CZ244697A3

CZ244697A3 - Válcovací stojan v uzavřeném způsobu zastavění rámu

Info

Publication number: CZ244697A3
Application number: CZ972446A
Authority: CZ
Inventors: Uwe Quitmann
Original assignee: Mannesmann Ag
Priority date: 1995-02-16
Filing date: 1995-05-18
Publication date: 1999-03-17
Also published as: AU2521395A; US5839314A; PL175442B1; KR19980702255A; JP3841850B2; EP0809546B1; JPH08215723A; EP0809546A1; PL321828A1; ES2129824T3; CZ285920B6; DE59505541D1; DE19506873C1; WO1996025250A1; KR100352221B1; SI9520152A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká válcovacího stojanu v uzavřeném způsobu zastavění rámu, především pro těžké válcovací stolice k válcování plechu a pasu, SKladaoicihc se ze dvou, stojanové okno k upevnění a vedení ložiskových těles válce ohraničujících stojanových nosníků s k sobě paralelními vnitřními plochami a z horních a dolních příčníků, cz rn ή i i ή ί o' f p 5 1” O 7 p, r? V Ρ P O S Π1. \^F

Dosavadní stav techniky

Válcovnv konvenční konstrukce se skládaní zásadně ze dvou stojanů, ve kterých jsou upraveny válce, které běhají v ložiscích, vyztužených skovůmi těle:

>y

Stojany jsou nahoře a dole vzájemně spojovány příčnými spojovacími díly; příčné spojovací díly a stojany tvoři válcovací stolici. Stojany zachycují jako nosné konstrukční části válcovací stolice všechny síly, vznikající pří procesu válcování. Proto musí stojany vykazovat vysekou pevnost při nepatrné deformaci a zároveň umožňovat příznivé uspořádání všech prvků stolice. Pro těžké válcovny se dává přednost jednodílným provedením stojanu v uzavřeném způsobu zastavěni rámu .

Jak již byle zmíněno, upínají okna, zůstávající mem stojanovými nosníky, lozis.cova teiesa oro ložiska válců i musí být v tomto smyslu opatřena vedeními, na kterých j vyžaduje přesnou stojanových oken ložisková telesa kluzné ponyb_iva. T rcvr.oběžnost protilehlých vnitřních ploch při nepatrných vzdálenostních tolerancích, aby co možná nejmenší vůle pohybu mezi ložiskovými tělesy a stojanovými nosníky zajišťovala nepatrné rozměrové úchylky válcovaného m a t e ^r bé 1 u .

U konstrukčního dimenzování válcovacích stojanů, především u popsaných uzavřených, stepánu je nutno uvážit, že je při válcování výslednice válcovací síly nasměrována přibližně svisle, takže na celý systém působí dvě stejně velké, protichůdně nasměrované síly, které se pokouší tlačit příčníky od sebe. Uzavřený stojan může být početně považován za elastický rám, ve kterém při vertikálním směru síly v příčném řezu stojanevyen nosníku působí tazna sula, například ve velikostí poloviční válcovací síly, ale současně také ohybový moment, který působí na koncích sou pevně spojeny se

Příčníky, které stojanu (obr, stojanovými nosníky, jsou namáhány výhradně ohýbáním. Největší pnutí ve stojanu se předpokládá na stojanových nosnících v plochácn oken, protože jsou stojanové nosníky ved^e tahových napětí - působícím ohybovým momentem prohýbaný směrem k oknu. Stojanové okno se svírá, tzn. světlá vzdálenost vnitřních stran stojanových nosníků se zatížením válce zmenšuj e.

Protože musí být zaručena žádoucí tubu cílem každého konstruktéra zajistit, stojanových nosníků směrem ke stojanovému oylo také zmíněno, svírání sto stojanu, je prohýbání : nebo, ^Jak mez

Τ’ tr, η ρί tz r- ςι n·'

I ' ί i f

Upravená strana

Je snadno pochopitelné, že příliš silné svírání stojanu vede ke vzpříčení ložiskových těles a zamezuje jejich stavitelnosti . Možnost zvětši-, vůrl mezi ložiskovým tělesem a vnitřními plochami stojanových oken je vyloučena, protože je tím negativně ovlivněna stabilita vedení ložiskových těles a dochází tím. k rozměrovým, úchylkám na válcovaném materiálu. Často ~ e z důvodů sevřeni válcovací stanice potřebné dodatečné obrobeni stojanového okna, pochopitelně s velkým vynaložením času a nákladu.

Různé návrhy řešení k udržení nepatrného sevření stojanu se v praxi osvědčily jen podmíněně. Zkoušelo se zvětšením příčníků snížit moment ohýbající stojanové nosníky, nebo se zkoušelo zvětšit samotné nosníky, aby se proti jeíicn prohnut: postavil větší moment odporu. V obou případech se válcovací stolice vyráběly obtížněji., muselo se použít více materiálu, takže byla válcovací stolice mnohem dražší. Také se již zkoušelo· podříznutím v robových oblastech stojanových oken snížit tuhost sro·anovéhc rámu a prakticky modelovat stojan s kloubovým nastavením” příčníků a stojanových nosníků. Tato podříznutí však vedou ke zjevným oslabením stability válcovací stolice v těchto oblastech, aniž by přinesly žádoucí úspěch.

Dokument JP-A. 5í uzavřeném způsobu : zamezovat rozehýbán uskutečňuje při vál

111108 ukazuje ji: astavení rámu, u stojanových n

Ovací sile, tím, v a 1 o o v a c 1 s t o j s n v kterého se může niku, které se že lze stojanové

vytvořeny podstatnými příčným řezem, tzn., že nosníků probíhají para ;y spouštěnými svěracími ramínky dokumentu jsou stojanové nosníky rozsahem své délky s konstantním vnitřní a vnější strany stojanových elně. Pouze naoo (ovací. oblas ti mezi ' í I ' <

Upravená strana stojanovými nosníky ;

zatizenr Z3Cycováiy

5verky zamezují vyboč že se hydraulickými válci s t o j ano vy cn o ker., 7 yp i y v a j í prostředky a opatřeními docílit .

příčníky jsou zesíleny, aby vznikající rozích stojanového rámu. Tam upravené ní stojanových nosníků směrem ven tím, in predpínací sily. sevřeni, z válcovacích sil·, se nedá s aponské patem o o ve příkras xy

Podstata vynálezu

Úkolem předkládaného vynálezu, vycházejíc z uvedených problémů, je upravit válcovací stojan v uzavřeném způsobu zastavění rámu tak, aby bylo - při současnem zamezení koncentrace pnutí ve stojanu - svírání stojanových oken mezí stojanovými nosníky, vyplývající z válcovacích sil, minimalizováno· na únosnou míru.

K řešení tohoto úkolu je podle vynálezu navrhováno, aby stojanovému nosníku odvrácené vnější strany každého stojanového nosníku, vycházejíc z příčníků, ke snížení

průřezových ploch	stojanových nosníků ve směru	sto	j anových
oken ustupovaly,	přičemž nej menší	příčný řez	sto	j anevéhe
nosníku leží ve	střední oblasti	mezi horním	a	do	Iním
příčníkem.
Při zkouškách	se p ř i š 1 o n a t	, že se clj	mu!	ým	nebo
polygonálr.ím usto	ii pemm s í. o j a n o v y c	n nosníků	ι~^; C	je	jicn
vn ě j šich stra n a ch	může značně sniž	rt svíráni	sto	j ano	Vy Cíl
nosníků ve směru	κβ stožárovým ok	nům. Oprotr	yl,--.	sava	dr. ím
předpokladům, zv	yšovat stabilitu	stolice	zvě	r- y Q T,	ánírn
příčného řezu stojanu a tím zmenšen	/a i. svírání	~ j- ,-··,	j a n o	V ér±C.·
okna, se zjistilo,	že zmenšování př	íčného fezu	d t·	j ano	vych
nosníků vede přesně k žádanému cíli,	, o o c n á z i -11	ΚΘ	sní	Z S xú 1

< HV I /

Opravená strana příčného řezu na vnější straně stojanových nosníků, tedy na so raně stojanového nosníku, odvrácené ob stojanového okna, o· o· o. s a n óu·. z o ů s o b e ni.

Výhodně dostanou vnější sorany každého stojanového nosníku v podélném směru konkávně probíhající obrysy, takže se oblasti příčného řezu stojanových nosníků, vycházejíc z příčníků, plynule snižují až ke střední oblasti stojanového

Podle zvláštního znaku vynálezu lze popsat snižování p ro s t ředn ic t v ím obrysu vnější strany každého· stojanového nosníku, který probíhá v podélném směru a je kruhového oblouku. Střed poloměru kruhového ODÍsuiícího obrys, leží ve středové oblasti mimo ve tvaru oblouku, stoj anový nosník.

Je také mozne, aby vnesši strsi nosní ku měly v podélném směru parabol; noho například odpovídaly ohybové vzpěrách.

žbého sion arového .-robíhající obrysy nosníku na avou

V rámci vynálezu je také možné vytvořit vnější stran· každého stojanového nosnobv v pocelnem směn,. nak< polygonovými tahy opisované obrysy, v extrémním případe bmohl být polygon tvořen ze tří bodů.

Se zvláštním tvarováním stojanových nosníků podle vynálezu jsou dány podstatné výhody oproti známým válcovacím stolícím. Sevření, stojanů v oblasti středu stojanu se může redukovat k nule, takže již není nutné žádné nákladné dodatečné obrobení stojanů. Z toho vyplývají úspory času a nákladů, také díky vyšší použitelnosti válcovací stolice. Ložisková tělesa mohou být ve stojanovém okně vedena ve velmi úzkých tolerancích, z toho vyplývá podstatně vedením lozisuo'

Ax ± á1n i zařízen;

válců zmenšeno.

a k stojanu.

úchv		anéhe, mařená	1 l j \| P Γ) π ΠΊ
- ~ /	jakož i kl	idnějším během	ložiska.

uebro	lozis.oa je	nepatrnéjsim	zarozením
zená	o· o a tření j	sou nanejvýš j	ednoducha
j θ Π či	s usporou	materiálu na	samotném

Přehled obrázků na výkresech

Vynalez bude blíže vysvětí konkrétních příkladů provedeni zuázorněr kterých oředstavuíe p r o s t ř e d n i c t v í m .a výkresech, na :Unoau senem me rnem

	válcovací stojan v uzavřeném způsobu zastavení rámu pod'e stavu techniky,
obr. 2	schématicky očekávané sevření a rozehnutí stojanového okna oři zatuženi válce,
obr. 3	válcovací stojan podle vynálezu,
o r · i? 4	v diagramu horizontální sevření válcovacího stojanu podle stavu techniky a podle vynálezu,
obr . 5	ve sloupcovém diagramu maximální srovnávací napětí a vertikální rozšíření stojanu podle < t“ il 1*1 Ί t Cicbr i ·□ v -r ó 1 C” -t /-> — v-.·- z r ·>-. η
obr. 6	v troj rozměrném zobrazení diagram sevřeni válcovacího stojanu podle vynálezu při válcovacích silách mezi 1 a 100 1 ve vztahu k τ í ,~· m . 7 ! r'· r m i— i ··, r* c r -< ami

Příklady provedeni vynálezu

Na obr. 1 je v trojrozměrném, silné zjednodušeném

zobrazení	znázorněn válcovací stojan v uzavřeném, způsobu
zas L avěn i	rámu, který je popsán v úvodu popisu jako otav
t e o n n i .< y .	v a 1 co v a o r s. t j an je o z na c e n v z t a .no vou znač ko u ± ,

Skládá se z obou stojanových nosníku 2 a 3, které jsou

vzá jemně	spojeny horním příčníkem 4 a dolním příčníkem ^c .
dvnitř uz	avřeného rámu, vzniklého tímto uzpůsobením stojanu,
zůstává v	'zoahovou značkou β označené stojanové okno, jehož
vnitřní p	d.ocny 7, tvořene nu stojánce ion nosnicích 2 a 1,

vytvořeny rovné a co se týče protilehlých stojanových nosníků 2 a 3 v paralelních rovinách. Korní příčník

válcovacího stojanu 1 má q-	tvo^r pro tíakovou matku, kteⁱ'ý
není v souvislosti s pří	nakládaným vynálezem důležitý.

Stojanové nosníky 2 a 3 mají patrné příčné řezy, které mají mezi hornin¹, příčníkem a dolním příčníkem stejné rozměry.

Na obr. 2 je schématicky znázorněna deformace stojanu,

ke které dochází, když válec·	vací síly Y a Y' ve vertikálním
směru rozehýbají horní a d	.olní příčník 4, 5 válcovacího
stojanu 1. v rorr.to případě sí	š totiž Slezanově nosníky - a c,
jak ukazuje čárkovaně zobra;	tená čára 6, ohýbají dovnitř a
zmenšují světlou šířku sí	zojanového okna. Míra tohoto

velikosti působících sil Y a Y' , rozměrech LI

stojanových příčníků 4 a 5	a stojanových nosníků 2 a 3,
jakož i jejich momentů odporu	• Je.

Ukázalo se, že míra 9 prohnuti resp. sevřeni

stojanových nosníků 2, 3 může	5 být zřetelně redukována a může
vést až k nule, jsou-li pt	adie návrhu vynálezu stojanové

nosníky 2 a 3 ve směru stojanového okna 6 zúženy, jak

zobrazeno na obr. 3. Vnější	strany 40 stojanových nosníků
jsou například opatřeny ob'”	/sem, který lze opsat kruhovým

obloukem o poloměru R, přičemž střed kružnice o poloměre κ

leží na pomyslné, středem 11	válcovací stolice 1 probíhá⁴ící
horizontále mimo stojan. Poi	oměr F. je v příkladu provedení
zvolen tak, že míra ustoupení	obou stožárových nosníků 2 a 3
činí zhruoa 30 3 nesovřenéírc	nosníku podle obr. 1. Přitom se
v příkladu provedení početně	vychází z válcováciho stojanu o
cedrové výšce 14 900 mm a	tloušťce stojanového nosníku
960 mm. Uakc výška dolní	-ho a horního příčníku se
předpokládalo 2 300 mm. Míra	oonsrrukčnrho ustoupeni vnější
stranv každého stojanového nc	sní ku se předpokládalo 230 mm u

varianty 1 a 295 mm u variant	:y 2, obě se týkají stojanového
nosníku válcovacího stojanu z	: úvodní části podle obr. 1 při
cředookíádané výšce nosníku 9	50 nm.

Na obr. 4 je míra horizontálního sevření nanesena

stojanovou výškou do diag:	:amu, přičemž protažena čara
reoroduku^e sevření válcovací	- stanice z úvodní části, čára

čárkovaná delšími čárkami variantu 1, tedy při ustoupení

250 mm a čára čárkovaná krm	itšírci čárkami variantu 2 při
ustoupeni 295 nm. 2 gratiky	se da velmi zřetelně rozpoznat,

že se u stojanových nosníků, neutvářených podle vynálezu očekává horizontální sevření ve středu stolice téměř 2 mm

JbU v r_Á i i u r a. u --τ 11 u ca ± i. _ uu j í o t í _í_
Obě varianty podle vynálezu u	kázus! zřetelně snížené sevření
po celé výšce stojanu, příče	mž v příoadě varianty 2, tedv
při míře ustoupení 2S5 mm je	sevření v oblasti stojanového
středu u 100% válcové zátěže i	•ano ořvedeno znůrnkv na nulu.
Ve sloupcovém diagramu ;	nedle obr. 5 je toto zobrazena

utvrzeno. Zcela zřejmě je uzpůsobením válcovací stolice

podle vynálezu sníženo srovr	návací napětí ze 72,6 N/mm“ u
stavu techniky na 67,8 N/mm³	u varianty 2. Sice se přitom

ezvýznamně zvyšuje vertikální rozšíření stojanu ve směru

působících sil Y a Ύ' z 2,1	2 na 2,39 mm, toto· vertikální
rozšíření válcovací stolice	je však, měřeno· na sevřeni
stojanového okna, neškodné a z	.anedbat elně malé.
Na obr. 6 je v dalším	způsobu zobrazen: znázorněno
horizontální sevřeni u valoo-	žací stolice podle vynáiezu v
trojrozměrném diagramu a	závislosti na procentuální
V a i J C V S C í S 1 .... 3 . T 5. k β 3 Q Θ 3 6 ~	zřejmé, že ve středové oblasti
stojanu dochází - i u 109	o V d 1 co vo c i S C J_ y ^— .0 ] 3 s π o
ubývajícímu, k nule se bli.2	v čímu sníženi sevřen: , takže
válcovací sto³an, vytvořený r	muko vvuálezu, řeší stanovený

úkcl jednoduchým způsobem.

LUOLl! e

Dr. Miloš Všetečka v.r

JUDr. Miloš Všetečka advokát

120 00 Praha 2, Hálkova 2

r. η τ . ι i upravena strana

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Válcovací stojan v uzavřeném způsobu rámu, především prc těžké válcovací stolice k plechů a pásů, skládajícího se ze dvou, st zastavění válcován i.

cleno ř 6; u upevnění a vedení ložiskových těles válce ohraničujících stojanových nosníků (2, 3; s k sobě paralelními vnitřními cloohami a z horních a z dolních příčníků (4, li , špehujících stojanové nosníky [2, 3), vyznačující se tím, že k minimalizaci sevření stojanového okna, vyplývajícího z válcovacích si±, vne j sí strany (10 ( ta.

ideho st o y ano v ého nosníuu odvrácené od stojanovéno o .on a snížení průřezových ploch stojanových nosníků (2, 3), vycházejíc z příčníků (4, 5), ve směru stojanového okna (6) plynule nebo polygonálně ustupuji, přičemž nejmenší příčný rez stojanových nosníků leží v prostřední oblasti í 11 í a η-o v y cti no s n i tu

Γ \ r I mezi horním a dolním příčníkem
2. Válcovací stojan v uzavřeném rámu podle nároku 1, vyznačující se tím, ί l U ! rCHZdchtý o m C Ί αΪΊG VΘΠ O Γι O 5Tt 1 Kti ( 2 , ř? .· směru konkávně probíhající obrvsv.

ipůsobu zastavění

Se vnější strany mají v podélném

Válcovací st ar. v uzavřeném zousobu zastaveni rámu podle nárokr vyznačující se tím, každého _anoveno nosní nu (z, c směru coivsv probíhající ve tvaru kruhového oblouku.

ze vneisi straty mají v podélném
4. Válcovací 'ámu podle nároku

-Ojan v uzavřeném zpusoou zastaven. vyznačující se tím, že vnesši stran- li