EP0663246B1 - Walzgerüst mit in horizontalen Ebenen verstellbaren Walzen - Google Patents

Walzgerüst mit in horizontalen Ebenen verstellbaren Walzen Download PDF

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EP0663246B1
EP0663246B1 EP94250292A EP94250292A EP0663246B1 EP 0663246 B1 EP0663246 B1 EP 0663246B1 EP 94250292 A EP94250292 A EP 94250292A EP 94250292 A EP94250292 A EP 94250292A EP 0663246 B1 EP0663246 B1 EP 0663246B1
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EP
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rolls
roll
chocks
roll stand
working
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EP94250292A
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Manfred Hansen
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Vodafone GmbH
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Mannesmann AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/07—Adaptation of roll neck bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a roll stand with two work rolls mounted in chocks in the roll stand and the work rolls supporting upper and lower back-up rolls also stored in the roll stand, and, if appropriate, intermediate rolls provided between the work and back-up rolls, the work rolls extending in a direction parallel to the roll axes Arranged vertically and are adjustably mounted in this and one of the roller pairs is provided with a roller bending device for bending the rollers of this roller pair in a plane parallel to the rolling direction.
  • a generic roll stand is known for example from DE 33 31 339 C1.
  • this known rolling mill it is proposed to provide the intermediate rolls of a roll stand with work rolls, support rolls and intermediate rolls arranged between work rolls and support rolls with a roll bending device with which the intermediate rolls can be bent in planes parallel to the rolling direction.
  • This rolling mill is intended to master a problem in rolling mill technology which consists in the production of a flat or tension-free strip. Since rolls generally bend over the length of the bale under the rolling load, even if large support rolls are used, a thickness error regularly occurs across the width of the material to be processed, which leads to different strip elongations across the width of the rolling stock. This means ripple of the strip, which can only be prevented incompletely by crowning the working rolls, because the deflection of the rolls depends on the rolling force and also changes with their change and changes in the strip width.
  • each chock is pivotally mounted about a central vertical axis in the stand window of the roll stand and each work roll about the pivot axes of its two chocks can be bent in the horizontal plane parallel to the rolling direction.
  • the adjustability of the chocks of the rollers serves to keep the cylindrical roller bearings of the rollers free of constraints from the rolling forces, and therefore the proposed bearing shells are designed in connection with bearing journals that enable the roller bearings to move on all sides.
  • the generic roll stand is designed so that the intermediate rolls are provided with a roll bending device.
  • the structural design of such roll bending devices leads to difficulties, especially since the space requirement of such a bending device severely impairs the accessibility of the rolling mill and the arrangement of such bending devices, for example on the work rolls, is not readily possible, which is why known rolling mills of this type usually the work rolls are designed as drag rolls.
  • the invention has for its object to construct a generic roll stand so that the other parts of the rolling mill, in particular the drive configuration and the devices for changing the rolls are not affected by the devices for bending the rolls.
  • each chock of the work rolls is pivotally mounted about a central vertical axis in the stand window of the roll stand and each work roll is bendable about the swivel axes of its two chocks in the horizontal plane parallel to the rolling direction, which is why Chocks of the work rolls are provided with extensions that protrude from the stand window, which are attacked by bending cylinders which are supported on the roll stand on both sides of the chocks.
  • the invention therefore proposes to rotate the chocks in a horizontal plane, so that the necessary bending devices become very simple.
  • the proposals of the invention can very easily and easily introduce a horizontal bending moment via the roller bearings into the work rolls without complicated bending devices, for example the installation and removal of the work rolls.
  • extension-side bending cylinders are positively connected to the extensions of the chocks with the interposition of the roller lock.
  • the chocks of the work rolls are provided on both sides with the bearing shells facing the stator, which correspond to correspondingly designed guide strips in the stator fender, the common center of radii of guide strips and bearing shells of each chock lying on the vertical axis, around which the chock is pivotable.
  • the present invention allows the work rolls to be driven in a particularly advantageous manner, the drive of the work rolls not being affected by the actual bending device due to the constructive work roll bending device.
  • the work rolls are bendable in opposite directions. This measure allows a particularly favorable vertical Achieve bending shape so that even with very thick back-up rolls, the work rolls can have a favorable influence on the flatness and the profile of the rolling stock.
  • the only drawing figure shows a roughly simplified representation of a horizontal section through the rolling stand of the invention at the level of the rolling stock plane.
  • the rolling mill shown is configured for flat products and in the example has four rolls, namely two work rolls, which are designated by 2, and two backup rolls (not shown).
  • the cut runs through the four stand posts labeled 1, in which the one visible work roll 2 is mounted with its chocks 3.1, 3.2.
  • the chocks at 3.1 and 3.2 are provided on both sides in the direction of the stand 1 with bearing shells 4 which correspond to guide strips 5.1 and 5.2 which are arranged in the stand window on the stands 1.
  • the chocks 3.1, 3.2 with their bearing shells 4 are in a manner not shown in the guide rails 5.1, 5.2 vertical, i.e. Movable perpendicular to the plane of the drawing.
  • the bearing shells 4 and the guide strips 5.1, 5.2 have such curved bearing surfaces that their common center of radius lies on the vertical axis X, about which the chocks 3.1, 3.2 can be pivoted.
  • the chocks 3.1, 3.2 In order to pivot the chocks 3.1, 3.2, they are provided with extensions 6 protruding from the upright windows, on which bending cylinders 8.1, 8.2 act, which in turn are fixed at 9 on uprights 1 of the roll stand.
  • the bending cylinders 8.2 On the drive side where the Drive spindle can be seen at 10, the bending cylinders 8.2 are connected directly to the extensions 6 of the chock 3.2 and connected to the stand 1.
  • the bending cylinders 8.1 actuate simultaneously displaceable plates 7, with which the chock 3.1 on the expansion side can be locked with the stand 1.
  • the plates engage in recesses 11 on the extensions 6 of the chock 3.1, the plates 7 being able to be pivoted, for example, about pivot axes 12 into a locking position and into an unlocking position.
  • the bending cylinders 8.1 not only take on the function as bending cylinders for the work rolls 2 about the axes 6, but also have the function of the locking cylinders
  • the rollers 2 are held by the support rollers (not shown), so that when bent in the dashed form there is also a vertical displacement component with which the flatness and profile of the strip can be influenced.
  • the roll gap as in known methods, can be adjusted in its vertical extent across the width.
  • the invention represents a particularly structurally simple solution which allows the roll change of the work rolls to be carried out without problems and does not impede the drive of the work rolls, if so desired.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit zwei im Walzgerüst in Einbaustücken gelagerten Arbeitswalzen und die Arbeitswalzen abstützenden, ebenfalls im Walzgerüst gelagerten oberen und unteren Stützwalzen, sowie ggfs. zwischen den Arbeits- und Stützwalzen vorgesehenen Zwischenwalzen, wobei die Arbeitswalzen in einer sich parallel zu den Walzenachsen erstreckenden Vertikalebene angeordnet und in dieser anstellbar gelagert sind und eines der Walzenpaare mit einer Walzenbiegeeinrichtung zum Biegen der Walzen dieses Walzenpaares in zur Walzrichtung parallelen Ebene versehen ist.
  • Ein gattungsgemäßes Walzgerüst ist beispielsweise aus der DE 33 31 339 C1 bekannt. Bei diesem bekannten Walzwerk wird vorgeschlagen, die Zwischenwalzen eines Walzgerüstes mit Arbeitswalzen, Stützwalzen und zwischen Arbeitswalzen und Stützwalzen angeordneten Zwischenwalzen mit einer Walzenbiegeeinrichtung zu versehen, mit der die Zwischenwalzen in zur Walzrichtung parallelen Ebenen gebogen werden können. Mit diesem Walzwerk soll ein Problem der Walzwerkstechnik beherrscht werden, das in der Erzeugung eines planen bzw. spannungsfreien Bandes besteht. Da Walzen sich grundsätzlich unter der Walzlast über die Ballenlänge durchbiegen, selbst wenn groß dimensionierte Stützwalzen verwendet werden, tritt regelmäßig ein Dickenfehler über die Breite des zu bearbeitenden Materials auf, der zu unterschiedlichen Bandlängungen über die Breite des Walzgutes führt. Das bedeutet Welligkeit des Bandes, die nur unvollkommen durch Bombierung der Arbeitszwalzen verhindert werden kann, weil die Durchbiegung der Walzen von der Walzkraft abhängig ist und sich mit deren Änderung und Änderungen der Bandbreite ebenfalls verändert.
  • Bei einem dem gattungsgemäßen ähnlichen Walzgerüst, das aus der DE-C-686 575 bekannt ist, wird in die Einstellbarkeit der Walzen dadurch erreicht, daß jedes Einbaustück um eine zentrale vertikale Achse im Ständerfenster des Walzgerüstes schwenkbar gelagert ist und jede Arbeitswalze um die Schwenkachsen ihrer beiden Einbaustücke in der zur Walzrichtung parallelen horizontalen Ebene biegbar ist. Die Einstellbarkeit der Einbaustücke der Walzen dient hier dazu, die Zylinderrollenlager der Walzen frei von Zwängen aus den Walzkräften zu halten, und deshalb sind hier die vorgesehenen Lagerschalen in Verbindung mit Lagerzapfen ausgeführt, die eine allseitige Beweglichkeit der Walzenlager ermöglichen.
  • Die Grundidee der horizontal biegbaren Arbeitswalzen ist aus US-A-5,165,266 bekannt. Die Arbeitswalzen sind jedoch dort nicht in Einbaustücken im Ständerfenster gelagert.
  • Es ist bereits vorgeschlagen worden, die Walzen in Grob- oder Feinblechwalzgerüsten gegeneinanger gekreuzt einzubauen, was jedoch zu unzureichendem Auswalzen der Bandkanten geführt hat.
  • Das gattungsgemäße Walzgerüst ist so ausgebildet, daß die Zwischenwalzen mit einer Walzenbiegeeinrichtung versehen sind. Es hat sich aber gezeigt, daß die konstruktive Ausbildung derartiger Walzenbiegeeinrichtungen zu Schwierigkeiten führt, zumal der Platzbedarf solcher Biegeinrichtung die Zugänglichkeit des Walzwerkes stark beeinträchtigt und die Anordnung solcher Biegeeinrichtungen, beispielsweise an den Arbeitswalzen, nicht ohne weiteres möglich ist, weshalb bei bekannten Walzwerken dieser Art in der Regel die Arbeitswalzen als Schleppwalzen ausgebildet sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Walzgerüst konstruktiv so zu gestalten, daß durch die Einrichtungen zum Biegen der Walzen die übrigen Teile des Walzwerkes, insbesondere die Antriebskonfiguration und die Einrichtungen zum Walzenwechseln möglichst nicht tangiert werden.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß jedes Einbaustück der Arbeitswalzen um eine zentrale vertikale Achse im Ständerfenster des Walzgerüstes veschwenkbar gelagert ist und jede Arbeitswalze um die Schwenkachsen ihrer beiden Einbaustücke in der zur Walzrichtung parallelen horizontalen Ebene biegbar ist, wozu die Einbaustücke der Arbeitswalzen mit aus dem Ständerfenster herausragenden Verlängerungen versehen sind, an denen Biegezylinder angreifen, die sich am Walzenständer beidseitig der Einbaustücke abstützen.
  • Die Erfindung schlägt also vor, die Einbaustücke in einer horizontalen Ebene zu drehen, so daß die notwendigen Biegeeinrichtungen sehr einfach werden.
  • Durch die Vorschläge der Erfindung läßt sich sehr leicht und problemlos ein horizontales Biegemoment über die Walzenlager in die Arbeitswalzen einleiten, ohne daß aufwendige Biegeeinrichtungen, beispielsweise den Ein- und Ausbau der Arbeitswalzen behindern.
  • Eine besonders günstige Lösung der Erfindung wird darin gesehen, daß die ausbauseitigen Biegezylinder unter Zwischenschaltung der Walzenverriegelung mit den Verlängerungen der Einbaustücke formschlüssig verbunden sind. Durch Einbeziehung der Walzenverriegelung in die Biegeeinrichtung der Arbeitswalzen wird nicht nur der Bauaufwand des Walzwerkes verringert; es wird auch möglich, durch Zurückfahren der Walzenverriegelung, die nur formschlüssig mit den Einbaustücken verbunden ist, den Weg für den Ein- und Ausbau der Walzen frei zu machen. Zusätzliche Verriegelungszylinder werden dabei eingespart.
  • Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Einbaustücke der Arbeitswalzen beidseitig mit dem Ständer zugewandten Lagerschalen versehen sind, die mit entsprechend ausgebildeten Führungsleisten im Ständerfender korrespondieren, wobei die gemeinsamen Radien-Mittelpunkte von Führungsleisten und Lagerschalen jedes Einbaustückes auf der vertikalen Achse liegen, um die das Einbaustück schwenkbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung gestattet es, in besonders vorteilhafter Weise die Arbeitswalzen selbst anzutreiben, wobei aufgrund der konstruktiven Arbeitswalzenbiegeeinrichtung der Antrieb der Arbeitswalzen von der eigentlichen Biegeeinrichtung nicht tangiert wird.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Arbeitswalzen in gegensinnigen Richtungen biegbar sind. Durch diese Maßnahme läßt sich eine besonders günstige vertikale Biegeform erreichen, so daß selbst bei sehr dicken Stützwalzen die Arbeitswalzen die Planheit und das Profil des Walzgutes günstig beeinflussen können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben:
  • Die einzige Zeichnungsfigur zeigt in grob vereinfachter Darstellung einen horizontalen Schnitt durch das Walzgerüst der Erfindung in Höhe der Walzgutlaufebene. Das dargestellte Walzwerk ist für Flachprodukte konfiguriert und weist im Beispiel vier Walzen auf, nämlich zwei Arbeitswalzen, die mit 2 bezeichnet sind und zwei (nicht dargestellte) Stützwalzen. Der Schnitt läuft durch die vier mit 1 bezeichneten Ständerpfosten, in denen die eine sichtbare Arbeitswalze 2 mit ihren Einbaustücken 3.1, 3.2 gelagert ist. Die Einbaustücke bei 3.1 und 3.2 sind beidseitig in Richtung der Ständer 1 mit Lagerschalen 4 versehen, die mit Führungsleisten 5.1 und 5.2 korrespondieren, welche im Ständerfenster an den Ständern 1 angeordnet sind. Die Einbaustücke 3.1, 3.2 mit ihren Lagerschalen 4 sind in nicht dargestellter Weise in den Führungsleisten 5.1, 5.2 vertikal, d.h. senkrecht zur Zeichnungsebene verschiebbar.
  • Die Lagerschalen 4 und die Führungsleisten 5.1, 5.2 weisen derartig gekrümmte Lagerflächen auf daß ihr gemeinsamer Radienmittelpunkt auf der senkrechten Achse X liegt, um die die Einbaustücke 3.1, 3.2 verschwenkbar sind.
  • Zum Verschwenken der Einbaustücke 3.1, 3.2 sind diese aus den Ständerfenstern herausragenden Verlängerungen 6 versehen, an denen Biegezylinder 8.1, 8.2 angreifen die ihrerseits bei 9 an den Ständern 1 des Walzgerüstes festgelegt sind. An der Antriebsseite, an der die Antriebsspindel bei 10 erkennbar ist, sind die Biegezylinder 8.2 direkt an den Verlängerungen 6 des Einbaustückes 3.2 angeschlossen und mit den Ständern 1 verbunden. Auf der gegenüberliegenden Seite betätigen die Biegezylinder 8.1 gleichzeitig verschiebbare Platten 7, mit denen das ausbauseitige Einbaustück 3.1 mit dem Ständer 1 verriegelbar ist. Die Platten greifen dabei in Ausnehmungen 11 an den Verlängerungen 6 des Einbaustückes 3.1 formschlüssig ein, wobei die Platten 7 beispielsweise um Schwenkachsen 12 in eine Verriegelungsstellung und in eine Entriegelungsstellung geschwenkt werden können. Die Biegezylinder 8.1 übernehmen bei dieser Konstruktion nicht nur die Funktion als Biegezylinder für die Arbeitswalzen 2 um die Achsen 6, sondern haben gleichzeitig die Funktion der Verriegelungszylinder die dadurch eingespart werden.
  • In bekannter Weise werden die Walzen 2 durch die (nicht dargestellten) Stützwalzen gehalten, so daß sich bei Biegung in der gestrichelten Form auch eine vertikale Verlagerungskomponente ergibt, mit der Bandplanheit und Bandprofil beeinflußt werden können. Auf diese Weise kann der Walzspalt, wie bei bekannten Verfahren in seiner vertikalen Erstreckung über die Breite unterschiedlich eingestellt werden.
  • Wie sich schon aus der Prinzipzeichnung ergibt, stellt die Erfindung eine besonders konstruktiv einfache Lösung dar, die es gestattet, den Walzenwechsel der Arbeitswalzen problemlos durchzuführen und den Antrieb der Arbeitswalzen, wenn dies gewünscht wird, nicht behindert.

Claims (5)

  1. Walzgerüst mit zwei im Walzgerüst in Einbaustücken gelagerten Arbeitswalzen (2) und die Arbeitswalzen (2) abstützenden, ebenfalls im Walzgerüst gelagerten oberen und unteren Stützwalzen, sowie ggf. zwischen den Arbeits- und Stützwalzen vorgesehenen Zwischenwalzen, wobei die Arbeitswalzen (2) in einer sich parallel zu den Walzenachsen erstreckenden Vertikalebene angeordnet und in dieser anstellbar gelagert sind und eines der Walzenpaare mit einer Walzenbiegeeinrichtung zum Biegen der Walzen dieses Walzenpaares in zur Walzrichtung parallelen Ebenen versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jedes Einbaustück (3.1, 3.2) der Arbeitswalzen (2) um eine zentrale vertikale Achse (6) im Ständerfenster des Walzgerüstes (1) verschwenkbar gelagert ist und jede Arbeitswalze (2) um die Schwenkachsen (6) ihrer beiden Einbaustücke (3.1, 3.2) in der zur Walzrichtung parallelen horizontalen Ebene biegbar ist, wozu die Einbaustücke (3.1, 3.2) der Arbeitswalzen (2) mit aus dem Ständerfenster herausragenden Verlängerungen (6) versehen sind, an denen Biegezylinder (8.1, 8.2) angreifen, die sich am Walzenständer (1) beidseitig der Einbaustücke (3.1 bzw. 3.2) abstützen.
  2. Walzgerüst nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die ausbauseitigen Biegezylinder (8.1) unter Zwischenschaltung der Walzenverriegelung (7) mit den Verlängerungen (6) der Einbaustücke (3.1) formschlüssig verbunden sind.
  3. Walzgerüst nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einbaustücke (3.1, 3.2) der Arbeitswalzen (2) beidseitig mit dem Ständer (1) zugewandten Lagerschalen (4) versehen sind, die mit entsprechend ausgebildeten Führungsleisten (5.1, 5.2) im Ständerfenster korrespondieren, wobei die gemeinsamen Radienmittelpunkte von Führungsleisten (5.1, 5.2) und Lagerschalen (4) jedes Einbaustückes (3.1, 3.2) auf der vertikalen Achse (X) liegen, um die das Einbaustück (3.1 bzw. 3.2) schwenkbar ist.
  4. Walzgerüst nach Anspruch 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Arbeitswalzen (2) angetrieben sind.
  5. Walzgerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Arbeitswalzen in gegensinnigen Richtungen biegbar sind.
EP94250292A 1993-12-20 1994-12-06 Walzgerüst mit in horizontalen Ebenen verstellbaren Walzen Expired - Lifetime EP0663246B1 (de)

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