DE1803094A1 - Roller works - Google Patents

Abstract

Avoiding notching effects in roll journals Installed on the roll journal is a bush whose external side is provided with several drivers distributed around the periphery and engaging corresponding journal recesses, whilst the end of the bush turned towards the main bearing is equipped with teeth likewise distributed around the periphery which engage appropriately formed recesses or the like which belong to the distance sleeve extending as far as the bending bearing.

Description

Vorrichtung zur Vermeidung von Eerbwirkungseinflüssen in Walzenzapfen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vermeidung von Kerbwirkungseinflüssen und Verminderung der durch diese hervorgerufenen Biege spannungen in der Balligkeitssteuerung von Walzwerkswalzen, insbesondere von Walzen in Duo-Walzgerüsten bzw. Stützwalzen in Quarto-Walzgerüsten, dienenden Biegevorrichtungen. Device to avoid the effects of inheritance in roll necks The invention relates to a device for avoiding notch effects and reducing the bending stresses caused by this in the crowning control of rolling mill rolls, in particular of rolls in dual roll stands or backup rolls in four-high rolling stands, serving bending devices.

Zur Steuerung der Walzendurchbiegung werden hauptsächlic} drei Methoden bevorzugt angewendet: Schrägstellen der Walzen, Biegen der Arbeitswalzen und schließlich Biegen der Stützwalzen durch Anwendung hydraulischer Mittel.Mainly three methods are used to control roll deflection Preferably used: inclining the rolls, bending the work rolls and finally Bending of the backup rolls using hydraulic means.

Bei derartigen Steuerungen werden zur Beeinflussung und Korrektur der unvermeidlich auftretenden natürlichen Biegelinie außerhalb der Hauptwalzenlager über zusätzliche Biege lager Kräfte in vorwiegend vertikaler Richtung eingeletet, die bis zu mehreren hundert Tonnen betragen k: en. Diese Kräfte lassen sich entweder als Druck- oder Zugkräfte zwischen den übereinander angeordneten Walzenzapfen einleiten oder aber vom Walzenständer bzw. von besonders dafür vorgesehenen Traversen auf die Zapfen übertragen.Such controls are used to influence and correct the inevitable natural bending line outside the main roller bearings forces in a predominantly vertical direction introduced via additional flexural bearings, which can amount to several hundred tons. These powers can be either initiate as compressive or tensile forces between the roll journals arranged one above the other or from the roll stand or from specially designed traverses transfer the tenons.

Es ist erforderlich, die für die Walzen verwendeten Lager, etwa ölflutlager oder aber Wälzlager, auf dem Walzenzapfen zu befestigen. Bei Olflutlagern muß die Festlegung sowohl in Dreh- als auch in Achsrichtung erfolgen; bei Wälzlagern erfolgt die Festlegung vor allem in axialer Richtung.It is necessary to use the bearings used for the rollers, such as oil flood bearings or roller bearings to be attached to the roll neck. In the case of oil flood camps, the Definition take place both in the direction of rotation and in the axial direction; in the case of rolling bearings, this is specified especially in the axial direction.

Zur Festlegung der Lager in Drehrichtung wird üblicherweise eine Keil- oder Paßfederverbindung gewählt; für die der Zapfen gilt entsprechendes.To fix the bearings in the direction of rotation, a wedge or keyway connection selected; the same applies to the pin.

Bei den genannten Lagertypen erfolgt die Festlegung in Achsrichtung üblicherweise dadurch, daß am Ende eines derartigen Lagers eine rund um den Zapfen laufende Rille zwei Gewindehalbringe aufnimmt, die ihrerseitslrch einen geschlossenen Ring mit Innengewinde gehalten sind und gemeinsam die Irnienringstellung des Lagers bestimmen.The specified bearing types are determined in the axial direction usually in that at the end of such a bearing one around the pin running groove receives two half-rings, which in turn have a closed one Ring with internal thread are held and together the Irnienringstellung of the bearing determine.

Diese Konstruktion läßt sich überall da anwenden, wo Walzen ohne Balligkeitssteuerung arbeiten, da die Lagerkraft hier theoretisch in der Lagermitte eingeleitet wird und an den durch Keil-bzw. Paßfedernut und Ringnut geschwächten Stellen keinerlei Biegemomente auftreten, d.h., daß also eine durch Nuten bedingte Querschnitts-Schwächung unkritisch ist.This construction can be used wherever rollers without crown control work, because the bearing force is theoretically introduced here in the middle of the bearing and to the by wedge or. Feather keyway and annular groove no weakened areas Bending moments occur, i.e. a cross-sectional weakening caused by grooves is not critical.

Bei Walzen mit Balligkeitssteuerung aber ist durch die weiter außen clngeleitete Biege- bzw. Gegenbiegekraft bereits ein moment vorhanden. Die auftretenden Spannunger bezogen auf den ungeschwächten Querschnitt, liegen meistens in zulässigen Größenordnungen. Durch die nutbedingten Querschnitts-Schwächungen erhöhen sich die Spannungen jedoch in recht erheblichem Umfang und können, nicht zuletzt unter Berücksichtigung der Kerbwirkungsbeiwerte, bereits in gefiihrdete Bereiche ansteigen.In the case of rolls with crown control, however, it is further out The induced bending or counter-bending force already exists for a moment. The occurring Stresses related to the non-weakened cross-section are mostly in the permissible range Orders of magnitude. The cross-sectional weakening caused by the groove increases the However, tensions to a considerable extent and can, not least when taken into account the notch effect coefficients are already increasing in the endangered areas.

Demgegenüber hat sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe gestellt, bei den an sich bekannten Biegevorrichtungen für die Balligkeitssteuerung von Walzwerkswalzen, insbesondere in Duo-Walzgerüsten bzw. Stützwalzen im Quatro-Walzgerüsten, derartige, bisher unvermeidbare Kerbwirkungseinflüsse auszuschalten und dadurch zugleich die auftretenden Biegespannungen erheblich zu reduzieren.In contrast, the present invention has the task of in the known bending devices for the crown control of rolling mill rolls, especially in duo roll stands or backup rolls in quatro roll stands, such, to eliminate previously unavoidable notch effects and thereby at the same time the to significantly reduce the bending stresses that occur.

Ihre erfindungsgemäße Lösung findet diese Aufgabe durch eine auf den Walzenzapfen aufgeschobene Buchse, deren nach außen liegende Seite mit mehreren, umfangsverteilt in korrespondierende Ausnehmungen des Zapfens eingreifende Mitnehmer versehen ist, während ihre dem Hauptlager zugekehrte Seite mit einer ebenfalls umfangsverteilt angeordneten Verzahnung od.dgl. versehen ist, die in korrespondierend ausgebildete Ausnehmungen od.dgl. der bis an das Biegelager herangeführten Distan:hfllae eingreifen.Your solution according to the invention finds this object by a on the Roll neck pushed-on bushing, the outward side of which is provided with several Carriers which are distributed circumferentially and engage in corresponding recesses in the pin is provided, while its side facing the main bearing is also distributed around the circumference arranged toothing or the like. is provided, the trained in corresponding Recesses or the like. the Distan: hfllae, who was brought up to the bending warehouse, intervene.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Verzahnung der Zaprenbuehse aus einer Vielzahl von Blockstollen besteht.In a further embodiment of the invention it is provided that the toothing the Zaprenbuehse consists of a large number of block tunnels.

Die Anzahl der Blockatollen ist anderen Merkmalen der Erfindung zurolge entweder geradzahlig, etwa zwei oder vier, oder aber ungeradzahlig, etwa drei oder fünf.The number of block atolls is a consequence of other features of the invention either even-numbered, say two or four, or odd-numbered, say three or five.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Arretierung der Zapfenbuchse in axialer Richtung mittels außerhalb der Biegelager angeordneter, an sich bekannter Schraubod.dgl. Befestigungsmittel.According to a further feature of the invention, the locking takes place the trunnion bushing in the axial direction by means of known screw or the like. Fasteners.

Einem letzten Merkmal der Erfindung zufolge bestehen die in korrespondierende Ausnehmungen des Walzenzapfens eingreifenden Vorsprünge vorzugsweise aus einer geraden Zahl, etwa vier, von Mitnehmern.According to a final feature of the invention, there are corresponding Recesses of the roll neck engaging projections, preferably from a straight one Number, about four, of drivers.

Die Vorteile, die mit der vorgeschlagenen Erfindung einhergehen, sind einleuchtend und überzeugend zugleich: Abgesehen davon, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung nur wenige konstruktiv unaufwendig gestaltete, leicht einbau- und austauschbare Einzelteile enthält, die zudem nur relativ geringen Bearbeitungsaufwandes bedürfen, lassen sich, unabhängig davon, ob die Lagerhersteller für die Lagerinnenringe Los- oder Festsitz vorschreiben, die erwähnten Querschnitts-Schwächungen mit den durch überlagerte Kerbwirkungseihflüsse noch unangenehmer werdenden hohen Beanspruchungen der .Walzenzapfen vermeiden.The advantages associated with the proposed invention are Obvious and convincing at the same time: Apart from the fact that the inventive Device only a few structurally uncomplicated, easily installed and exchangeable Contains individual parts that also require relatively little processing effort, can, regardless of whether the bearing manufacturer for the bearing inner rings loose or a tight fit, the aforementioned cross-sectional weakening with the through Superimposed notch effect flow flows even more uncomfortable high loads Avoid the roller journal.

Unter Berücksichtigung dessen, daß Walzenbiegevorrichtungen bei den ständig steigenden Ansprüchen an das Walzgut, vor allem hinsichtlich der Dickentoleranz auch über die Walzgutbreite, aus der modernen Walzwerktechnik nicht mehr wegzudenken sind, bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung erstmalig eine für derartige Zwecke besonders geeignete, den auftretenden Spannungen gerechtwerdende Konstruktion der Walzenzapfen, die, frei von schroffen Ubergängen und Kerben, auch den bei modernen Walzwerken nicht zu vermeidenden plötzlichen Uberbelastungen standhält und damit wesentlich zur Betriebssicherheit und der Kontinuität des Walzprozesses beiträgt.Taking into account that roll bending devices in the constantly increasing demands on the rolling stock, especially with regard to the thickness tolerance also about the width of the rolled stock, an indispensable part of modern rolling mill technology are, the device according to the invention offers for the first time one for such purposes particularly suitable construction of the Roll necks that are free of jagged transitions and notches, even those of modern ones Rolling mills withstand unavoidable sudden overloads and thus makes a significant contribution to operational safety and the continuity of the rolling process.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 einen Walzenzapfen bisheriger Bauweise, Fig. la drei Diagramme mit der Verteilung der Biegekräfte entlang dem Walzenzapfen nach Fig. 1, Fig. 2 einen Walzenzapfen nach der vorliegenden Erfindung, Fig. 2a einen Vertikalschnitt durch den Walzenzapfen entlang der Linie A...B von Fig. 2, Fig. 2b einen Vertikalschnitt durch den Walzenzapfen entlang der Linie ... .D von Fig. 2, und Fig. 2c drei Diagramme mit der Verteilung der Biegekräfte entlang dem Walzenzapfen nach Fig. 2.In the drawing, the invention is shown using an exemplary embodiment. It shows Fig. 1 shows a roll neck of previous design, Fig. la three diagrams with the distribution of the bending forces along the roll neck Fig. 1, Fig. 2 a roll neck according to the present invention, Fig. 2a a Vertical section through the roll neck along the line A ... B of Fig. 2, Fig. 2b shows a vertical section through the roll neck along the line ... .D of Fig. 2, and FIG. 2c three diagrams with the distribution of the bending forces along the roll neck according to Fig. 2.

In dem in Fig. 1 dargestellten Walzenzapfen 1 erfolgt die Festlegung des Lagers 2 in Achsrichtung dadurch, daß am Ende dieses Lagers eine rund um den Zapfen 1 laufende Rille, Nut od.dgl. la zwei Gewindehalbringe 3 aufnimmt, die ihrerseits durch einen geschlossenen Ring 4 mit Innengewinde gehalten sind und gemeinsam die Innenringstellung des Lagers bestimmen.In the roll neck 1 shown in Fig. 1, the definition takes place of the bearing 2 in the axial direction in that at the end of this bearing a around the Pin 1 running groove, groove or the like. la two threaded half rings 3, which in turn are held by a closed ring 4 with internal thread and together the Determine the position of the inner ring of the bearing.

Die Lagerkraft wird bei dieser bekannten Ausführung theoretisch in der Lagermitte eingeleitet. An den durch Keil 5 bzw. Paßfedernut 1b und Ringnut la geschwächten Stellen des Walzenzapfens 1 treten keine Biegemomente auf, so daß eine duroh derartige Nuten bedingte Querschnittsschwchung unkritisch ist, wenn die Walzen ohne Balligkeitssteuerung arbeiten.In this known design, the bearing force is theoretically in initiated in the center of the camp. At the by wedge 5 or keyway 1b and annular groove la weakened points of the roll neck 1 no bending moments occur, so that a cross-sectional weakening caused by such grooves is not critical if the Rollers work without crown control.

Bei Walzen mit Balligkeitssteuerung Jedoch ist durch die weiter außen eingeleitete Biege- bzw. Gegenbiegekraft bereits ein Moment vorhanden-. Die auf den ungeschwSchten Querschnitt bezogenen Spannungen liegen in der Regel in zulässigen Größenordnungen. Durch die nutbedingten Schwächungen des Zapfenquerschnitts erhöhen sich die Spannungen in erheblicher Weise; sie können, vor allem unter BerUcksichtigung der Kerbwirkungsbeiwerte, in gefährdete Bereiche ansteigen.In the case of rolls with crown control, however, it is further out Introduced bending or counter-bending force already exists a moment. The on The stresses related to the unweakened cross-section are usually in the permissible range Orders of magnitude. Increase due to the groove-related weakening of the journal cross-section the tension in a significant way; they can, especially under consideration the notch effect coefficients increase in endangered areas.

Durch die insbesondere in Fig. 2 dargestellte Zapfen-und Lagerausbildung können die schon genannten Schwächungen des Zapfen-Querschnittes einschließlich der durch Uberlagerte KerbwirkungseinflUsse noch unangenehmer werdenden hohen Zapfenbeanspruchungen der Walzen vermieden werden: In Fig. 2 ist der Walzenzapfen mit 1 bezeichnet; die außenliegende Stirnseite 6a der Zapfenbuchse 6 ist mit Mitnehmern 6b versehen, die in entsprechende Ausnehmungen od.dgl. lc des Walzenzapfens 1 eingreifen.(Fig.2a).Due to the pin and bearing design shown in particular in FIG can include the already mentioned weakening of the pin cross-section the high pin loads, which become even more uncomfortable due to superimposed notch effects of the rollers are avoided: In FIG. 2, the roller journal is denoted by 1; the outer end face 6a of the pin bushing 6 is provided with drivers 6b, which in corresponding recesses or the like. Engage lc of the roll neck 1. (Fig.2a).

Eine derartige --nordnurLm läßt sich an dieser Stelle insofern reicht gefahrlos anbringç: 3 weil (vgl. oberes Schaubild von Fig. 2c) das Biegemoment noch relativ klein ist.Such a --nordnurLm can be sufficient at this point safe to attach: 3 because (cf. top diagram of Fig. 2c) the bending moment is still is relatively small.

Durch diese Lösung ist die innere Lagerbuchse 6 in Drehrichtung eindeutig fixiert.With this solution, the inner bearing bush 6 is clear in the direction of rotation fixed.

An der den Mitnehmern 6b gegenüberliegenden Seite 6c ist die Zapfenbuchse 6 mit Verzahnungen 6d versehen, die in entsprechend ausgebildete flegenverzahnungen 7a der bis an das Biegelager herangeführten Distanzhülse 7 eingreifen. Diese Distanzhülse kann - Je nach Lagerart - entweder konisch oder zylindrisch ausgebildet sein Die Verzahnung 6d ist nach Art von Blockstollen ausgebildet.On the side 6c opposite the drivers 6b is the pin bushing 6 provided with toothings 6d, which are in correspondingly formed toothing 7a of the spacer sleeve 7 brought up to the flexure bearing. This spacer sleeve can - depending on the type of bearing - be either conical or cylindrical Toothing 6d is designed in the manner of block cleats.

Sie besteht aus mehreren, beispielsweise 2, 3 oder 4 Stollen, die Jeweils umfangsverteilt angeordnet sin.It consists of several, for example 2, 3 or 4 studs, the Each sin arranged distributed around the circumference.

In Betracht gezogene Druckachriften: Zeitschrift "Iron and Steel Engineer", August 1965: Aufsatz "Beeinflussung des Bandprofiles durch Stützwalzenbiogung" von M.D. Stone und R. Oray (vgl. auch Zeitschrift "Metallkunde", Bd. 58 (1967) H. 1, S. 1 bis 12).Publications Considered: Iron and Steel Engineer Magazine, August 1965: Article "Influence of the strip profile through back-up roll bending" by M.D. Stone and R. Oray (see also the magazine "Metallkunde", Vol. 58 (1967) H. 1, P. 1 to 12).

Claims (6)

PatentansprücheClaims 1.) Vorrichtung zur Vermeidung von Kerbwirkungseinflüssen und Verminderung der durch diese hervorgerufenen Biegespannungen in der Balligkeitsstuerung von Walzwerkswalzen, insbesondere von Walzen in Duo-Walzgerüsten bzw. Stutzwalzen in Quarto-Walzgerüsten,dienenden Biegevorrichtungen, gekennzeichnet durch eine auf den Walzenzapfen aufgeschobene Buchse (6), deren nach außen liegende Seite (6a) mit mehreren,umfangsverteilt in korrespondierende Ausnehmungen (ic) des Zapfens (1) eingreifende Mitnehmer (6b) versehen ist, während ihre dem Hauptlager zugekehrte Seite (6c) mit einer ebenfalls umfangsverteilt angeordneten Verzahnung od.1.) Device to avoid notch effects and reduction the bending stresses caused by this in the crown control of rolling mill rolls, in particular of rolls in two-high roll stands or backup rolls in four-high roll stands Bending devices, characterized by a pushed onto the roll neck Bush (6), the outwardly lying side (6a) with several, circumferentially distributed in corresponding recesses (ic) of the pin (1) engaging drivers (6b) is provided, while its side facing the main bearing (6c) also has a circumferentially arranged toothing od. dgl. (6d) versehen ist, die in korrespondierend ausgebildete Ausnehmungen od. dgl. (7a) der bis an das Biegelager herangeführten Distanzhülse (7) eingreifen. Like. (6d) is provided in correspondingly formed recesses or the like (7a) engage the spacer sleeve (7) brought up to the flexure bearing. 2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung der Zaptenbuchse ( aus einer Vielzahl von Blockstollen (7a) besteht.2.) Device according to claim 1, characterized in that the toothing the journal bushing (consists of a large number of block cleats (7a). 3.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Blockstollen (7a) geradzahllg, etwa zwei oder vier, ist.3.) Device according to claim 1 and 2, characterized in that the number of block lugs (7a) is an even number, approximately two or four. 4.) Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Blockstollen (7a) ungeradzahlig, etwa drei oder fünf, ist.4.) Device according to claim 1 and 2, characterized in that the number of block lugs (7a) is an odd number, say three or five. 5.) Vorrichtung nach Anspruch 1 bis LI, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierung der Zapfenbuchse (6) in axialer Richtung mittels außerhalb des Biege lagers angecrdneter, an sich bekannter Schraub- odgl. Befestigungsmittel erfolgt.5.) Device according to claim 1 to LI, characterized in that the locking of the pin bushing (6) in the axial direction by means of outside the bending storage angecrdneter, known screw or the like. Fastening means takes place. 6.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in korrespondierende Ausnehmungen (1c) des Walzenzapfens (1) eingreifenden Vorsprünge vorzugsweise aus einer geraden Zahl, etwa vier, Mitnehmern (6b) bestehen.6.) Device according to claim 1, characterized in that the in corresponding recesses (1c) of the roll neck (1) engaging projections preferably consist of an even number, for example four, drivers (6b).