DE10158140A1 - Compensation of the rig rigidity in the axial direction with profile roll stands - Google Patents

Abstract

Ein Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kaliberwalzen-Paaren, deren Kaliber beidseitig von Anlagebunden begrenzt sind. Bei Verwendung einer Kaliberwalze, die axial positionsverschiebbar ist, wird diese Verschiebewalze (UKW) unter definierter Last mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) gegen die eine und die andere Anlagebundfläche (AOL; AOR) der anderen Kaliberwalze (OKW) verschoben und die Anschlagposition, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenposition dieses Verschiebeweges gespeichert. Die Verschiebewalze (UKW) wird dann in eine kaliberfluchtende Position zu der anderen Walze (OKW) gebracht und mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) mit jeweils schrittweise definiert erhöhter Last gegen die einen und die anderen Anlagebundflächen (AOL; AOR) der anderen Walze (OKW) verschoben. Die Werte der jeweiligen Lasten, der Anschlagpositionen und die der Verschiebewege werden gespeichert und aus diesen der Verlauf der Federkonstanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert. Dann wird die Verschiebewalze (UKW) aus ihrer kaliberfluchtenden Position entgegen den, während des Walzens zu erwartenden Axialkräften, um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert (VZ) verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten.A process for rolling profiled rolling stock in roll stands with pairs of caliber rolls, the calibers of which are delimited on both sides by contact strips. When using a caliber roller that can be moved axially in position, this sliding roller (VHF) is shifted under defined load with its contact surface (AUL; AUR) against one and the other contact surface (AOL; AOR) of the other caliber roller (OKW) and the stop position, the length of the displacement, the calculated center position of this displacement saved. The shift roller (VHF) is then brought into a caliber-aligned position with the other roller (OKW) and with its contact surface areas (AUL; AUR) with a load that is defined step by step against one and the other contact surface areas (AOL; AOR) of the other roller ( OKW) postponed. The values of the respective loads, the stop positions and those of the displacement paths are saved and from these the course of the spring constants of the roll stand is calculated and saved. Then the displacement roller (VHF) is displaced from its caliber-aligned position against the axial forces to be expected during rolling by a value (VZ) calculated from the course of the spring constant and held in this position by means of position control devices during rolling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walz­ gerüsten mit Kaliberwalzenpaaren, deren Kaliber jeweils beidseitig von Anlauf­ bunden begrenzt sind.The invention relates to a method for rolling profiled rolling stock in rolling stand with pairs of caliber rollers, the caliber of which starts on both sides bounds are limited.

Beim Walzen von profiliertem Walzgut, wie Profil-Stählen, besonders solchen mit asymmetrischen Profilen, wie Z-Spundbohlen, Schienen, Relingeisen, Klemm­ platten, Laufplatten, Hubmastschienen entstehen neben den vertikalen auch gro­ ße axiale Walzkräfte, die je nach Profilart und Querschnittsgröße 1000 bis 2000 kN erreichen können. Diese axialen Walzkräfte verursachen ggfs. eine Verschie­ bung zwischen den Walzen, und der dadurch verursachte Querversatz der Walz­ kaliber führt zu fehlerhaften Profilen im Walzgut.When rolling profiled rolling stock, such as section steels, especially those with asymmetrical profiles, such as Z-sheet piles, rails, railing iron, clamps plates, running plates, mast rails are produced in addition to the vertical ß axial rolling forces which, depending on the profile type and cross-sectional size, 1000 to Can reach 2000 kN. These axial rolling forces may cause a shift Exercise between the rollers, and the resulting transverse offset of the roller caliber leads to faulty profiles in the rolling stock.

Um diesen Querversatz zu vermeiden, hat man an beiden Seiten der Kaliber kreis­ ringförmige Anlaufbunde mit steil geneigten, einander zugewandten Anlaufflächen zur Aufnahme dieser axialen Walzkräfte angeordnet. Mit diesen wird beim Walzen ein geschlossener Kraftfluss zwischen beiden Walzen herbeigeführt. Diese Anord­ nung führt aber zu einem hohen Walzenverschleiß, hervorgerufen durch die Reib­ bewegungen zwischen den Kontaktflächen der oberen und unteren Anlaufbunde und erfordert zur Reduzierung des Verschleißes einen zusätzlichen hohen Auf­ wand an Schmiermitteln. Der trotz dieses Aufwandes nicht zu vermeidende Ver­ schleiß an den Anlaufbunden macht es notwendig, die Walzen nach einem Ein­ satz mehr oder weniger stark abzuschleifen, damit für die steilen Anlaufbundseiten (etwa 87°) auch bei kleiner werdendem Durchmesser ihre funktionsgerecht gleiche axiale Position erhalten bleibt.To avoid this cross offset, you have the caliber circle on both sides ring-shaped thrust collars with steeply inclined, facing thrust faces arranged to absorb these axial rolling forces. With these is when rolling a closed flow of force between the two rollers is brought about. This arrangement However, this leads to high roller wear caused by the friction movements between the contact surfaces of the upper and lower collars and requires an additional high to reduce wear wall of lubricants. The ver unavoidable despite this effort Wear on the start-up coils makes it necessary to roll the rollers after an  Grinding more or less strongly, so for the steep sides of the collar (about 87 °) their functionally identical even with a decreasing diameter axial position is maintained.

Eine andere Möglichkeit zur Aufnahme der Axialkräfte besteht darin, anstelle der Anlaufbunde starke Drucklager zu verwenden, die die Axialkräfte über Halteele­ mente und den Ständer des Walzgerüstes aufnehmen. Dabei kommt es jedoch aufgrund großer elastischer Verformungen von z. B. 1 bis 4 mm pro 1000 kN je nach Baugröße und Walzgerüstform wegen der Vielzahl der an dem Kraftfluss beteiligten Bauelemente ebenfalls zu einem Querversatz der Kaliber der Walzen.Another way of absorbing the axial forces is instead of Thrust collars to use strong thrust bearings that hold the axial forces over elements and the stand of the roll stand. But it does happen due to large elastic deformations of e.g. B. 1 to 4 mm per 1000 kN each by size and roll stand shape because of the variety of the power flow components involved also to offset the caliber of the rollers.

Wenn bestimmte Walzprofile aus walztechnologischen Gründen zwischen den einzelnen reversierenden Walzstichen jeweils um 180° gedreht werden müssen, führt dies zu einer entsprechenden Umkehr der Richtung der Axialkräfte mit der Folge einer Vergrößerung der Verschleißerscheinungen.If certain rolled sections between the individual reversing rolling passes must be rotated by 180 °, this leads to a corresponding reversal of the direction of the axial forces with the Result of an increase in the signs of wear.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Verfahren zum Walzen profilier­ ten Walzgutes mit Kaliberwalzen deren Kaliber beidseitig von Anlaufbunden be­ grenzt sind, so zu verbessern, dass der Verschleiß an den Anlaufbunden wesent­ lich verringert und der Schmiermittelaufwand erheblich herabgesetzt werden.The invention has for its object to profiling these methods for rolling ten rolled goods with caliber rolls, the caliber of which is covered on both sides by starting coils are to be improved in such a way that wear on the starting collars is essential Lich reduced and the amount of lubricant can be significantly reduced.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei Verwendung mindestens einer Kali­ berwalze, die axial positionsverschiebbar ist, diese Verschiebewalze unter defi­ nierter Last mit ihren Anlagebundflächen gegen die einen und die anderen Anla­ gebundflächen der anderen Walze verschoben, die Anschlagpositionen, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenposition dieses Verschiebeweges ge­ speichert und die Verschiebewalze in eine kaliberfluchtende Position zu der ande­ ren Walze gebracht wird, und dass die Verschiebewalze mit ihren Anlagebundflä­ chen mit jeweils schrittweise definiert erhöhter Last gegen die eine und die andere Anlagebundfläche der anderen Walze verschoben, die Werte der jeweiligen La­ sten, der Anschlagpositionen und der Verschiebewege gespeichert und aus die­ sen der Verlauf der Federkonstanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert wird, und dass die Verschiebewalze aus ihrer kaliberfluchtenden Position dann entgegen den während des Walzens zu erwartenden Axialkräften um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten wird.This object is achieved in that when using at least one potash Berwalz, which is axially positionally displaceable, this shift roller under defi nated load with its bonded areas against one and the other plant bonded areas of the other roller, the stop positions, the length of the displacement path, the calculated center position of this displacement path stores and the shift roller in one caliber aligned position to the other Ren roller is brought, and that the shift roller with its contact surface each with incrementally defined increased loads against one and the other Contact surface of the other roller shifted, the values of the respective La  most, the stop positions and the displacement paths saved and from the sen the course of the spring constants of the roll stand is calculated and saved and that the shift roller then out of its caliber-aligned position contrary to the axial forces to be expected during rolling the value of the spring constant and shifted during the Rolling is held in this position via position control devices.

Das erfindungsgemäße Verfahren bringt neben den oben erwähnten Möglichkei­ ten der Verschleißverringerung und der Schmiermitteleinsparung noch den weite­ ren sehr wesentlichen Vorteil mit sich, dass die beiden Kaliberwalzen während des Walzprozesses praktisch ständig in einer kaliberfluchtenden Position gehalten werden können und damit zu besonders guten Qualitäten von Profilprodukten füh­ ren, dies insbesondere auch dann, wenn das Walzen dieser Produkte ein Drehen des profilierten Walzstabes zwischen den Reversierstichen erfordert.The method according to the invention brings besides the possibilities mentioned above wear reduction and lubricant savings very significant advantage that the two caliber rollers during the Rolling process kept practically constantly in a caliber aligned position can be and thus lead to particularly good qualities of profile products ren, especially when the rolling of these products turning of the profiled roller rod between the reversing stitches.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels näher erläutert.The invention is based on the embodiment shown in the drawing explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen
Show in the drawing

Fig. 1 ein Walzgerüst mit Kaliberwalzen im Vertikalschnitt, Fig. 1 shows a roll stand with grooved rolls in vertical section,

Fig. 2 eine Einzelheit aus Fig. 1 in vergrößertem Maßstab, Fig. 2 is a detail of FIG. 1 in an enlarged scale,

Fig. 3-6 Einzelheiten aus Fig. 1 in verschiedenen Arbeitspositionen in sche­ matischer Darstellung und in vergrößertem Maßstab. Fig. 3-6 details of Fig. 1 in various working positions in cal matic representation and on an enlarged scale.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht das Walzgerüst aus einem antriebsseitigen Walzenständer WSA und einem bedienungsseitigen Walzenständer WSB. In die­ sem sind im bedienungsseitigen Walzenständer WSB Lagereinbaustücke LBO und LBU und im antriebsseitigen Walzenständer WSA Lagereinbaustücke LAO und LAU vertikal geführt und jeweils mit Anstelleinrichtungen AEO bzw. AEU ver­ bunden. In den Lagereinbaustücken LBO und LAO lagert mit ihren beiden Zapfen ZO eine obere Kaliberwalze OKW und in den Lagereinbaustücken LBO und LBU mit ihren Zapfen ZU eine untere Kaliberwalze UKW. Beide Kaliberwalzen OKW und UKW sind mit nebeneinander liegenden Kalibern OKL und OKR bzw. UKL und UKR ausgestattet.As can be seen from FIG. 1, the roll stand consists of a roller stand WSA on the drive side and a roller stand WSB on the operator side. In this sem, bearing chocks LBO and LBU in the operator-side roll stand WSB and bearing chocks LAO and LAU in the drive-side roll stand WSA are guided vertically and connected to adjusting devices AEO and AEU respectively. In the bearing chocks LBO and LAO, an upper caliber roller OKW is supported with their two pins ZO and in the bearing chocks LBO and LBU with a pin CLOSE a lower caliber roller UKW. Both OKW and UKW caliber rolls are equipped with OKL and OKR or UKL and UKR calibers lying next to each other.

Die bedienungsseitigen Zapfen ZO und ZU der Walzen weisen Zapfenverlänge­ rungen ZVO bzw. ZVU auf, auf denen Axiallager AXO bzw. AXU sitzen. Der Au­ ssenring AR des Axiallagers AXU der unteren Kaliberwalze UKW (vgl. Fig. 2) sitzt in einem, in einem Zylindergehäuse ZG axial verschiebbaren Zylinderkolben ZK, der über eine Druckmittelzufuhr DMZ von einer, nicht dargestellten Hydraulik­ steuerung, doppelseitig beaufschlagbar, in Richtung des Doppelpfeils PF beweg­ bar ist.The operator-side pins ZO and ZU of the rollers have pin extensions ZVO and ZVU on which axial bearings AXO and AXU are seated. The outer ring AR of the axial bearing AXU of the lower caliber roller UKW (see FIG. 2) is seated in a cylinder piston ZK which is axially displaceable in a cylinder housing ZG and which can be acted upon by a hydraulic control (not shown) from a hydraulic system, acting on both sides, in the direction of Double arrow PF is movable.

Ein an dem Zylindergehäuse ZG angeordneter und mit dem Zylinderkolben ZK verbundener, mit einer nicht dargestellten Steuereinrichtung verbindbarer Wegge­ ber WG erlaubt es, die Verschiebebewegungen des Zylinderkörpers ZK mit Hilfe der Hydrauliksteuerung zu steuern und damit entsprechende axiale Verschiebe­ bewegungen des Zapfen ZU der unteren Kaliberwalze UKW hervorzurufen.A arranged on the cylinder housing ZG and with the cylinder piston ZK connected Wegge connectable with a control device, not shown With WG it is possible to move the cylinder body ZK with the help to control the hydraulic control and thus corresponding axial displacements movements of the pin towards the lower caliber roller FM.

Aus Fig. 3 geht hervor, dass die Kaliber KO der oberen Kaliberwalze OKW und die Kaliber KU der unteren Kaliberwalze UKW, die einen Walzspalt KWS für das Walzgut bilden, beidseitig steil verlaufende, jeweils einander zugewandte Anlage­ bundflächen AOL und AUL bzw. AOR und AUR aufweisen. Zwischen diesen wer­ den in der dargestellten axialen Mittenposition der beiden Walzen gleich große Spalte SPL und SPR gebildet.From Fig. 3 it is clear that the caliber KO the upper caliber roll OKW and the caliber KU the lower caliber roll FM, which form a nip KWS for the rolled stock, composite surfaces on both sides steeply extending, mutually facing each plant AOL and AUL and AOR and AUR exhibit. Between these who formed the same size column SPL and SPR in the axial center position of the two rollers shown.

Aus den Fig. 4 und 5 gehen die Positionen der unteren Kaliberwalze UKW bei der Verschiebung mit Hilfe des im Zylindergehäuse ZG verschiebbaren Zylinderkol­ bens (Fig. 2) und der diesen steuernden Einrichtungen hervor. Die untere Kaliber­ walze UKW liegt, in Richtung des Pfeils PR nach rechts bewegt (Fig. 4) unter dem vorgegebenen Druck mit ihrer Anlagebundfläche AUL an der Anlagebundfläche AOL der oberen Kaliberwalze OKW an. Anschließend wird sie in Richtung des Pfeils PL nach links bewegt (Fig. 5), unter dem gleichen Druck mit ihrer Anlage­ bundfläche AUR an der Anlagebundfläche AOR der oberen Kaliberwalze OKW an, wobei neben der Größe des Andruck-Drucks auch der Verschiebeweg gemessen und gespeichert werden. Auf die gleiche Weise werden die schrittweise erhöhten Andruckdrucke und die aus diesen resultierenden größeren Verschiebewege er­ mittelt und gespeichert.The positions of the lower caliber roll apparent from FIGS. 4 and 5 FM during the displacement with the aid of the slidable in the cylinder housing ZG Zylinderkol bens (Fig. 2) and the controlling means this apparent. The lower caliber roller FM lies in the direction of the arrow PR to the right ( Fig. 4) under the predetermined pressure with its contact surface AUL on the contact surface AOL of the upper caliber roller OKW. It is then moved to the left in the direction of the arrow PL ( FIG. 5), under the same pressure with its contact surface AUR on the contact surface AOR of the upper caliber roller OKW, whereby in addition to the size of the contact pressure, the displacement path is also measured and stored become. In the same way, the incrementally increased contact pressures and the resulting larger displacement paths are averaged and stored.

Fig. 6 zeigt den, mit Hilfe dieser gespeicherten Meßergebnisse über die Steuer­ einrichtung eingesteuerten Axialversatz VZ, der unteren Kaliberwalze UKW aus der kaliberfluchtenden Position, der den erwarteten, beim Walzen entstehenden Axialkräften entgegen gerichtet, deren Wirkung ausgleichen soll. Fig. 6 shows the, with the help of these stored measurement results via the control device controlled axial offset VZ, the lower caliber roller FM from the caliber aligned position, which opposes the expected axial forces arising during rolling, the effect of which should compensate.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

WSA Walzenständer (antriebsseitig)
WSB Walzenständer (bedienungsseitig)
LBO oberes Lagereinbaustück (bedienungsseitig)
LAO oberes Lagereinbaustück (antriebsseitig)
LBU unteres Lagereinbaustück (bedienungsseitig)
LAU unteres Lagereinbaustück (antriebsseitig)
OKW obere Kaliberwalze
UKW untere Kaliberwalze
OKL (linkes) oberes Kaliber
OKR (rechtes) oberes Kaliber
UKL (linkes) unteres Kaliber
UKR (rechtes) unteres Kaliber
ZO Zapfen der oberen Kaliberwalze
ZU Zapfen der unteren Kaliberwalze
ZVO Zapfenverlängerung des ZO
ZVU Zapfenverlängerung des ZU
AXO (oberes) Axiallager
AXU (unteres) Axiallager
AR Aussenring des AXU
ZG Zylindergehäuse
ZK Zylinderkolben
DMZ Druckmittelzufuhr
PF Doppelpfeil
WG Weggeber
KWS Walzspalt
KO oberes Kaliber
KU unteres Kaliber
AOL linke obere Anlagebundfläche
AOR rechte obere Anlagebundfläche
AUL linke untere Anlagebundfläche
AUR rechte untere Anlagebundfläche
PR Pfeil
PL Pfeil
VZ Versatz
SPR rechter Spalt
SPL linker Spalt
AEO Anstelleinrichtung (oben)
AEU Anstelleinrichtung (unten)
WSA roll stand (drive side)
WSB roll stand (operator side)
LBO upper bearing chock (operator side)
LAO upper bearing chock (drive side)
LBU lower bearing chock (operator side)
LAU lower bearing chock (drive side)
OKW upper caliber roller
FM lower caliber roller
OKL (left) upper caliber
OKR (right) upper caliber
UKL (left) lower caliber
UKR (right) lower caliber
ZO pin of the upper caliber roller
CLOSE the lower caliber roller
ZVO extension of the ZO
ZVU pin extension of the ZU
AXO (upper) thrust bearing
AXU (lower) thrust bearing
AR outer ring of the AXU
ZG cylinder housing
ZK cylinder piston
DMZ pressure medium supply
PF double arrow
WG Weggeber
KWS roll gap
KO upper caliber
KU lower caliber
AOL upper left investment collar area
AOR top right investment collar area
AUL lower left collar area
AUR lower right flange area
PR arrow
PL arrow
VZ offset
SPR right gap
SPL left gap
AEO adjusting device (top)
AEU adjusting device (below)

Claims (2)

1. Verfahren zum Walzen von profiliertem Walzgut in Walzgerüsten mit Kali­ berwalzen-Paaren, deren Kaliber beidseitig von Anlagebunden begrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mindestens einer Kaliberwalze, die axial positionsver­ schiebbar ist, diese Verschiebewalze (UKW) unter definierter Last mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) gegen die eine und die andere Anlagebund­ fläche (AOL; AOR) der anderen Kaliberwalze (OKW) verschoben, die An­ schlagpositionen, die Länge des Verschiebeweges, die errechnete Mittenpo­ sition dieses Verschiebeweges gespeichert und die Verschiebewalze (UKW) in eine kaliberfluchtende Position zu der anderen Walze (OKW) gebracht wird, und dass die Verschiebewalze (UKW) mit ihren Anlagebundflächen (AUL; AUR) mit jeweils schrittweise definiert erhöhter Last gegen die einen und die anderen Anlagebundflächen (AOL; AOR) der anderen Walze (OKW) verschoben, die Werte der jeweiligen Lasten, der Anschlagpositionen und die der Verschiebewege gespeichert und aus diesen der Verlauf der Federkon­ stanten des Walzgerüstes errechnet und gespeichert werden, und dass die Verschiebewalze (UKW) aus ihrer kaliberfluchtenden Position dann entgegen den, während des Walzens zu erwartenden Axialkräften, um einen, aus dem Verlauf der Federkonstanten errechneten Wert verschoben und während des Walzens in dieser Position über Positionsregeleinrichtungen gehalten wird. 1. A method for rolling profiled rolling stock in roll stands with Kali berwalzen pairs, the calibers are bounded on both sides by system bundles, characterized in that when using at least one caliber roller that is axially positionally displaceable, this displacement roller (VHF) under defined load with their Movement surface areas (AUL; AUR) shifted against one and the other surface area (AOL; AOR) of the other caliber roller (OKW), the stop positions, the length of the displacement path, the calculated center position of this displacement path and the displacement roller (UKW) stored in a caliber-aligned position is brought to the other roller (OKW), and that the sliding roller (UKW) with its contact surface areas (AUL; AUR) with a stepwise defined increased load against one and the other contact surface areas (AOL; AOR) of the other roller ( OKW) shifted, the values of the respective loads, the stop positions and those of the displacement paths are saved chert and from this the course of the spring constants of the roll stand are calculated and stored, and that the displacement roller (VHF) is then shifted from its caliber-aligned position against the axial forces to be expected during rolling by a value calculated from the course of the spring constant and is held in this position during rolling by position control devices. 2. Verschiebewalze zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch, ein auf eine Zapfenverlängerung (ZVU) des Zapfens (ZU) der Verschiebe­ walze (UKW) aufgeschobenes Axiallager (AXU), mit dessen Außenring (AR) ein, in einem Zylindergehäuse (ZG) axial verschiebbarer, zweiseitig druck­ mittelbeaufschlagbarer Zylinderkolben (ZK) verbunden ist, der mit einem, im Zylindergehäuse (ZG) sitzenden Weggeber (WG) verbunden ist.2. displacement roller for performing the method according to claim 1, marked by, one on a spigot extension (ZVU) of the spigot (ZU) of the shift roller (VHF) slide-on axial bearing (AXU), with its outer ring (AR) one, in a cylinder housing (ZG) axially displaceable, two-sided pressure medium-acting cylinder piston (ZK) is connected to a, in Cylinder housing (ZG) seated displacement sensor (WG) is connected.