DE2222606C2 - Ring rolling mill - Google Patents

Description

3 43 4

die Wirkung der Kolben von Hydraulikzylindern 8 um brücke 29 sind. An den Schwenkarmen 7 der als Meß-Schwenkachsen 9 nach außen bewegt werden. An der fühler wirkenden Zentrierrollen 6 greifen zwei Hydrau-WeIIe des Antriebsmotors 10 der Tellerwalze 1 ist ein liken 30 mit verstellbaren Drosseln 31 an. Bei einer Tachodynamo 11 angeordnet, dessen Ausgangsspan- Durchmesserzunahme des Ringes 5 in symmetrischer nung der Ist-Drehzahl der Tellerwalze 1 proportional ist 5 Ringlage verursachen die Meßfühler gleiche Steuersi- und über ein Steuergerät 12 den Drehzahl-Sollwert des gnale, so daß die Meßbrücke 29 abgestimmt bleibt, und Drehzahlreglers 13 für den Antriebsmotor 14 der unte- die von der Spannung im Nullzweig der Meßbrücke 29 ren Kegelwalze 3 beeinflußt An der Welle des Antriebs- gesteuerten beiden Drosseln 31 den übereinstimmenden motors 14 ist ein Tachodynamo 15 angeordnet, dessen Zustand beibehalten. Dabei sind beide Drosseln 31 weit-Ausgangsspannung der Ist-Drehzahl der Kegelwafce 3 to gehend geöffnet, so daß der Anlagedruck der Zentrierproportion?] ist und gegebenenfalls über den Drehzahl- rollen 6 am Ring 5 entsprechend gering ist
regler 13 eine Drehzahlkorrektur veranlaßt Will der Ring aus seiner symmetrischen Lage einseitigthe effect of the pistons of hydraulic cylinders 8 to bridge 29 are. On the pivot arms 7 which are moved as measuring pivot axes 9 to the outside. Two hydraulic shafts of the drive motor 10 of the plate roller 1, a like 30 with adjustable throttles 31, engage the centering rollers 6 acting as sensors. Arranged in a tacho dynamometer 11, whose output span diameter increase of the ring 5 is proportional to the actual speed of the plate roller 1 in a symmetrical manner remains matched, and the speed controller 13 for the drive motor 14, which is influenced by the voltage in the zero branch of the measuring bridge 29 ren tapered roller 3. Both throttles 31 are open to the output voltage of the actual speed of the cone wafer 3 to, so that the contact pressure is the centering proportion?] And is correspondingly low over the speed rollers 6 on the ring 5
controller 13 causes a speed correction Will the ring from its symmetrical position on one side

Die Zentrierrollen 6 sind als Meßfühler ausgebildet auswandern, dann ändert sich der Anlagedruck der Zendie die Verstellkraft des Ringes 5 bei beginnender Aus- trierrollen 6, und die Signale der Meßfühler erzeugen wanderung aus seiner zentralen Lage erfassen. Die von is eine der Verstellkraft nach Richtung und Größe proporder Verstellkraft abhängige Ausgangsgröße eines Steu- tionale Verstimmung der Meßbrücke 29. Die Spannung ergerätes 18 stellt die zweite Führungsgröße für das im Nullzweig der Meßbrücke 29 wird für die Steuerung Steuergerät 12 zur Beeinflussung der Drehzahl des An- der Drosseln 31 herangezogen. Der Durchlaßwidertriebsmotors 14 der Kegelwalze 3 dar, so daß die stand derjenigen Drossel 31 wird erhöht, die der Zen-Grundabstimmung der beiden Drehzahlen Ia Abhängig- 20 trierrolle 6 zugeordnet ist die durch das Auswandern keit von der Ist-Drehzahl der Tellerwalze 1 und der des Ringes 5 eine zusätzliche Auslenkung erfährt. Da-Relativlage zwischen Ring 5 und Kegelwalzen 3 durch- durch wird der Andruck dieser Zentrierrolle 6 an den führbar ist Ring 5 angemessen erhöht und auf diesen eine entspie-The centering rollers 6 are designed as measuring sensors to migrate, then the contact pressure of the Zendie changes the adjusting force of the ring 5 when the centering rollers 6 begin, and the signals from the measuring sensors generate migration from its central position. The output variable of a control detuning of the measuring bridge 29, which is dependent on the adjusting force according to the direction and size of the adjusting force - The throttles 31 are used. The passage resistance motor 14 of the tapered roller 3, so that the position of that throttle 31 is increased, which is assigned to the Zen basic tuning of the two speeds Ia dependent 20 trier roller 6 due to the migration speed of the actual speed of the cup roller 1 and that of the Ring 5 experiences an additional deflection. Since the relative position between the ring 5 and the tapered rollers 3, the pressure of this centering roller 6 on the ring 5 that can be guided is increased appropriately, and on this a de-

Verläßt der Ring 5 seine symmetrische, zentrierte La- chende Kraft ausgeübtIf the ring 5 leaves its symmetrical, centered laughing force exerted

ge, indem er in der Zeichmwg beispielsweise nach oben 25 Vor allem aber wird die Spannung im Nullzweig der auswandert, weil im Radiaiwalzenpaar 1,2 bei unverän- Meßbrücke 29 als zusätzliche Führungsgröße dem derter Ist-Drehzahl der Tellerwalze 1 eine die Ringuni- Nachlaiifregler 26 für die Verschiebung der Kegelwalfangsgeschwindigkeit erhöhende Wälzpunktverschie- zen 3 in Richtung des Doppelpfeils 24 zugeführt Das bung eingetreten ist, dann erzeugt das Steuergerät 18 Signal vom Nullzweig der Meßbrücke 29 wird dem Siaus den Signalen der beiden Meßfühler ein Differenzsi- 30 gnal überlagert wdches die nur vom Ringdurchmesser gnal, das über das Steuergerät 12 den Soll-Wert für den abhängige Verschiebung der Kegelwalzen 3 bewirkt Drehzahlregler 13 derart beeinflußt daß die Drehzahl Das aus der Überlagerung resultierende Signal ist Geder unteren angetriebenen Kegelwalze 3 um einen an- samtführungsgröße für den Lagerregelkreis der Kegelgemessenen Betrag erhöht und somit der Ring 5 in seine walzenverschiebung. Durch diese Korrekturverschiezentrale Lage zurückgeführt wird. Das Steuergerät 12 35 bung der Kegelwalzen 3 in Gegenrichtung oder in enthält ein elektrisches Halteglied, so daß das mit Rück- Gleichrichtung zum Ringwachstum ist es ohne weiteres führung des Ringes 5 verbundene Verschwinden der möglich, die Umfangsgeschwindigkeit des Ringes 5 an Differenzspannung des Steuergerätes 18 erneut eine den beiden Walzenpaaren 1, 2 und 3 innerhalb enger Änderung der Kegelwalzendrehzahl verursacht Erst Grenzen so weitgehend miteinander in Übereinstimdann, wenn ein erneutes Auswandern des Ringes 5 nach 40 mung zu bringen, daß der Ring 5 beim Walzen nur noch oben oder in der Gegenrichtung nach unten auftritt geringfügig nach beiden Seiten auswandert, und die Gewird der Ausgang des Steuergerätes 12 wieder durch fahr von Ringdeformationen praktisch beseitigt ist.ge, by looking upwards in the drawing, for example. 25 Above all, however, the voltage in the zero branch of the emigrates because in the Radiaiwalzenpaar 1,2 with unchanged measuring bridge 29 as an additional reference variable the The actual speed of the cup roller 1 is a ring-uni-lag controller 26 for shifting the conical whale catching speed increasing pitch point misalignments 3 in the direction of the double arrow 24 supplied Exercise has occurred, then the control unit 18 generates a signal from the zero branch of the measuring bridge 29 is the Siaus A differential signal is superimposed on the signals from the two sensors, which is only due to the diameter of the ring gnal, which causes the setpoint value for the dependent displacement of the tapered rollers 3 via the control unit 12 Speed controller 13 is influenced in such a way that the speed. The signal resulting from the superposition is Geder The lower driven tapered roller 3 is increased by an overall command variable for the bearing control loop, the cone-measured amount, and thus the ring 5 in its roller displacement. Through this correction center Location is returned. The control unit 12 35 exercise of the tapered rollers 3 in the opposite direction or in contains an electrical holding member so that with reverse rectification for ring growth it is readily available leadership of the ring 5 associated disappearance of the possible, the peripheral speed of the ring 5 at Differential voltage of the control device 18 again one of the two pairs of rollers 1, 2 and 3 within closer Change in the taper roller speed causes limits to be so largely in agreement with one another if a renewed migration of the ring 5 after 40 mung to bring that the ring 5 only when rolling up or down in the opposite direction occurs slightly migrating to both sides, and the becomes the output of the control unit 12 is again practically eliminated by driving ring deformations.

ein sich aufbauendes Differenzsignal des Steuergerätes a developing differential signal from the control unit

18 beeinflußt und die Drehzahl des Antriebsmotors 14 Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
der Kegelwalze 3 entsprechend korrigiert 45 ~18 and the speed of the drive motor 14 2 sheets of drawings
the conical roller 3 corrected accordingly 45 ~

Bei dem Ringwalzwerk nach Fi g. 2 werden die Umfangsgeschwindigkeiten des Ringes 5 in den Walzenspalten der beiden Walzenpaare durch Längsverschiebung der Kegelwalzen 3 in Übereinstimmung gebracht
Dabei erfolgt die Grundabstimmung der Drehzahlen 50
beider Walzenantriebe ebenfalls dadurch, daß die der
Ist-Drehzahl der Tellerwalze 1 proportionale Ausgangsspannung des Tachodynamos 11 mit Hilfe der im
einzelnen nicht dargestellten Drehzahl-Regeleinrichtung 23 für die Grundabstimmung der Walzenantriebe 55
benutzt wird. Die Kegelwalzen 3 sind in einem Schlitten
im Walzwerksrahmen längsverschieblich geführt, was
durch den Doppelpfeil 24 nur angedeutet ist Die Längsverschiebung der Kegelwaizen 3 erfolgt in an sich bekannter und im einzelnen nicht dargestellten Weise 60
durch ein Stellglied, beispielsweise eine Hydraulik 25,
welche durch ein Steuergerät, beispielsweise einen
Nachlaufregler 26, betätigt wird. Dabei ist die Führungsgt-öße für den Lageregelkreis der Kegelwalzenverschiebung die von den Meßfühlern der Zentrierroi- 65
len 6 erfaßte VerstellkraftIn the ring rolling mill according to Fi g. 2, the circumferential speeds of the ring 5 in the nips of the two roller pairs are brought into agreement by longitudinally shifting the tapered rollers 3
The basic tuning of the speeds 50 takes place here
both roller drives also in that the
Actual speed of the plate roller 1 proportional output voltage of the speedometer 11 with the help of the im
individual speed control device 23, not shown, for the basic tuning of the roller drives 55
is used. The tapered rollers 3 are in a carriage
guided longitudinally in the rolling mill frame, what
is only indicated by the double arrow 24. The longitudinal displacement of the conical rollers 3 takes place in a manner known per se and not shown in detail
by an actuator, for example a hydraulic 25,
which by a control device, for example a
Follower controller 26 is operated. The guide size for the position control loop of the tapered roller displacement is that of the measuring sensors of the centering rollers
len 6 recorded adjusting force

Von den Meßfühlern der Zentrierrollen 6 werden
Meßumformer 28 beaufschlagt die Zweige einer Meß-From the sensors of the centering rollers 6 are
Transmitter 28 acts on the branches of a measuring

Claims (1)

1 2 .1 2. in Obereinstimmung bringt Bei den Meßfühlern handeltbrings into harmony with the sensors Patentanspruch: es sich um Taster, deren gemessener Weg EingangsgröClaim: it is a button whose measured path input variable Be für die Regeleinrichtung ist, der als Stellglied derBe for the control device is used as the actuator of the Ringwalzwerk mit einem Radialwalzenpaar, ei- Antrieb eines der beiden Walzenpaare zugeordnet ist, nem Axialwalzenpaar und zwischen den Walzenpaa- 5 dessen Drehzahl geregelt wird. Da die Taster nicht nur ren angeordneten, gegen die Außenseite des zu wal- das Auswandern des Ringes aus seiner zentralen Lage zenden Ringes kraftschlüssig anliegenden Zentrier- erfassen sollen, sondern auch dem Ringwachstum folgen rollen, wobei die Drehzahl der Axialwalzen in Ab- müssen, ergeben sich zumindest konstruktive Probleme, hängigkeit von den Drehzahlen der Radialwalzen Nachteilig im Hinblick auf eme schnelle Regelung ist steuerbar ist und eine Regeleinrichtung vorgesehen io aber, daß die Taster erst dann ein Signal an die Regelist, die nach Maßgabe der Meßwerte von außen am einrichtung liefern, wenn der Ring bereits aus seiner Ring angreifenden Meßfühlern die Umfangsge- zentralen Lage ausgewandert ist Außerdem kann nicht schwindigkeiten des Ringes in den Walzenspalten ausgeschlossen werden, daß der Ring bei größeren Ausbeider Walzenpaare in Übereinstimmung bringt, Wanderungsbewegungen von einem der Taster abhebt dadurch gekennzeichnet, daß die Zen- is und dadurch die Regeleinrichtung in ihrer Funktion betrierrollen (6) als Meßfühler ausgebildet sind, die die einträchtigtRing rolling mill with a radial roller pair, a drive is assigned to one of the two roller pairs, nem axial roller pair and between the roller pair 5 whose speed is regulated. Because the buttons not only ren arranged, against the outside of the to wal- the emigration of the ring from its central position zenden ring should grasp frictionally adjacent centering, but also follow the ring growth rolling, whereby the speed of the axial rollers must be reduced, there are at least design problems, Dependence on the speeds of the radial rollers is disadvantageous with regard to eme fast control is controllable and a regulating device is provided, but that the button only sends a signal to the regulating device, which in accordance with the measured values from the outside of the device, when the ring is already out of its Ring attacking sensors the circumferential central position has emigrated. In addition, it cannot speeds of the ring in the nips are excluded, that the ring brings together with larger Ausbeider pairs of rollers, wandering movements from one of the buttons characterized in that the function of the control rollers (6) and thereby the control device are designed as measuring sensors which affect them Verstellkraft des Ringes (S) erfassen. Aufgabe der Erfindung ist es, die beim Walzen vonRecord the adjustment force of the ring (S). The object of the invention is that when rolling from Ringen auftretenden Störungen schneller und zuverläs-Troubles occurring faster and more reliably siger auszuregeln.siger to regulate. 20 Diese Aufgabe wird mit einem gattungsgemäßen Ringwalzwerk gelöst, bei dem die Zentrierrollen als20 This object is achieved with a generic ring rolling mill in which the centering rollers as Die Erfindung betrifft ein Ringwalzwerk mit einem Meßfühler ausgebildet sind, die die Verstellkraft des Radialwalzenpaar, einem Axialwalzenpaar und zwi- Ringes erfassen.The invention relates to a ring rolling mill are designed with a sensor, the adjusting force of the Detect radial roller pair, an axial roller pair and between ring. sehen den Walzenpaaren angeordneten, gegen die Au- Erfindungsgemäß wird der Regeleinrichtung einesee the roller pairs arranged, against the Au- According to the invention, the control device is a Benseite des zu walzenden Ringes kraftschlüssig anlie- 25 Eingangsgröße zugeführt, die nicht mehr auf der Mesgenden Zentrierrollen, wobei die Drehzahl der Axial- sung eines Weges, sondern auf der Messung einer Kraft walzen in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Radial- beruht Damit lassen sich Störungen, die beim Betrieb walzen steuerbar ist und eine Regeleinrichtung vorgese- des Ringwalzwerkes auftreten, wesentlich schneller und hen ist, die nach Maßgabe der Meßwerte von außen am auch zuverlässiger ausregeln, weil ein zu walzender Ring angreifenden Meßfühlern die Umfangsgeschwin- 30 Ring, der zum Auswandern tendiert, bereits eine Verdigkeiten des Ringes in den Walzenspalten beider Wal- Stellkraft auf die Zentrierrollen ausübt, bevor überhaupt zenpaare in Übereinstimmung bringt. ein meßbarer Weg feststellbar ist DementsprechendOn the side of the ring to be rolled there is a force-locking applied input variable that is no longer applied to the measuring centering rollers, the speed of the axial movement of a path, but to the measurement of a force rolling depending on the speed of the radial is based rolling is controllable and a control device provided by the ring rolling mill occur much faster and hen, which is also more reliably compensated according to the measured values from the outside, because a to be rolled Ring attacking sensors the circumferential speed 30 ring, which tends to migrate, already exerts a compression of the ring in the nips of both whale positioning force on the centering rollers before at all aligns zen pairs. a measurable path can be determined accordingly Mit einem Ringwalzwerk werden unter einer Presse kann den Auswirkungen von Störungen bereits im Anoder einem Hammer aus Blöcken durch Stauchen und satz begegnet werden. Gesonderte Tastrollen als MeB-Lochen hergestellte Ringrohlinge durch radiales Auf- 35 fühler für die Regeleinrichtung sind nicht mehr erforweiten und axiales Kalibrieren zu Ringen mit rechtecki- derlich.With a ring rolling mill under a press, the effects of malfunctions can already be countered in the on or a hammer from blocks by upsetting and setting. Separate feeler rollers manufactured as ring blanks using radial feelers for the control device are no longer required and axial calibration to rings with rectangular shapes is no longer required. gern oder profiliertem Querschnitt ausgewalzt Um ein Im folgenden werden in der Zeichnung dargestelltelike or profiled cross-section rolled out To a The following are shown in the drawing schlupffreies Arbeiten des Axialwalzenpaares beim Ka- Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigt librieren des Ringes in axialer Richtung zu erreichen, F i g. 1 schematisch den Aufbau eines Ringwalzwer-slip-free operation of the axial roller pair explained in the Ka- embodiments of the invention; it shows To achieve calibration of the ring in the axial direction, F i g. 1 schematically the structure of a ring rolling mill muß der Ring auf einem Durchmesser des Axialwalzen- 40 kes mit geregelter Drehzahl des Axialwalzenpaares, paares gewalzt werden, der dem jeweiligen Ringdurch- F i g. 2 eine andere Ausführung des Gegenstandesthe ring must be on a diameter of the axial roller with a controlled speed of the axial roller pair, pair are rolled, the respective ring diameter F i g. 2 another version of the object messer entspricht Dazu wird der Ringdurchmesser mit nach F i g. 1 mit geregelter Verschiebung des Axialwaleinem Taster erfaßt und wird das Axialwalzenpaar nach zenpaarcs.knife corresponds To this, the ring diameter is given as shown in FIG. 1 detected with controlled displacement of the Axialwaleinem button and the axial roller pair after zenpaarcs. Maßgabe des wachsenden Ringdurchmessers in Längs- Das Ringwalzwerk nach F i g. 1 weist ein RadialwalDetermination of the growing ring diameter in longitudinal The ring rolling mill according to F i g. 1 has a radial whale richtung verstellt und seine Drehzahl dementsprechend 45 zenpaar auf, das von einer Tellerwalze 1 und einem gesteuert (DE-PS 11 88 544, DE-OS19 61 260). gegen diese radial einstellbaren Walzdorn 2 bestehtAdjusted direction and its speed accordingly 45 zenpaar, which is from a plate roller 1 and a controlled (DE-PS 11 88 544, DE-OS19 61 260). against this radially adjustable rolling mandrel 2 exists Dennoch treten beim Betrieb eines Ringwalzwerkes Ihm liegt gegenüber ein Axialwalzenpaar, das aus zwei Störungen auf, die aus Abstimmungstoleranzen zwi- Kegelwalzen 3 besteht, von denen die untere Kegelwalschen den Drehzahlen der Walzenpaare, aus der Nach- ze angetrieben ist, während die nicht dargestellte obere giebigkeit der Walzenantriebe, aus dem Einfluß der 50 Kegelwalze mitläuft und gegen die untere Kegelwalze Verformung des Ringes auf dessen Umfangsgeschwin- einstellbar ist. Damit bei im Walzwerkrahmen ortsfest digkeit und aus den jeweiligen geometrischen Bedin- gehaltener Tellerwalze 1 die Kegelspitzen 4 der Kegelgungen lastabhängiger Wälzpunktverschiebungen in walzen 3 bei wachsendem Durchmesser des Ringes 5 den Walzenspalten resultieren. Diese Störungen äußern ständig auf der Ringmittelachse gehalten werden und sich in einem Auswandern des Ringes aus seiner zentra- 55 damit gegebenenfalls auch Ringe ausgewalzt werden len Lage, in der er von den Zentrierrollen gehalten wird. können, deren Fertigradius größer ist als die Mantellän-Dabei treten Ringkräfte auf, die einerseits zu einer uner- ge der Kegelwalzen 3, ist das Kegelwalzenpaar, was im wünschten Leistungsübertragung zwischen den beiden einzelnen nicht dargestellt ist, im Walzwerksrahmen ho-Walzenpaaren führen können und die andererseits bei rizontal verschiebbar gehaltea Statt dessen können die hinreichender Größe auch den Ring — oft schlagartig eo Kegelwalzen 3 bei ausreichend langen Kegeln auch im bis zur völligen Unbrauchbarkeit — deformieren kön- Walzwerksrahmen ortsfest und kann das Radialwalzennen. paar 1,2 mit Zunahme des Ringdurchmessers nach au-Nevertheless, when operating a ring rolling mill, there is a pair of axial rollers opposite it, which consists of two Disturbances that consist of coordination tolerances between tapered rollers 3, of which the lower tapered roller is driven by the speeds of the roller pairs from the Nach-, while the upper, not shown capacity of the roller drives, from the influence of the tapered roller runs along and against the lower tapered roller Deformation of the ring can be adjusted to its circumferential speed. This means that it is stationary in the rolling mill frame speed and, from the respective geometrical conditions, the cup roller 1 the cone tips 4 of the cones of load-dependent rolling point displacements in rollers 3 as the diameter of the ring 5 increases the nips result. These disturbances express themselves constantly being kept on the ring central axis and When the ring drifts out of its center, rings may also be rolled out len position in which it is held by the centering rollers. can, whose finished radius is greater than the shell length. Ring forces occur which, on the one hand, lead to a lower level of the tapered rollers 3, is the pair of tapered rollers, which is Desired power transmission between the two individual is not shown, can lead in the rolling mill frame ho-pairs of rollers and the other hand held in rizontally displaceable a Instead of that, the Sufficient size also the ring - often suddenly eo cone rollers 3 with sufficiently long cones also in the to the point of total uselessness - able to deform - rolling mill frame stationary and can do radial rolling. pair 1.2 with an increase in the ring diameter Aus diesem Grunde werden gattungsgemäße Ring- Ben verschiebbar angeordnet sein. Das Walzwerk hat Walzwerke (DE-Z. »Werkstattechnik« 61 (1971) Nr. 6, zwei Zentrierrollen 6, die an Schwenkrahmen 7 spiegel-Seite 346—351) mit einer Regeleinrichtung ausgerüstet, 65 symmetrisch zu der von den Achsen der beiden Radialdie nach Maßgabe der Meßwerte von außen am Ring walzen 1, 2 definierten Ebene angeordnet sind und die angreifenden Meßfühlern die Umfangsgeschwindigkei- am Außenumfang des Ringes 5 mit Andruck anliegen, so ten des Rings in den Walzenspalten beider Walzenpaare daß sie bei einer Zunahme des Ringdurchmessers gegenFor this reason, generic ring Ben will be arranged displaceably. The rolling mill has Rolling mills (DE-Z. "Werkstattechnik" 61 (1971) No. 6, two centering rollers 6, the mirror-side 346-351 on swivel frame 7) equipped with a control device, 65 symmetrical to that of the axes of the two radial die according to the Measured values from the outside of the ring roll 1, 2 are arranged and the defined plane attacking sensors the circumferential speed rest on the outer circumference of the ring 5 with pressure, so th of the ring in the nips of both roller pairs that they oppose with an increase in the ring diameter