt. The invention relates in particular to roll stands with an uneven number of rolls, more particularly with three, five or seven rolls. In contrast to a conventional two-high, four-high or six-high stand with two, four or six rolls, in the roll stand according to the invention the upper or lower conventional work roll is replaced by a small work roll and an additional roll, either on the top or on the underside of the metal strip to be rolled. Such roll stands are known in principle in the prior art.
So offenbart die japanische Patentanmeldung JP 2010075985 ein Walzgerüst mit fünf Walzen, wobei die obere Arbeitswalze besonders klein, insbesondere kleiner als die untere Arbeitswalze ausgebildet ist. Das Vorsehen der Arbeitswalze mit kleinerem Durchmesser bietet den Vorteil, dass damit hochfeste Stähle mit großem Umformwiderstand leichter gewalzt werden können, weil die benötigten Walzkräfte aufgrund des kleineren Arbeitswalzen-Durchmessers reduziert werden können. For example, Japanese patent application JP 2010075985 discloses a roll stand with five rolls, the upper work roll being particularly small, in particular smaller than the lower work roll. Providing the work roll with a smaller diameter offers the advantage that high-strength steels with high deformation resistance can be rolled more easily because the required rolling forces can be reduced due to the smaller work roll diameter.
Auch die japanische Patentanmeldung JP 61245904 A offenbart ein Walzgerüst mit fünf übereinander angeordneten Walzen, wobei die obere Arbeitswalze einen kleineren Durchmesser als die untere Arbeitswalze hat. Die japanische Patentanmeldung empfiehlt diesen Gerüstaufbau speziell zum asymmetrischen Walzen von plattierten Stahlplatten. Die plattierten Stahlplatten haben einen unterschiedlichen Umformwiderstand an ihrer Ober- und ihrer Unterseite und deshalb empfiehlt es sich, derartige Stahlplatten mit unterschiedlichen Umfangsgeschwindigkeiten der Arbeitswalzen zu walzen, wie dies durch die Arbeitswalzen mit unterschiedlichen Durchmessern bei gleicher Antriebsdrehzahl realisiert wird. Eine zweite obere Arbeitswalze hat denselben Durchmesser wie eine konventionelle Arbeitswalze, d. h. die erste und zweite Arbeitswalze haben zusammengenommen, wenn sie übereinander angeordnet sind, eine größere Höhe als eine einzelne konventionelle Arbeitswalze. Die Arbeitswalze mit dem kleineren Durchmesser wird auf derjenige Seite des zu walzenden plattierten Materials eingesetzt, welches einen größeren Umformwiderstand hat; umgekehrt setzt die Arbeitswalze mit dem größeren Durchmesser an der Seite des plattierten Materials an, welches einen geringeren Umformwiderstand hat. Die Arbeitswalze mit dem kleineren Durchmesser ist relativ zu der konventionellen Arbeitswalze mit dem größeren Durchmesser schwenkbar angeordnet; insbesondere ist die kleinere Arbeitswalze aus der senkrechten Kraftlinie heraus wegschwenkbar. D. h., sie kann je nach Bedarf entweder in vertikaler Kraftübertragungsrichtung vorgesehen sein oder weggeschwenkt werden; in letzterem Fall kann das Walzgerüst als normales Quarto-Gerüst betrieben werden, bei dem die beiden gegenüberliegenden Arbeitswalzen jeweils einen gleichgroßen Durchmesser haben. Insofern bietet das in der japanischen Patentanmeldung JP 61245904 A offenbarte Walzgerüst erweiterte Walzmöglichkeiten. Ein Wechsel zwischen den beschriebenen beiden Walzenkonstellationen erfordert jedoch nicht nur das Heranschwenken oder Wegschwenken der Arbeitswalze mit dem kleineren Durchmesser, sondern jeweils auch ein vertikales Verfahren der über der kleinen Arbeitswalze angeordneten beiden Walzen innerhalb des Walzgerüstes. The Japanese patent application JP 61245904 A also discloses a roll stand with five rolls arranged one above the other, the upper work roll having a smaller diameter than the lower work roll. The Japanese patent application recommends this stand structure especially for asymmetrical rolling of clad steel plates. The clad steel plates have different deformation resistance on their top and bottom and it is therefore advisable to roll such steel plates with different peripheral speeds of the work rolls, as is done by the Work rolls with different diameters is realized at the same drive speed. A second upper work roll has the same diameter as a conventional work roll, ie the first and second work rolls taken together, when they are arranged one above the other, have a greater height than a single conventional work roll. The work roll with the smaller diameter is used on that side of the clad material to be rolled which has a greater deformation resistance; conversely, the work roll with the larger diameter starts at the side of the clad material, which has a lower deformation resistance. The work roll with the smaller diameter is arranged to be pivotable relative to the conventional work roll with the larger diameter; In particular, the smaller work roll can be pivoted away from the vertical line of force. That is to say, it can either be provided in the vertical force transmission direction or pivoted away, as required; in the latter case, the roll stand can be operated as a normal four-high stand, in which the two opposite work rolls each have the same diameter. In this respect, the rolling stand disclosed in Japanese patent application JP 61245904 A offers expanded rolling possibilities. A change between the described two roll constellations not only requires the work roll with the smaller diameter to be swiveled in or out, but also a vertical movement of the two rolls arranged above the small work roll within the roll stand.
Weiterhin sei auf die europäische Patentanmeldung EP 0 114 795 A verwiesen. Diese Anmeldung offenbart ein traditionelles Quarto-Walzgerüst mit insgesamt vier übereinander angeordneten Walzen, d. h. zwei innenliegenden Arbeitswalzen, welche einen Walzspalt aufspannen und mit einer über der oberen Arbeitswalze angeordneten oberen Stützwalze und mit einer unter der unteren Arbeitswalze angeordneten unteren Stützwalze. Für die beiden Arbeitswalzen, die hier einen gleichen Durchmesser zu haben scheinen, ist jeweils eine beidseitige horizontale hydraulische Abstützeinrichtung vorgesehen, wobei jeweils eine Stützschale gegen die Oberfläche einer der Arbeitswalzen gedrückt wird und wobei ein Schmiermittel mit Hilfe einer Pumpeinrichtung in einen Zwischenraum zwischen der Stützschale und der jeweiligen Arbeitswalze gepumpt wird. Die offenbarte horizontale Abstützeinrichtung dient insbesondere dazu, die horizontale Steifigkeit bzw. Stabilität des Gerüstes insgesamt zu erhöhen, was insbesondere beim Kaltwalzen von dünnen Bändern mit hohem Umformwiderstand vorteilhaft ist. Reference is also made to European patent application EP 0 114 795 A. This application discloses a traditional four-high roll stand with a total of four rolls arranged one above the other, ie two internal work rolls which span a roll gap and with an upper back-up roll arranged above the upper work roll and with a lower back-up roll arranged below the lower work roll. For the two work rolls, which seem to have the same diameter here, a horizontal hydraulic support device on both sides is provided, each with a support shell is pressed against the surface of one of the work rolls and a lubricant is pumped with the aid of a pumping device into an intermediate space between the support shell and the respective work roll. The disclosed horizontal support device serves in particular to increase the horizontal rigidity or stability of the stand as a whole, which is particularly advantageous when cold rolling thin strips with high deformation resistance.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bekanntes Walzgerüst mit einer ungeraden Anzahl von übereinander angeordneten Walzen dahingehend weiterzubilden, dass ein seitliches Ausbiegen der kleinen Arbeitswalze wirksam verhindert wird. The invention is based on the object of developing a known roll stand with an uneven number of rolls arranged one above the other in such a way that the small work roll is effectively prevented from bending sideways.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Demnach ist das erfindungsgemäße Walzgerüst gekennzeichnet durch eine zumindest einseitig in horizontaler Richtung wirkende Abstützeinrichtung für die kleine Arbeitswalze und durch eine Anstelleinrichtung zum horizontalen Anstellen der Abstützeinrichtung gegen die kleine Arbeitswalze. This object is achieved by the subject matter of claim 1. Accordingly, the roll stand according to the invention is characterized by a support device for the small work roll, acting at least on one side in the horizontal direction, and by an adjustment device for horizontally adjusting the support device against the small work roll.
Vorzugsweise stützt die Abstützeinrichtung die kleine Arbeitswalze nicht nur an einer, sondern auf beiden Seiten. The support device preferably supports the small work roll not only on one, but on both sides.
Durch das Vorsehen der beanspruchten Abstützeinrichtung wird ein seitliches Ausbiegen der kleinen Arbeitswalze wirksam verhindert und damit die Steifigkeit des Walzgerüstes mit der ungeraden Anzahl von Walzen insgesamt erhöht. Aufgrund der Stabilität der Zusatzwalze, die zwischen der kleinen Arbeitswalze und der zweiten Stützwalze bzw. der zweiten Zwischenwalze angeordnet ist, ist die benötigte Leistungsfähigkeit der Abstützeinrichtung für die Stabilisierung des gesamten Walzgerüstes geringer im Vergleich zu der Arbeitswalzenstabilisierung bei einem konventionellen Walzgerüst mit vier oder sechs übereinander angeordneten Walzen, bei denen die beiden Arbeitswalzen jeweils einen gleichen Durchmesser haben. Mit dem Begriff „Arbeitswalze“ wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Walze verstanden, die in direktem Kontakt mit dem Walzgut steht und die Umformarbeit durchführt. By providing the claimed support device, the small work roll is effectively prevented from bending sideways and the rigidity of the roll stand with the uneven number of rolls is increased overall. Due to the stability of the additional roll, which is arranged between the small work roll and the second backup roll or the second intermediate roll, the required performance of the support device for stabilizing the entire roll stand is lower compared to the work roll stabilization in a conventional roll stand with four or six one above the other arranged rolls, in which the two work rolls each have the same diameter. In the context of the present invention, the term “work roll” is understood to mean a roll that is in direct contact with the rolling stock and that performs the forming work.
Es sind unterschiedlich große Arbeitswalzen vorgesehen. Die in der vorliegenden Anmeldung als große Arbeitswalze bezeichnete Arbeitswalze entspricht einer regulären im praktischen Einsatz befindlichen typischerweise verwendeten Arbeitswalze Work rolls of different sizes are provided. The work roll referred to in the present application as the large work roll corresponds to a regular work roll typically used in practical use
Beim Einsatz einer kleinen Arbeitswalze ersetzt diese eine große Arbeitswalze stets in Verbindung mit einer Zusatzwalze, so dass sich ein Walzensatz mit einer ungeraden Anzahl an Walzen ergibt. Der Begriff „Anstelleinrichtung“ meint im Rahmen der vorliegenden Beschreibung nicht nur eine vorzugsweise hydraulisch arbeitende Einrichtung zum variablen Anstellen der Abstützeinrichtung, insbesondere von deren Stützschalen, gegen die kleine Arbeitswalze, sondern ausdrücklich auch eine statische, d. h. nicht variable Halteeinrichtung zum ortsfesten Positionieren der Abstützeinrichtung an der kleinen Arbeitswalze. When using a small work roll, this always replaces a large work roll in connection with an additional roll, so that a roll set with an uneven number of rolls results. In the context of the present description, the term “adjusting device” means not only a preferably hydraulically operating device for the variable adjusting of the supporting device, in particular its supporting shells, against the small work roll, but also expressly a static, i.e. H. non-variable holding device for stationary positioning of the support device on the small work roll.
Erfindungsgemäß ergibt sich für die Größenverhältnisse, dass die kleine Arbeitswalze einen zu der Zusatzwalze kleineren Durchmesser und die Zusatzwalze einen zu der großen Arbeitswalze kleineren Durchmesser aufweist. Das erfindungsgemäße Walzgerüst kann alternativ mit oder ohne Stützwalzen und/oder Zwischenwalzen ausgebildet sein. According to the invention, the size ratios show that the small work roll has a smaller diameter than the additional roll and the additional roll has a smaller diameter than the large work roll. The roll stand according to the invention can alternatively be designed with or without backup rolls and / or intermediate rolls.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante ist eine erste Stützwalze zum Abstützen der großen Arbeitswalze und eine zweite Stützwalze zum Abstützen der Zusatzwalze vorgesehen, wobei beide Stützwalzen einen zu der großen Arbeitswalze größeren Durchmesser aufweisen. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die beiden Stützwalzen einen identischen Durchmesser aufweisen. In a first preferred embodiment, a first back-up roll is provided to support the large work roll and a second back-up roll is provided to support the additional roll, both back-up rolls having a larger diameter than the large work roll. In is particularly preferred In this context, it is provided that the two back-up rollers have an identical diameter.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist eine zwischen der großen Arbeitswalze und der ersten Stützwalze angeordnete erste Zwischenwalze und eine zwischen der Zusatzwalze und der zweiten Stützwalze angeordnete zweite Zwischenwalze vorgesehen, wobei die erste Zwischenwalze einen zu der großen Arbeitswalze größeren Durchmesser und einen zu der ersten Stützwalze kleineren Durchmesser und die zweite Zwischenwalze einen zu der Zusatzwalze größeren Durchmesser und einen zu der zweiten Stützwalze kleineren Durchmesser aufweist. Besonders bevorzugt ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass die beiden Zwischenwalzen einen identischen Durchmesser aufweisen. In a further embodiment variant, a first intermediate roll arranged between the large work roll and the first support roll and a second intermediate roll arranged between the additional roll and the second support roll are provided, the first intermediate roll having a larger diameter than the large work roll and a smaller diameter compared to the first support roll and the second intermediate roll has a larger diameter than the auxiliary roll and a smaller diameter than the second backup roll. In this context, it is particularly preferred that the two intermediate rollers have an identical diameter.
Zum Antreiben der Walzen des Walzgerüstes sind verschiedene Antriebskonzepte bei der vorliegenden Erfindung möglich. Various drive concepts are possible in the present invention for driving the rolls of the roll stand.
In einer Ausführungsvariante weist das Walzgerüst nur eine Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der großen Arbeitswalze auf. Optional kann die Antriebseinrichtung zusätzlich die Zusatzwalze antreiben. Im Falle des gleichzeitigen Antriebs der großen Arbeitswalze und der Zusatzwalze ist darauf zu achten, dass die Antriebseinrichtung die beiden Walzen mit jeweils gleichen Drehrichtungen, und ggf. mit angepasster Drehzahl, antreibt. In one embodiment variant, the roll stand has only one drive device for driving the large work roll in rotation. Optionally, the drive device can also drive the additional roller. In the case of the simultaneous drive of the large work roll and the additional roll, it must be ensured that the drive device drives the two rolls with the same directions of rotation and, if necessary, with an adapted speed.
In einer weiteren Ausführungsvariante weist das Walzgerüst eine Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der ersten Stützwalze und/oder der zweiten Stützwalze auf. Im Falle des gleichzeitigen Antriebs der ersten und der zweiten Stützwalze ist darauf zu achten, dass die Antriebseinrichtung die beiden Walzen mit jeweils gleichen Drehrichtungen antreibt. In einer weiteren Ausführungsvariante weist das Walzgerüst eineIn a further embodiment variant, the roll stand has a drive device for driving the first support roller and / or the second support roller in rotation. In the case of the simultaneous drive of the first and the second support roller, it must be ensured that the drive device drives the two rollers with the same directions of rotation. In a further embodiment variant, the roll stand has a
Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der ersten Zwischenwalze und/oder der zweiten Zwischenwalze auf. Im Falle des gleichzeitigen Antriebs der ersten und der zweiten Zwischenwalze ist darauf zu achten, dass die Antriebseinrichtung die beiden Walzen mit jeweils gleichen Drehrichtungen antreibt. Allgemein ergibt sich hierbei der Vorteil, dass bei der erfindungsgemäß ungeraden Anzahl von Walzen in dem Walzgerüst sichergestellt wird, dass die beiden Arbeitswalzen, die zusammen den Walzspalt aufspannen, zusammen und nicht gegeneinander arbeiten. Vorteilhafterweise sind die kleine Arbeitswalze und die Zusatzwalze zusammenhängend in einem Austausch-Einsatz drehbar gelagert angeordnet. Drive device for rotating the first intermediate roller and / or the second intermediate roller. In the case of the simultaneous drive of the first and the second intermediate roller, it must be ensured that the drive device drives the two rollers with the same directions of rotation in each case. In general, this results in the advantage that with the uneven number of rolls in the roll stand according to the invention, it is ensured that the two work rolls, which together span the roll gap, work together and not against each other. Advantageously, the small work roll and the additional roll are connected and rotatably mounted in an interchangeable insert.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Abstützeinrichtung mindestens eine Stützschale zum mindestens einseitigen, vorzugsweise beidseitigen Andrücken gegen die kleine Arbeitswalze auf. Es ist eineAccording to a further exemplary embodiment, the support device has at least one support shell for pressing against the small work roll at least on one side, preferably on both sides. It is one
Pumpeinrichtung vorgesehen zum Pumpen von einem Fluid in einen Zwischenraum zwischen der mindestens einen Stützschale und der kleinen Arbeitswalze. Die Abstützeinrichtung befindet sich vorteilhafterweise innerhalb des besagten Austausch-Einsatzes. Das ist platzsparend und insbesondere auch sinnvoll, denn die Abstützeinrichtung ist erfindungsgemäß nur für die kleine Arbeitswalze vorgesehen. Pump device provided for pumping a fluid into an intermediate space between the at least one support shell and the small work roll. The support device is advantageously located within said exchange insert. This is space-saving and in particular also makes sense, because the support device is provided according to the invention only for the small work roll.
Das in den Zwischenraum gepumpte Fluid, das vorzugsweise in Form eines Kühlschmiermittels ausgebildet ist, dient als hydrostatisches Kissen und auch zur effektiven Kühlung der kleinen Arbeitswalze. Die Größe des Zwischenraums, aber auch die Stabilität der horizontalen Abstützung ist durch die Einstellung des Druckwertes des Fluids und/oder durch dessen Volumenstrom veränderbar. Das Setzen und Regeln von Druck und/oder Volumenstrom ist hierbei zum Einstellen einer optimalen horizontalen Abstützung vorgesehen. Da der beanspruchte Austausch-Einsatz lediglich die kleine Arbeitswalze und die Zusatzwalze betrifft, können Planheitsstellglieder aller anderen Walzen, also der Stützwalzen und/oder der Zwischenwalzen, außerhalb des Austausch-Einsatzes unverändert in Funktion bleiben; das betrifft z. B. Biegezylinder zur Biegung von Walzen, Continuously Variable Crown CVC-Anstellvorrichtungen zum axialen Verschieben, Anstellvorrichtungen zum horizontalen Verschieben oder Zonenkühleinrichtungen. The fluid pumped into the intermediate space, which is preferably designed in the form of a cooling lubricant, serves as a hydrostatic cushion and also for effective cooling of the small work roll. The size of the gap, but also the stability of the horizontal support, can be changed by setting the pressure value of the fluid and / or by means of its volume flow. The setting and regulation of pressure and / or volume flow is provided for setting an optimal horizontal support. Since the claimed replacement insert only relates to the small work roll and the additional roller, flatness actuators of all other rollers, that is to say the backup rollers and / or the intermediate rollers, can remain in function unchanged outside the replacement insert; this concerns z. B. Bending cylinders for bending rolls, Continuously Variable Crown CVC adjusting devices for axial displacement, adjusting devices for horizontal displacement or zone cooling devices.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, wenn die äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere die Gesamthöhe des Austausch-Einsatzes mit der kleinen Arbeitswalze und der Zusatzwalze zumindest teilweise den äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere dem Durchmesser der gegenüberliegenden großen Arbeitswalze, oder dem Durchmesser eines traditionellen Duo-, Quarto-, oder Sexto-Gerüstes weitgehend entspricht. Damit kann die Erfindung im Rahmen von Modernisierungen besonders einfach umgesetzt werden. Bei Neuanlagen sind Abweichungen von bis zu 30 %, vorzugsweise von bis zu 20 %, im Vergleich zu der großen Arbeitswalze zulässig. Die Umwandlung eines traditionellen Duo-Gerüstes mit zwei übereinander angeordneten Walzen, eines Quarto-Gerüstes mit vier übereinander angeordneten Walzen oder eines Sexto-Gerüstes mit sechs übereinander angeordneten Walzen hin zu dem erfindungsgemäßen Walzgerüst mit einer ungeraden Anzahl von Walzen und der kleinen Arbeitswalze sowie der Zusatzwalze ist dann mit Hilfe des beanspruchten Austausch-Einsatzes sehr einfach und schnell möglich, weil dieser von seinen Abmessungen her gut in die vorhandenen Aufnahmen für die konventionellen Arbeitswalzen-Einbaustücke hineinpasst. Insofern kann durch den beanspruchten Austausch-Einsatz das Walzgerüst hinsichtlich seiner Walzmöglichkeiten sehr flexibel erweitert werden. Das gleiche gilt für den Rückbau in eine konventionelle Duo-, Quarto-, oder Sexto-Konfiguration. Die vorliegende Erfindung kann weiterhin Anwendung finden zur Erweiterung der Walzmöglichkeiten in Einzelgerüsten oder Tandemstraßen, im Einweg- oder Reversierbetrieb. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Walzgerüstes in Verbindung mit nur einer angetriebenen Walze sind Auswirkungen auf das Gefüge durch die asymmetrischen Walzspaltverhältnisse (kleine und große Arbeitswalze mit unterschiedlichen Durchmessern) zu berücksichtigen. Die wirksamen Effekte auf das Gefüge des zu walzenden Metallbandes beim sogenannten Schleppantrieb ergeben sich aus der Verschiebung der Fließscheidenlage zwischen angetriebener und nicht angetriebener Arbeitswalze. Durch aktives Einstellen der Drehzahlen oder -momente der einzelnen Antriebe kann somit eine weitere aktive Beeinflussung des Walzspaltes erfolgen. Die Einstellung des Horizontalversatzes der kleinen Arbeitswalze über eine Verschiebung/Bewegung der Stützschalen sowie des Versatzes des gesamten Einsatzes oder anderer Walzen wird gesetzt oder geregelt anhand eines Prozessmodels und/oder unter Einbeziehung notwendiger Parameter, insbesondere von gemessenenIt is advantageously provided that the outer geometric dimensions, in particular the total height of the replacement insert with the small work roll and the additional roll, at least partially correspond to the outer geometric dimensions, in particular the diameter of the opposite large work roll, or the diameter of a traditional two-high, four-high, or sexto framework largely corresponds. The invention can thus be implemented particularly easily in the context of modernizations. For new systems, deviations of up to 30%, preferably up to 20%, compared to the large work roll are permissible. The conversion of a traditional two-high stand with two rolls arranged one above the other, a four-high stand with four rolls arranged one above the other or a six-high stand with six rolls arranged one above the other to the roll stand according to the invention with an odd number of rolls and the small work roll and the additional roll is then possible very easily and quickly with the help of the claimed replacement insert, because its dimensions fit well into the existing receptacles for the conventional work roll chocks. In this respect, the roll stand can be expanded very flexibly with regard to its rolling possibilities through the claimed replacement insert. The same applies to dismantling into a conventional duo, four-high or six-high configuration. The present invention can also be used to expand the rolling possibilities in single stands or tandem mills, in one-way or Reversing operation. When using the roll stand according to the invention in connection with only one driven roll, effects on the structure due to the asymmetrical roll gap conditions (small and large work rolls with different diameters) must be taken into account. The effective effects on the structure of the metal strip to be rolled in the so-called drag drive result from the displacement of the flow separation layer between the driven and non-driven work roll. By actively setting the speeds or torques of the individual drives, the roll gap can thus be further actively influenced. The setting of the horizontal offset of the small work roll via a shift / movement of the support shells and the offset of the entire insert or other rolls is set or regulated using a process model and / or taking necessary parameters, in particular measured ones, into account
Bandzügen, Walzkräften und/oder -momenten. Strip tension, rolling forces and / or moments.
Zudem ermöglichen die erfindungsgemäßen Walzgerüste eine höhere Walzgeschwindigkeit als die konventionellen Walzgerüste, insbesondere auch als bekannte Mehrrollengerüste; so sind beispielsweise Walzgeschwindigkeiten von mehr als 800 m/min möglich. Selbstverständlich ist jedoch auch eine normale Vorgehensweise für andere Produkte als Dünnbänder aus hochfestem Stahl weiterhin eingeschränkt möglich. Die erfindungsgemäßen Walzgerüste dienen insbesondere zum Kaltwalzen von hochfesten dünnen Metallbändern. In addition, the roll stands according to the invention enable a higher rolling speed than the conventional roll stands, in particular also as known multi-roll stands; for example, rolling speeds of more than 800 m / min are possible. Of course, a normal procedure for products other than thin strips made of high-strength steel is still possible to a limited extent. The roll stands according to the invention are used in particular for cold rolling high-strength thin metal strips.
Die Horizontalversätze der kleinen Arbeitswalze und der Zusatzwalze des Austausch-Einsatzes zueinander werden mit Hilfe der Andrückeinrichtung so eingestellt, dass die Seitenkräfte auf die Stützschalen minimal oder in einem für die Belastung sinnvollen Bereich eingestellt werden. Dabei können bei Einzel oder Zwillingsantrieb die gemessenen Motorströme zur Berechnung der Horizontalkräfte genutzt werden. Dies ist bei Kammwalzenantrieb aufgrund unbekannten Momentenverwerfungen nicht vollständig möglich. Bei Anordnung des Austausch-Einsatzes oberhalb des Metallbandes: Da die Walzspaltreibung wegen des Kühlschmiermittelsees auf der Oberseite meist geringer ist, erfolgt die Übertragung der Antriebsleistung über die Unterseite mit reduzierter Gefahr von Rutschern. The horizontal offsets of the small work roll and the additional roll of the replacement insert are set with the help of the pressure device so that the lateral forces on the support shells are set minimally or in a range that makes sense for the load. With single or twin drives, the measured motor currents can be used to calculate the horizontal forces. This is not completely possible with a comb roller drive due to unknown torque distortions. When the replacement insert is arranged above the metal strip: Since the roller gap friction is usually lower due to the cooling lubricant pool on the upper side, the drive power is transmitted via the lower side with a reduced risk of slipping.
Bei Anordnung des Einsatzes unterhalb des Metallbandes: Das aus der Stützschale austretende Kühlschmiermittel gelangt nur in geringem Maße auf das Band. Auf der Oberseite sind konventionelle Kühlschmiersysteme oder Systeme zur Bandabblasung weiterhin wie bekannt einsetzbar. When the insert is arranged below the metal band: The cooling lubricant escaping from the support shell only reaches the band to a small extent. On the upper side, conventional cooling lubrication systems or systems for blowing off the belt can still be used as is known.
Eine Reduzierung der Walzspaltreibung kann für die kleine, nicht angetriebene Arbeitswalze durch zusätzliche Kühlschmiermittelaufbringung, Auftragung von Konzentrat/Additiv oder Kühlschmiermittel mit angereichertem Konzentrat/Additiv- Anteil erreicht werden. The roller gap friction can be reduced for the small, non-driven work roll by applying additional cooling lubricant, applying concentrate / additive or cooling lubricant with an enriched concentrate / additive component.
Der Austausch-Einsatz kann als Ganzes in ein Biege- oder axiales/horizontales Verschiebesystem eingebunden werden. The replacement insert can be integrated as a whole in a bending or axial / horizontal displacement system.
Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Figuren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kom- binieren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: Figur 1 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Walzgerüstes; Figur 2 verschiedene Konstellationen des erfindungsgemäßen Walzgerüstes mit einer Anordnung der kleinen Arbeitswalze und der Zusatzwalze oberhalb des Metallbands; und Figur 3 verschiedene Konstellationen des erfindungsgemäßen Walzgerüstes mit einer Anordnung der kleinen Arbeitswalze und der Zusatzwalze unterhalb des Metallbands. The invention and the technical environment are explained in more detail below with reference to the figures. It should be pointed out that the invention is not intended to be restricted by the exemplary embodiments shown. In particular, unless explicitly stated otherwise, it is also possible to extract partial aspects of the facts explained in the figures and to combine them with other components and findings from the present description and / or figures. In particular, it should be pointed out that the figures and in particular the size relationships shown are only schematic. The same reference symbols denote the same objects, so that explanations from other figures can be used in addition, if necessary. The figures show: FIG. 1 an embodiment variant of the roll stand according to the invention; FIG. 2 shows different constellations of the roll stand according to the invention with an arrangement of the small work roll and the additional roll above the metal strip; and FIG. 3 shows different configurations of the roll stand according to the invention with an arrangement of the small work roll and the additional roll below the metal strip.
Figur 1 zeigt in ihrer rechten Hälfte eine Ausführungsvariante für das erfindungsgemäße Walzgerüst 100 zum Walzen von Metallband 200. DasIn its right half, FIG. 1 shows an embodiment variant for the roll stand 100 according to the invention for rolling metal strip 200
Walzgerüst weist eine kleine Arbeitswalze 110 und eine in Wirkverbindung daran stehende Zusatzwalze 111 sowie eine große Arbeitswalze 120 auf. Wie anhand der Figur 1 erkennbar, spannen die kleine Arbeitswalze 110 und die große Arbeitswalze 120 einen Walzspalt auf zum Walzen des Metallbandes 200. Die Zusatzwalze 111 hat einen größeren Durchmesser als die kleine Arbeitswalze 110, aber einen kleineren Durchmesser als die der kleinen Walze 110 gegenüberliegend angeordnete große Arbeitswalze 120. The roll stand has a small work roll 110 and an additional roll 111 that is operatively connected to it, as well as a large work roll 120. As can be seen from FIG. 1, the small work roll 110 and the large work roll 120 open a nip for rolling the metal strip 200. The additional roll 111 has a larger diameter than the small work roll 110, but a smaller diameter than that of the small roll 110 opposite arranged large work roll 120.
Vorteilhafterweise entspricht die Summe der Durchmesser der kleinen Arbeitswalze 110 und der Zusatzwalze 111 - bei vertikaler Anordnung übereinander - weitgehend dem Durchmesser der großen Arbeitswalze 120. Das erleichtert den Austausch der kleinen Arbeitswalzen 110 und der Zusatzwalze 111 gegen eine konventionelle Arbeitswalze, deren Durchmesser der Summe der beiden Walzen 110, 111 entspricht, insbesondere wenn diese beiden in einem Austausch-Einsatz 130 drehbar angeordnet sind. In der linken Hälfte ist im Vergleich hierzu eine konventionelle Arbeitswalze 140 gezeigt mit ihrem Einbaustück bzw. Lagergehäuse 141. Erfindungsgemäß stimmen die äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere die Gesamthöhe des Austausch- Einsatzes 130 mit den beiden Walzen 110, 111 mit den äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere dem Durchmesser der gegenüberliegenden Arbeitswalze 120 und der konventionellen Arbeitswalze 140 überein. Dadurch ist ein einfacher Austausch sehr einfach und schnell möglich. Advantageously, the sum of the diameters of the small work roll 110 and the additional roll 111 - when arranged vertically one above the other - largely corresponds to the diameter of the large work roll 120 corresponds to both rollers 110, 111, in particular if these two are rotatably arranged in an exchange insert 130. In comparison, the left half shows a conventional work roll 140 with its chock or bearing housing 141 the diameter of the opposite Work roll 120 and the conventional work roll 140 coincide. As a result, a simple exchange is very easy and quick.
Im Idealfall ist Gleichheit angestrebt, allerdings können sich aus dem Abschliffbereich der eingesetzten Walzen bereits Abweichungen ergeben. Dazu können Abweichungen aus der Auslegung kommen. Insgesamt ist eine Abweichung von bis zu 20 % nach oben und unten tolerierbar. In the ideal case, equality is strived for, but deviations can already result from the abrasion area of the rollers used. In addition, there may be deviations from the design. Overall, a deviation of up to 20% upwards and downwards can be tolerated.
In Figur 1 ist weiterhin zu erkennen, dass die kleine Arbeitswalze 110 mit Hilfe einer horizontalen Abstützeinrichtung 150 gegen ein horizontales bzw. seitliches Ausbiegen vorzugsweise beidseitig in horizontaler Richtung abgestützt wird. Zu diesem Zweck wird die Abstützeinrichtung 150 mit Hilfe einer beispielsweise hydraulisch arbeitenden Anstelleinrichtung 160 gegen die kleine Arbeitswalze 110 angestellt. Genauer gesagt, wird nicht die gesamte Abstützeinrichtung 150, sondern nur deren Stützschale 155 gegen die kleine Arbeitswalze 110 angestellt. Weiterhin ist eine Pumpeinrichtung 170 vorgesehen zum Pumpen von Fluid bzw. Kühlschmiermittel in den Zwischenraum 175 zwischen der Stützschale 155 und der kleinen Arbeitswalze 110. Vorzugsweise erfolgt dies, wie in Figur 1 dargestellt ist, zu beiden Seiten der kleinen Arbeitswalze 110. In FIG. 1 it can also be seen that the small work roll 110 is supported on both sides in the horizontal direction with the aid of a horizontal support device 150 against horizontal or lateral bending. For this purpose, the support device 150 is adjusted against the small work roll 110 with the aid of a, for example, hydraulically operating adjustment device 160. More precisely, not the entire support device 150, but only its support shell 155 is placed against the small work roll 110. Furthermore, a pumping device 170 is provided for pumping fluid or cooling lubricant into the space 175 between the support shell 155 and the small work roll 110. This is preferably done, as shown in FIG. 1, on both sides of the small work roll 110.
Figur 2 zeigt in den Teilbildern a) bis i) verschiedene Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Walzgerüst 100, bei welcher die mittels der Zusatzwalze 111 abgestützte kleine Arbeitswalze 110 jeweils oberhalb des zu walzenden Metallbandes 200 angeordnet ist. Das Ausführungsbeispiel a) entspricht dabei dem zuvor unter Bezugnahme auf die Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Charakteristisch für dieses Ausführungsbeispiel ist, dass lediglich die unterhalb des Metallbandes 200 angeordnete große Arbeitswalze 120, entsprechend der Drehrichtung des Pfeils, drehangetrieben wird. Alle anderen Walzen des Walzgerüstes 100 und insbesondere die kleine Arbeitswalze 110 sind nicht drehangetrieben. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel a) werden im Ausführungsbeispiel b) sowohl die unterhalb des Metallbandes 200 angeordnete große Arbeitswalze 120 als auch die Zusatzwalze 111, entsprechend der Drehrichtung des Pfeils, drehangetrieben. FIG. 2 shows, in partial images a) to i), various exemplary embodiments for the roll stand 100 according to the invention, in which the small work roll 110 supported by the additional roll 111 is arranged above the metal strip 200 to be rolled. The embodiment a) corresponds to the first embodiment described above with reference to FIG. It is characteristic of this exemplary embodiment that only the large work roll 120 arranged below the metal strip 200 is driven in rotation in accordance with the direction of rotation of the arrow. All other rolls of the roll stand 100 and in particular the small work roll 110 are not driven in rotation. In contrast to exemplary embodiment a), in exemplary embodiment b) both those below the metal strip 200 arranged large work roll 120 and the additional roll 111, according to the direction of rotation of the arrow, driven in rotation.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Figur 2c) bis 2e) betreffen jeweils ein Walzgerüst mit 5 Walzen. Im Vergleich zu den vorhergehendenThe exemplary embodiments according to FIGS. 2c) to 2e) each relate to a roll stand with 5 rolls. Compared to the previous ones
Ausführungsbeispielen umfassen diese zusätzlich eine erste Stützwalze 180 und eine zweite Stützwalze 185. Die erste Stützwalze 180 steht in Wirkverbindung mit der großen Arbeitswalze 120 und weist einen zu ihr größeren Durchmesser auf. Die zweite Stützwalze 185 steht hingegen in Wirkverbindung mit der Zusatzwalze 111 und weist einen zu ihr größeren Durchmesser auf. Das Antriebskonzept der Ausführungsbeispiele 2c) und 2d) entspricht dabei dem der Ausführungsbeispiele 2a) bzw. 2b). Für das Ausführungsbeispiel 2e) kann nur die erste Stützwalze 180, oder nur die zweite Stützwalze 185, oder sowohl die erste als auch die zweite Stützwalze 180, 185 simultan, entsprechend der Drehrichtung des Pfeils, drehangetrieben werden. Exemplary embodiments these additionally comprise a first support roll 180 and a second support roll 185. The first support roll 180 is in operative connection with the large work roll 120 and has a larger diameter than it. The second support roller 185, on the other hand, is in operative connection with the additional roller 111 and has a larger diameter than it. The drive concept of exemplary embodiments 2c) and 2d) corresponds to that of exemplary embodiments 2a) and 2b). For the embodiment 2e) only the first support roller 180, or only the second support roller 185, or both the first and the second support roller 180, 185 can be driven in rotation simultaneously, according to the direction of rotation of the arrow.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Figur 2f) bis 2i) betreffen jeweils ein Walzgerüst mit 7 Walzen. Im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen gemäß 2c) bis 2e) umfassen diese zusätzlich eine erste Zwischenwalze 190 und eine zweite Zwischenwalze 195. Die erste Zwischenwalze 190 ist dabei zwischen der ersten Stützwalze 180 und der großen Arbeitswalze 120 angeordnet und weist einen zu der großen Arbeitswalze 120 größeren Durchmesser und einen zu der ersten Stützwalze 180 kleineren Durchmesser auf. Die zweite Zwischenwalze 195 ist dabei zwischen der zweiten Stützwalze 185 und der Zusatzwalze 111 angeordnet und weist einen zu der Zusatzwalze 111 größeren Durchmesser und einen zu der zweiten Stützwalze 185 kleineren Durchmesser auf. Das Antriebskonzept der Ausführungsbeispiele 2f) und 2g) entspricht dabei dem der Ausführungsbeispiele 2a) bis 2d). Für das Ausführungsbeispiel 2h) und 2i) kann nur die erste Stützwalze 180 oder alternativ nur die erste Zwischenwalze 190, oder nur die zweite Stützwalze 185 oder alternativ nur die zweite Zwischenwalze 195, oder sowohl die erste als auch die zweite Stützwalze 180, 185 oder alternativ die erste als auch die zweite Zwischenwalze 190, 195 simultan, entsprechend der Drehrichtung des Pfeils, drehangetrieben werden. The exemplary embodiments according to FIGS. 2f) to 2i) each relate to a roll stand with 7 rolls. Compared to the previous exemplary embodiments according to 2c) to 2e), these additionally comprise a first intermediate roll 190 and a second intermediate roll 195. The first intermediate roll 190 is arranged between the first support roll 180 and the large work roll 120 and has one to the large work roll 120 larger diameter and a smaller diameter to the first backup roller 180. The second intermediate roller 195 is arranged between the second support roller 185 and the additional roller 111 and has a larger diameter than the additional roller 111 and a smaller diameter than the second support roller 185. The drive concept of the exemplary embodiments 2f) and 2g) corresponds to that of the exemplary embodiments 2a) to 2d). For the embodiment 2h) and 2i) only the first support roller 180 or alternatively only the first intermediate roller 190, or only the second support roller 185 or alternatively only the second intermediate roller 195, or both the first and the second support roller 180, 185 or alternatively the first and the second intermediate roller 190, 195 are driven simultaneously in rotation in accordance with the direction of rotation of the arrow.
Figur 3 zeigt in den Teilbildern a) bis i) verschiedene Ausführungsbeispiele für das erfindungsgemäße Walzgerüst 100, bei welcher die mittels der Zusatzwalze 111 abgestützte kleine Arbeitswalze 110 jeweils unterhalb des zu walzenden Metallbandes 200 angeordnet ist. Insofern gelten die zuvor unter Bezugnahme auf Figur 2 gemachten Aussagen zu den dort dargestellten Ausführungsbeispielen für die Ausführungsbeispiele gemäß Figur 3 gleichermaßen bzw. analog FIG. 3 shows, in partial images a) to i), various exemplary embodiments for the roll stand 100 according to the invention, in which the small work roll 110 supported by the additional roll 111 is arranged below the metal strip 200 to be rolled. In this respect, the statements made above with reference to FIG. 2 about the exemplary embodiments shown there apply equally or analogously to the exemplary embodiments according to FIG. 3
Die Erfindung ist nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen definierten Merkmalskombinationen beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein. Dies bedeutet, dass grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal der unabhängigen Ansprüche weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der unabhängige Anspruch lediglich als ein erster Formulierungsversuch für die vorliegende Erfindung zu verstehen. The invention is not restricted to the combinations of features defined in the independent claims, but can also be defined by any other combination of specific features of all of the individual features disclosed. This means that in principle practically every single feature of the independent claims can be omitted or replaced by at least one single feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the independent claim is only to be understood as a first attempt at formulating the present invention.
Bezugszeichenliste 100 Walzgerüst LIST OF REFERENCE NUMERALS 100 roll stand
110 kleine Arbeitswalze 111 Zusatzwalze 120 große Arbeitswalze 130 Austausch-Einsatz 140 konventionelle Arbeitswalze 141 Einbaustück / Lagergehäuse 150 hydraulische Abstützeinrichtung 155 Stützschale 160 Anstelleinrichtung 170 Pumpeneinrichtung für Kühlschmiermittel110 small work roll 111 additional roll 120 large work roll 130 replacement insert 140 conventional work roll 141 chock / bearing housing 150 hydraulic support device 155 support shell 160 adjustment device 170 pump device for cooling lubricant
175 Zwischenraum 180 erste Stützwalzen 185 zweite Stützwalze 190 erste Zwischenwalze 195 zweite Zwischenwalze 175 intermediate space 180 first backup rollers 185 second backup roller 190 first intermediate roller 195 second intermediate roller
200 Metallband 200 metal band

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1 . Walzgerüst (100) zum Walzen von Metallband (200), aufweisend: eine kleine (110) und eine gegenüberliegend angeordnete große (120) Arbeitswalze, die zusammen einen Walzspalt zum Walzen des Metallbandes (200) aufspannen; eine Zusatzwalze (111), über die die kleine Arbeitswalze (110) abgestützt ist, wobei die kleine Arbeitswalze (110) einen zu der Zusatzwalze (111 ) kleineren Durchmesser und die Zusatzwalze (111 ) einen zu der großen Arbeitswalze (120) kleineren Durchmesser aufweist; gekennzeichnet durch eine zumindest einseitig in horizontaler Richtung wirkende Abstützeinrichtung (150) für die kleine Arbeitswalze (110); und eine Anstelleinrichtung (160) zum horizontalen Anstellen der Abstützeinrichtung (150) gegen die kleine Arbeitswalze (110). 1 . Roll stand (100) for rolling metal strip (200), comprising: a small (110) and an oppositely arranged large (120) work roll which together span a roll gap for rolling the metal strip (200); an additional roll (111), via which the small work roll (110) is supported, the small work roll (110) having a diameter smaller than that of the additional roll (111) and the additional roll (111) having a diameter smaller than that of the large work roll (120) ; characterized by a support device (150) for the small work roll (110) acting at least on one side in the horizontal direction; and an adjusting device (160) for horizontally adjusting the supporting device (150) against the small work roll (110).
2. Walzgerüst (100) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine erste Stützwalze (180) zum Abstützen der großen Arbeitswalze (120) und eine zweite Stützwalze (185) zum Abstützen der Zusatzwalze (111 ), wobei beide Stützwalzen (180, 185) einen zu der großen Arbeitswalze (120) größeren Durchmesser aufweisen. 2. Roll stand (100) according to claim 1, characterized by a first back-up roll (180) for supporting the large work roll (120) and a second back-up roll (185) for supporting the additional roll (111), wherein both back-up rolls (180, 185) one to the large work roll (120) have a larger diameter.
3. Walzgerüst (100) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Stützwalzen (180, 185) einen identischen Durchmesser aufweisen. 3. Roll stand (100) according to claim 2, characterized in that both support rolls (180, 185) have an identical diameter.
4. Walzgerüst (100) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine zwischen der großen Arbeitswalze (120) und der ersten Stützwalze (180) angeordnete erste Zwischenwalze (190), wobei die erste Zwischenwalze (190) einen zu der großen Arbeitswalze (120) größeren Durchmesser und einen zu der ersten Stützwalze (180) kleineren Durchmesser aufweist; und eine zwischen der Zusatzwalze (111) und der zweiten Stützwalze (185) angeordnete zweite Zwischenwalze (195), wobei die zweite Zwischenwalze (195) einen zu der Zusatzwalze (111) größeren Durchmesser und einen zu der zweiten Stützwalze (185) kleineren Durchmesser aufweist. 4. roll stand (100) according to claim 2 or 3, characterized by a first intermediate roll (190) arranged between the large work roll (120) and the first backup roll (180), the first intermediate roll (190) having a diameter larger than that of the large work roll (120) and a diameter smaller than that of the first backup roll (180) having; and a second intermediate roller (195) arranged between the additional roller (111) and the second backup roller (185), the second intermediate roller (195) having a diameter larger than that of the auxiliary roller (111) and a diameter smaller than that of the second backup roller (185) .
5. Walzgerüst (100) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass beide Zwischenwalzen (190, 195) einen identischen Durchmesser aufweisen. 5. Roll stand (100) according to claim 4, characterized in that both intermediate rolls (190, 195) have an identical diameter.
6. Walzgerüst (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der großen Arbeitswalze (120) und - optional - zusätzlich der Zusatzwalze (111); oder eine Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der ersten Stützwalze (180) und/oder der zweiten Stützwalze (185); oder eine Antriebseinrichtung zum Drehantreiben der ersten Zwischenwalze (190) und/oder der zweiten Zwischenwalze (195). 6. Roll stand (100) according to one of the preceding claims, characterized by a drive device for rotating the large work roll (120) and - optionally - additionally the additional roll (111); or a drive device for rotationally driving the first support roller (180) and / or the second support roller (185); or a drive device for rotating the first intermediate roller (190) and / or the second intermediate roller (195).
7. Walzgerüst (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Antriebs der großen Arbeitswalze (120) und zusätzlich der Zusatzwalze (111) die Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die beiden Walzen (111, 120) mit jeweils gleichen Drehrichtungen, und ggf. mit angepasster Drehzahl, drehanzutreiben. 7. roll stand (100) according to claim 6, characterized in that in the case of a drive of the large work roll (120) and additionally the additional roll (111), the drive device is formed, the two rolls (111, 120) each with the same directions of rotation, and if necessary with adapted speed to be driven in rotation.
8. Walzgerüst (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Antriebs der ersten Stützwalze (180) und der zweiten Stützwalze (185) die Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die beiden Stützwalzen (180, 185) mit jeweils gleichen Drehrichtungen drehanzutreiben. 8. Roll stand (100) according to claim 6, characterized in that in the case of a drive of the first support roller (180) and the second support roller (185), the drive device is designed to rotate the two support rollers (180, 185) with the same directions of rotation.
9. Walzgerüst (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle eines Antriebs der ersten Zwischenwalze (190) und der zweiten Zwischenwalze (195) die Antriebseinrichtung ausgebildet ist, die beiden Zwischenwalzen (190, 195) mit jeweils gleichen Drehrichtungen drehanzutreiben. 9. Roll stand (100) according to claim 6, characterized in that in the case of a drive of the first intermediate roller (190) and the second intermediate roller (195), the drive device is designed to rotate the two intermediate rollers (190, 195) with the same directions of rotation.
10. Walzgerüst (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützeinrichtung (150) mindestens eine Stützschale (155) aufweist zum mindestens einseitigen Andrücken gegen die kleine Arbeitswalze (110); und dass eine Pumpeneinrichtung (170) vorgesehen ist zum Pumpen eines Fluids in einen Zwischenraum (175) zwischen der mindestens einen Stützschale (155) und der kleinen Arbeitswalze (110). 10. Roll stand (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the support device (150) has at least one support shell (155) for at least one-sided pressing against the small work roll (110); and that a pump device (170) is provided for pumping a fluid into an intermediate space (175) between the at least one support shell (155) and the small work roll (110).
11. Walzgerüst (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kleine Arbeitswalze (110) und die Zusatzwalze (111) zusammenhängend und gegeneinander drehbar in einem Austausch- Einsatz (130) angeordnet sind. 11. Roll stand (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the small work roll (110) and the additional roll (111) are arranged contiguously and rotatably in relation to one another in an exchange insert (130).
12. Walzgerüst (100) nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere die Gesamthöhe des Austausch-Einsatzes (130) mit der kleinen Arbeitswalze (110) und der Zusatzwalze (111) zumindest teilweise den äußeren geometrischen Abmessungen, insbesondere dem Durchmesser der großen Arbeitswalze (120) entsprechen. 12. Roll stand (100) according to claim 11, characterized in that the external geometrical dimensions, in particular the total height of the replacement insert (130) with the small work roll (110) and the additional roll (111) at least partially correspond to the external geometrical dimensions, in particular the diameter of the large work roll (120).
13. Walzgerüst (100) nach Anspruch 11 oder 12, gekennzeichnet durch mindestens ein dem Austausch-Einsatz (130) mit der kleinen Arbeitswalze (110) und der Zusatzwalze (111), den Stützwalzen (180, 185) und/oder den Zwischenwalzen (190, 195) zugeordnetes Planheitsstellglied. 13. Roll stand (100) according to claim 11 or 12, characterized by at least one of the exchange insert (130) with the small work roll (110) and the additional roll (111), the backup rolls (180, 185) and / or the intermediate rolls ( 190, 195) associated flatness actuator.
14. Walzgerüst (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Walzgerüst (100) um ein Einzelgerüst oder eine Tandemstraße, im Einweg-oder Reversierbetrieb handelt. 14. Roll stand (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the roll stand (100) is a single stand or a tandem mill, in one-way or reversing operation.
15. Walzgerüst (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Walzgerüst (100) ausgebildet ist als Kaltwalzgerüst zum Kaltwalzen des Metallbandes (200). 15. Roll stand (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the roll stand (100) is designed as a cold roll stand for cold rolling the metal strip (200).
16. Tandemwalzstraße mit einer Mehrzahl von in Materialflussrichtung hintereinander angeordneten Walzgerüsten (100), dadurch gekennzeichnet, dass die Walzgerüste (100) ausgebildet sind nach einem der vorangegangenen Ansprüche. 16. Tandem rolling mill with a plurality of roll stands (100) arranged one behind the other in the material flow direction, characterized in that the roll stands (100) are designed according to one of the preceding claims.
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