DE2748033A1

DE2748033A1 - Universalwalzgeruest fuer eine i-traegerwalzstrasse und duowalzgeruest fuer eine profilstahlwalzstrasse

Info

Publication number: DE2748033A1
Application number: DE19772748033
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Secim SA
Current assignee: Secim SA
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-10-26
Publication date: 1978-06-22
Also published as: BE861942A; US4127997A; DE2748033C2; FR2374101B1; FR2374101A1; ES464175A1; JPS5376153A

Description

27A8Ü33

WPL-WG. H- BEETZ SEM. - MTL-IIK. K. IMVMCHT WL-ING. R. BEETZ JR. · RA WPL-PHVS. U. HEIORICH OR--ING. W. TIMPE · DIPL-»β. J. ! IjO.MIM

310-27.459?(27.46oH) 26. Okt. 1977

3SCIiI, Courbcvoie, Frankreich

Universalwalzgerüst für eine I-Trägerwalzstraße und Duowalzgerüst für eine Profilstahlwalzstraße

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst für eine Profilstahlwalzstraße, insbesondere ein Universalwalzgerüst zum Walzen von I-Trägern, das in ein Duowalzgerüst umwandelbar ist zum Walzen von üblichem Profilstahl.

Bei einem Universalwalzgerüst wird der I-Träger zur Bildung des Stegs zwischen zwei waagerechten Walzen und zur Bildung der Schenkel zwischen zwei senkrechten Rollen gewalzt.

Die in Profilstahlwalzstraßen gegenwärtig verwendeten Walzgerüste können in zwei Arten unterteilt werden.

Im ersten Fall werden vollständige Walzgerüste verwendet, die in oer Werkstatt vorbereitet und danach nach Entfernen der

310-(76/85)

009825/0613

17 U 8 Ü 3 3

Ausrüstungen des vorhergehenden Walzens an üer Walzstraße eingebaut werden. Diese Konzeption erfordert eine große Investition und eine sehr genaue Einstellung in der Werkstatt. Überdies erfordert bei dieser Art von Walzgerüst die Einstellung des Hubs die genaue Kenntnis ces Walzdrucks für das Produkt und auch des genauen Elastizitätsmoduls des Walzgerüsts. Da das Walzgerüst in der Werkstatt nicht unter Spannung gesetzt ist, kompensieren die vorangehenden Einstellungen nur die mechanischen Spiele. Es ist dann im allgemeinen erforderlich, zwischen den Walzen zweier Stangen erneute aufeinanderfolgende Einstellungen an der Walzstraße vorzunehmen, wenn das Produkt nicht innerhalb der gewünschten Toleranzen austritt.

In einem anderen Fall werden V/alzgerüste in Kassettenbauweise verwendet, deren Ständer an der Walzstraße feststehen und deren Walzen und Rollen von einer abnehmbaren Kassette getragen werden, die nach der Einstellung in der Werkstatt zwischen die Ständer eingeführt wird.

In beiden Fällen sind an den Profilstahlwalzgerüsten bekannter bauweise im unteren und oberen Teil mechanische Spannbewegungen vorgesehen, die insoweit ausreichen, als an der Dicke des Stegs der I-Träger ziemlich große Toleranzen zugelassen werden können. Die immer häufiger werdende Verwendung von I-Trägern in Leichtbauweise mit sehr dünnem Steg hat zur Forderung von sehr engen Toleranzen für ihre Walzung geführt, was die Möglichkeit von augenblicklichen Korrekturen im Verlauf des Walzens auferlegt, um den örtlichen Veränderungen der Temperatur oder der Härte des Metalls Rechnung zu tragen.

überdies halten die üblichen Linstellvorrichtungen für das mechanische Spannen die Durchtrittslinie des Stegs zwischen den beiden waagerechten Walzen nicht genau konstant, während die die Flansche bildenden senkrechten Rollen in senkrechter Lage fest bleiben. Daraus ergeben sich Gefahren der Lageasymmetrie des Stegs gegenüber den Flanschen, woraus sich ein schwerwie-

$09825/0618

27A8Ü33

gender Nachteil für I-Träger in Leichtbauweise entwickelt.

Schließlich kann es bei Annahme einer geringfügigen Veränderung der Dicken wichtig sein, eher die Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Dicke des Stegs und der Dicke der Flansche des I-Trägers anzustreben, was mit den üblichen Linstellvorrichtungen unmöglich zu erzielen ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Walzgerüsts, das diesen Erfordernissen für das Walzen von I-Trägern in Leichtbauweise genügen kann.

Die Erfindung findet Anwendung bei einem Universalwalzgerüst in Kassettenbauweise für eine I-Trägerwalζstraße mit jeweils zwei auf der Durchtrittslinie der Produkte zentrierten waagerechten walzen oder senkrechten Rollen, mit feststehenden Ständern in der Walzstraße und mit wenigstens einer beweglichen Kassette, die die Walzen- und Rolleneinbaustücke trägt.

Gemäß der Erfindung enthält das Walzgerüst für jede waagerechte Walze zwei hydraulische Spannzylinder, von denen jeder einem Einbaustück zugeordnet und jeweils zwischen dem Einbaustück und dem Ständer angeordnet ist und die mit dem feststehenden Teil des Walzgerüsts verbunden sind, wobei jeder Spannzylinder mit einem Servoventil zur von einer hydraulischen Gruppe ausgehenden Speisung, mit einem linearen Keggeber für den Kolben des Spannzylinders und mit einem Druckgeber versehen ist. Zur Konstanthaltung der Dicke des Stegs und zur Aufrechterhaltung der symmetrischen Lage des Stegs gegenüber den Flanschen wird die Speisung der Spannzylinder für jede Walze durch einen Regelkreis geregelt, bei dem das Maß für die von den Druckgebern registrierten Spannkräfte in eine Lagebezugsgröße umgewandelt wird, und zwar unter Berücksichtigung des Eigenelastizitätsmoduls der der Walze entsprechenden alleinigen (oberen oder unteren) Hälfte des Walzgerüsts, wobei die Lagebezugsgröße dann mit der von jedem linearen Weggeber registrierten tatsächlichen Lage verglichen wird zur Erzeugung eines auf jedes

809825/0618

Ü748033

Servoventil einwirkenden Korrektursignals.

Bei einer weiteren Ausführungsform, die dazu bestimmt ist, ebenfalls die Dicke der Flansche und deren Symmetrie gegenüber dem Steg konstant zu halten, ist für jede senkrechte Rolle ein hydraulischer Spannzylinder vorgesehen, der dem Einbaustück für die Rolle zugeordnet, zwischen dem Einbaustück und dem Gestell der Kassette angeordnet und mit der Kassette verbunden ist, wobei jeder Spannzylinder mit einem Servoventil zur Speisung von einer hydraulischen Gruppe aus, mit einem linearen Weggeber für den Kolben des Spannzylinders und mit einem Druckgeber versehen ist. Die Speisung jedes Spannzylinders für eine Rolle wird dann durch einen Regelkreis geregelt, bei dem das Maß für die von den Druckgebern registrierte Spannkraft in eine Lagebezugsgröße umgewandelt wird, und zwar unter Berücksichtigung des Eigenelastizitätsmoduls der der Rolle entsprechenden alleinigen (linken oder rechten) Hälfte der Kassette, wobei die Lagebezugsgröße dann mit der von jedem linearen Weggeber registrierten tatsächlichen Lage verglichen wird zur Erzeugung eines auf jedes Servoventil einwirkenden Korrektursignals.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform, die besonders zur Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Dicke der Flansche und der Dicke des Stegs bestimmt ist, enthält das Walzgerüst einen jedem Rolleneinbaustück zugeordneten weiteren Druckgeber zur Messung der Spannkraft der Rollen, wobei das Spannkraftmaß der Rollen unter Berücksichtigung des gesamten Elastizitätsmoduls der Kassette in eine Verschiebungsbezugsgröße umgewandelt wird, die dann in jeden Regelkreis für die Speisung einer waagerechten Walze eingeführt wird, und zwar durch ein selektives Umschwaltorgan unter Beseitigung des von den Druckgebern der Spannzylinder für die Walzen stammenden Signals.

Da das Universalwalzgerüst durch einfaches Ersetzen der Kassette

809825/0618

gegen eine Kassette ohne senkrechte Rollen in ein Duowalzgerüst zum Walzen von üblichem Profilstahl umwandelbar ist, findet die Erfindung ebenfalls Anwendung bei einem derartigen Duowalzgerüst.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt:

Fig. 1 eine Außenansicht mit örtlichen Schnitten eines Walzgerüst s mit Kassette nach der Erfindung für den Fall der Verwendung als Universalwalzgerüst. Im linken Teil der Figur sind die im Umriß dargestellten Walzen in voneinander entfernter Stellung gezeigt, während sie im rechten Teil der Figur in Arbeitsstellung gezeigt sind;

Fig. 2 ist ein vereinfachter Querschnitt des Walzgerüsts senkrecht zur Durchtrittslinie. Im rechten Teil der Figur verläuft der Schnitt durch die Achse der Walzen und der Einbaustücke, während im linken Teil der Figur die Einbaustücke der Zylinder und der Rollen sowie auch die obere und untere Spannvorrichtung in Außenansicht dargestellt sind;

Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Figur für den Fall der

Verwendung der Erfindung als Duowalzgerüst für gängigen Profilstahl, wobei die im Umriß gezeigten Walzen sich hier in Arbeitsstellung befinden;

Fig. 4 bis 7 verschiedene Varianten des Regelsystems für die

hydraulische Speisung der Spannzylinder. Fig. 4 betrifft den Fall der Aufrechterhaltung einer konstanten Dicke des Stegs und der Aufrechterhaltung seiner symmetrischen Lage gegenüber den Flanschen. Die Fig. 4 findet ebenfalls Anwendung im Fall eines Duowalzgerüsts für üblichen Profilstahl;

eo9825/oei8

ΊΟ

Fig. 5 die ergänzenden Vorrichtungen, die ebenfalls die Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Dicke des Stegs und der Dicke der Flansche eines I-Trägers gestatten;

Fig. 6 das Regelschema für ein Walzgerüst, bei dem gleichzeitig die Regelmäßigkeit der Dicke des Stegs und die Regelmäßigkeit der Schenkel eines I-Trägers angestrebt wird;

Fig. 7 ein Regelschema, das selektiv eine konstante Dicke der Flansche und des Stegs mit Aufrechterhaltung der Symmetrie oder ein konstantes Verhältnis zwischen der Dicke der Flansche und der Dicke des Stegs ermöglicht.

Gemäß Fig. 2 enthält ein Walzgerüst zwei ständig an einer Walzstraße befestigte Ständer 1. Innerhalb des Walzgerüsts sind ebenfalls querverlaufende Schienen 2 angeordnet, die bei 3 nach außen verlängert sind. Diese Schienen dienen als tragende Führungen für eine abnehmbare Kassette 5, bestehend aus zwei querverlaufenden Flanschen, die an jedem Ende durch Zwischenstücke 6 miteinander verbunden sind. Die Kassette 5 ruht über Rollen 7 auf den Schienen 2.

Die Flansche der Kassette weist einen Absatz 10 auf, der als Auflage für Einbaustücke 11 von senkrechten Rollen 12 dient. Ein Einbaustück 11 wird durch einen der Spielnachstellung dienenden und hier vereinfacht dargestellten Keil 13 festgelegt unter Zwischenschaltung von Einstellscheiben und Gleitflächen.

Der untere Teil der Kassette enthält Spannfinger 15, auf denen Einbaustücke 16 einer unteren Walze aufliegen können. Ein Einbaustück 19 einer oberen Walze 20 enthält Ansätze 21, wo Haken 22 eines oberen Gleichgewichtssystems mit einem über eine Traverse 24 wirkenden Spannzylinder 23 in Eingriff kommen.

80982 5/0618

27A8Ü33

- τ-

Jedes untere Einbaustück 16 ruht auf einem hydraulischen Spannzylinder 35, der auf übliche Keise ausgehend von einer hydraulischen Gruppe über ein Servoventil gespeist wird. Zur Vereinfachung der Zeichnung sind hier weder die Speiseleitungen des Spannzylinders, noch das Servoventil noch die hydraulische Gruppe dargestellt, die von beliebiger üblicher Bauart sein können. Jeder hydraulische Spannzylincer 35 ist mit einem linearen Weggeber 36 versehen, der in der Achse des Spannzylinders angeordnet ist und die Festlegung der genauen Lage des Kolbens im Spannzylinder und folglich die genaue Lage der unteren Walze 17 ermöglicht. Jeder Spannzylinder 35 ist ebenfalls mit einem Druckgeber versehen, der den Druck im Spannzylinder und folglich die Walzkraft registriert. Auch hier ist der eigentliche Druckgeber in Fig. 1 und 2 nicht dargestellt, da er von beliebiger bekannter Bauart sein und unabhängig in Verbindung mit der Innenkammer des SpannZylinders oder mit der Speiseleitung angeordnet sein kann.

In gleicher Weise sind am oberen Teil des Walzgerüsts hydraulische Spannzylinder 37 zwischen den Ständern der Walzgerüsts und den oberen Einbaustücken 19 angeordnet. Jeder Spannzylinder 37 ist ebenfalls mit einem linearen Weggeber und mit einem nicht gezeigten Druckgeber ausgerüstet.

Die Positionierung der Anordnung von senkrechten Rollen 12 erfolgt durch einen bei 30 in Fig. 2 schematisch dargestellten üblichen Mechanismus mit Schraube und Mutter, der auf die Querverschiebung des Einbaustücks 11 der Rolle 12 einwirkt. Diese Wirkung ist hier indirekt, da zwischen den Einbaustücken und den Spannschrauben Spannzylinder 39 angeordnet sind, die von einer hydraulischen Gruppe über ein Servoventil gespeist werden. Wie bei den Spannzylindern der waagerechten Walzen sind die Spannzylinder 39 der senkrechten Rollen jeweils mit einem linearen Weggeber 40 und mit einem nicht gezeigten Druckgeber versehen.

809825/0616

Fig. 2 zeigt ebenfalls symbolisch Mechanismen 31 zur Einstellung der Querlage der waagerechten Walzen. Diese Mechanismen sind in Profilwalzwerken üblich und dem Fachmann bekannt.

Die auf die Einbaustücke der waagerechten Walzen wirkenden unteren und oberen Spannzylinder 35 und 37 sind mit dem feststehenden Teil des Walzgerüsts fest verbunden, während die auf die Einbaustücke der Rollen wirkenden Spannzylinder 39 mit der beweglichen Kassette des Walzwerks verbunden sind. Daraus ergibt sich, daß die Spannzylinder der Walzen ausgehend von einer hydraulischen Gruppe gespeist werden könnten, während die Spannzylinder der Rollen gespeist werden könnten entweder ausgehend von einer von der Kassette selbst getragenen kleinen hydraulischen Gruppe oder ausgehend von der feststehenden Hauptgruppe mit Hilfe einer beweglichen Abzweigung, die dann ausgeführt wird, wenn sich die Kassette auf der Walzstraße an Ort und Stelle befindet.

Der Betrieb eines derartigen Walzgerüsts erfolgt dann wie folgt unter ebenfalls in der Werkstatt erfolgender Verwendung eines Hilfswalzgerusts mit einer oberen Ausgleichsvorrichtung, mit einer oberen und unteren Spannbewegung und mit einer zentralen Hydraulik, die die Speisung der Spannzylinder der senkrechten Rollen in dem Fall ermöglicht, in dem die Kassette nicht mit einer selbständigen hydraulischen Gruppe ausgerüstet ist.

Außerhalb des Hilfswalzgerusts ist die Kassette mit zwei waagerechten Walzen, mit zvei senkrechten Rollen und mit ihren jeweiligen Arbeitsgeräten versehen. Die unteren Einbaustücke 16 ruhen dann auf den Spannfingern 15. Die Einbaustücke 11 der senkrechten Rollen ruhen auf den Absätzen 10 und sind durch die Keile 13 in der Höhe festgelegt. Die oberen Einbaustücke 16 ruhen auf den Keilen 13. Nach Ausführung der Positionierung der Achse der unteren waagerechten Walze gegenüber dem Rand der Kassette, wird diese in das Hilfswalzgerüst eingeführt.

809825/0618

/13

Danach erfolgt die Einstellung der senkrechten Rollen in der Achse des Walzgerüsts. Mit hilfe von Schrauben oder an der Kassette befestigten Spannzylindern werden dann die senkrechten Rollen gelöst und in die theoretische Breite des zu walzenden I-Trägers geführt. Dazwischen wird eine Schablone eingeführt, die dem Produkt vor dessen Bearbeitung am Walzengerüst entspricht. Mit den Spannzylindern wird bis zum Walzendruck gespannt. Danach wird die Stellung der Weggeber in den Spannzylindern angezeichnet, wobei diese Stellung Bezugsstellung genannt wird.

Danach werden die senkrechten Rollen entspannt und wird mit Hilfe des unteren Spannmechanismus oie untere waagerechte Walze auf die Durchtrittslinie geführt. Danach wird die obere Walze zur Linsteilung der Tische bis zu ihrer Berührung abgesenkt. Danach werden die Walzen systematisch voneinander entfernt, um eine Schablone einzuführen. Durch die Spannzylinder werden die Walzen in Berührung mit der Schablone geführt und wird der vorgesehene Walzendruck eingestellt. Nach Einstellung der Symmetrie und Markierung der theoretischen Nullstellung werden die Walzen entspannt.

Die Kassette wird auf der Walzstraße an ihren Einbauort gebracht, wobei die Spannfinger die Kassette am Unterteil des Walzgerüsts festlegen. Mit Hilfe der Spannzylinder werden die senkrechten Rollen in ihrer vorher bezeichneten Nullstellung eingestellt. Danach wird der Ausgleich der oberen Walze in Stellung gebracht. Mit hilfe der Spannzylinder 35, 37 werden die waagerechten Walzen in berührung mit der in der Werkstatt bezeichneten Durchtrittst linie gebracht, wobei die Walzen zur Vermeidung von Eindrückungen in leichte Drehung versetzt werden. Dann wird der Walzdruck erhöht. Wenn dieser erreicht ist, sind die Spiele aufgenommen und hat das Walzgerüst nachgegeben. Es kann dann der Nullbezug des elektronischen Regelsystems eingestellt werden. Dann werden die beiden waagerechten Walzen auf einen Wert entspannt, der gleich der Dicke des Stegs des zu walzenden I-Trägers ist. Das Walzgerüst ist dann bereit zum Gebrauch.

609825/0618

2743033

Ls wird nun auf die Fig. 7 Bezug genommen zur Beschreibung der Regelkreise für die Speisung der verschiedenen hydraulischen Spannzylinder der waagerechten Walzen oder senkrechten Rollen.

Jeder obere Spannzylinder 37 wird ausgehend von einer nicht gezeigten hydraulischen Gruppe über ein Servoventil 60 gespeist. Das Ausgangssignal jeaes der beiden Druckgeber 62 wird auf den Eingang eines Operationsverstärkers 6 3 gegeben, der als Summierer oder genauer als Halbsummierer in der Weise wirkt, daß das Ausgangssignal die halbe Summe der Drücke in den Walzen 37 darstellt, d.h. die von der oberen Walze 20 ausgeübte Walzkraft darstellt. Ein Operationsverstärker 34 enthält die Bezugsgröße des Elastizitätsmoduls oder der Gesamtsteifheit des Walzgerüsts in der Weise, daß das vom Operationsverstärker 63 stammende und die Walzkraft darstellende Signal im Operationsverstärker 64 in ein die Dehnung des Walzgerüsts unter dieser Walzkraft darstellendes Signal umgewandelt wird. Dieser Dehnungswert wird in einem Verstärker 65 im Verhältnis der Eigensteifheit des alleinigen über der Durchtrittslinie gelegenen Teils des Walzgerüsts zur Gesamtsteifheit des Walzgerüsts korrigiert. Das Ausgangssignal des Verstärkers 65 stellt somit die Verschiebung des oberen Zylinders unter der Wirkung der Spannkraft oberhalb der theoretischen Durchtrittslinie dar und folglich den Wert, um den die Walze nachgespannt werden muß. Dieser Bezugswert wird über den Summierer 60 auf jeden Komparator gegeben, der überdies auch die Angabe des linearen Weggebers 38 empfängt, der die tatsächliche Verschiebung des Spannzylinders 37 übersetzt. Das Ausgangssignal des Komparators 68 steuert augenblicklich das Servoventil 60 in Wirkungsrichtung und Intensität, das den Spannzylinder 36 in die geeignete Stellung zurückführt.

Die obige Beschreibung findet mit denselben Ausdrucken Anwendung bei der Anordnung von Regelkreisen, die die unteren Spannzylinder 35 betreffen und im unteren Teil von Fig. 7 dargestellt sind.

809825/0619

Selbstverständlich findet die durch den Verstärker 75 herbeigeführte Korrektur hier Anwendung bei der Eigensteifheit des unteren Teils des Walzgerüsts, das unterhalb der theoretischen Durchtrittslinie gelegen ist. Auf diese Weise wurde zunächst eine Regelung der Dicke des Stegs des I-Trägers erzielt dank der konstanten überwachung der Walzkraft durch die Druckgeber und dank der augenblicklichen Korrektur der Nachgiebigkeitsveränderungen des Walzgertists, wenn sich die Walzkraft infolge von Veränderungen der Walzbedingungen verändert, etwa der Veränderungen der Temperatur oder der Dicke des Rohlings. Aufgrund der Korrektur durch die Organe 65 und 75, die die verschiedenen Werte der Steifheit des oberen Teils und des unteren Teils des Walzgerüsts berücksichtigen, werden Überdies die Lagekorrekturen der Walzen in der Weise herbeigeführt, daß die Mittelebene des Stegs stets in der theoretischen Durchgangsebene gehalten wird, d.h. in der Weise, daß die Lage des Stegs stets symmetrisch gegenüber den Flanschen gehalten wird.

Die Summierer 66 und 76 ermöglichen im Regelkreis die Berücksichtigung von eventuellen manuellen Korrekturen entweder in ausgeglichener Weise für jede Seite des Walzgerüsts durch Einführung des Korrektursignals bei 69 oder 77 oder auch noch auf unausgeglichene Weise zur Erzeugung eines leichten Kippens der einen oder anderen Walze durch gesondertes Einwirken auf jede Seite bei 67 oder 77.

Im mittleren Teil der Fig. 7 ist ein Regelkreis dargestellt, der hinsichtlich der Spannzylinder 39 für die senkrechten Rollen ziemlich gleichartig ist. Die schematische Darstellung ist zunächst, wie in Fig. 7 gezeigt, mit in die Stellung 1 geschwenkten Umschaltern zu betrachten. In diesem Fall sind die beiden Regelkreise voneinander unabhängig und wird das die Spannkraft übertragende Signal des Druckgebers 80 im Operationsverstärker 81 unter Berücksichtigung der besonderen Steifheit der Kassettenhälfte gegenüber der in Betracht gezogenen Rolle in ein Signal umgewandelt, das die Verschiebung der Rolle unter der Spann-

609825/0618

2748Ü33

--rf -

kraft darstellt. Dieses Signal wird über den Summierer 82 auf den Komparator 8 3 gegeben, der ebenfalls das Signal des linearen Weggebers 40 empfängt. Auch hier steuert das Ausgangssignal den Komparator 8 3 augenblicklich in Richtungswirkung und Intensität das Servoventil 85 für die Speisung des Spannzylinders 39.

Wie bei den Spannzylindern der Walzen ist es hier auch möglich, durch ein bei 86 eingeführtes Signal eine manuelle Korrektur vorzunehmen.

Die Regelanordnung, wie sie mit den Umschaltern 61, 71 und 84 in Stellung 1 dargestellt ist, ermöglicht, die Erzielung einer Regelung der Dicke und eine Aufrechterhaltung der Symmetrie für die Flansche und den Steg des I-Trägers. Dasselbe Schema ermöglicht mit in Stellung 2 befindlichen Umschaltern die Gewährleistung einer Proportionalität der Dickenveränderungen des Stegs und der Flansche des I-Trägers. In diesem Fall werden die Ausgangssignale der Druckgeber 80, die den Klemmkraftwert der senkrechten Rollen übersetzen, auf den als Halbsummierer arbeitenden Operationsverstärker 91 gegeben, was ein Signal ermöglicht, das die Gesamtheit der Klemmkraft darstellt. Dieses Signal wird auf einen Kreis 92 gegeben, in den die Bezugsgröße des gewünschten Dickenverhältnisses Steg-Flansche eingeführt werden kann. Nach dem Durchlaufen eines Verstärkers 93, der hier nur als Vorzeichenumschalter zur Anpassung an den stromab gelegenen Kreis arbeitet, wird das Signal auf die beiden Regelkreise der zur oberen und unteren Walze gehörenden Spannzylinder verteilt. In den Verstärkern 65 und 75 wird die jeweilige Eigensteifheit des oberen oder unteren Teils des Walzgerüsts berücksichtigt. Somit steuert jede Spannkraftveränderung an den Flanschen und folglich jede Dickenveränderung an den Flanschen eine augenblickliche entsprechende Korrektur der Dicke des Stegs, jedoch stets unter Berücksichtigung der jeweiligen Werte des Nachgebens des oberen und des unteren Teils des Walzgerüsts in der Weise, daß die Stellung des Stegs streng gegenüber den Flanschen symmetrisch gehalten wird.

809825/061 8

*.'■?£■■

27A8Ü33

•ft·

Selbstverständlich könnte das vollständige Schema der Fig. 7 vereinfacht werden, wenn man sich nur mit einem Teil der Regel-Möglichkeiten zufrieden geben könnte. Wenn man somit nicht unbedingt danach trachtet, unter gewissen Walzbedingungen eine große Dickengenauigkeit der Flansche zu gewährleisten, könnte man sich mit einem mechanischen Spannen an den Einbaustücken der Rollen zufrieden geben. Das Schema von Fig. 5 überträgt diese Situation und ermöglicht dennoch ein konstantes Verhältnis zwischen der Dicke des Stegs und der Dicke der Flansche. Im vorliegenden enthalten die Druckgeber 80 einen eigentlichen Ermittlungsteil, der zwischen dem Einbaustück und der Spannschraube in der Weise angeordnet ist, daß er ein Signal abgibt, das, wie in Fig. 7, die Spannkraft auf die Flansche überträgt und eine augenblickliche Korrektursteuerung der Dicke des Stegs steuert.

Wenn lediglich eine Regelung der Dicke und eine Aufrechterhaltung der Symmetrie des Stegs gegenüber den Flanschen angestrebt wird, ohne daß ein konstantes Verhältnis zwischen der Dicke des Stegs und den Flanschen gesucht wird, könnte das Schema wie in Fig. 6 vereinfacht werden, wo die Regelkreise voneinander unabhängig sind.

Schließlich ermöglicht das weiter vereinfachte Schema in Fig. auch durch augenblickliche Regelung der Lage der Spannzylinder 35 und 37 und durch gesonderte Berücksichtigung der Eigensteifheiten des oberen Teils und des unteren Teils des WaIzgerüsts die Herstellung von I-Trägern mit großer Genauigkeit des Stegs, der stets in symmetrischer Lage gegenüber den Flanschen bleibt.

Das in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschriebene Walzgerüst kann zum Walzen von Standardprofilstahl leicht in ein Duowalzgerüst umgewandelt werden. In Fig. 3, die diese Variante zeigt, sind dieselben feststehenden Elemente des Walzgerüsts zu finden, d.h. die oberen und unteren Spannzylinder 37 und 35, die,wie

609825/0618

2748Ü33

im vorhergehenden Fall, mit der Speisung dienenden Servoventilen, mit üruckgebern und mit linearen Weggebern ausgerüstet sind, iiier hat jedoch die Kassette 50 die Form eines U, indem sich die Linsatzstücke IG und 19 der Walzen 17 und 20 verschieben können. Die beiden Endteile der Kassette sind mit Querträgern 51 verbunden. Die Walzen und das Arbeitsgerät wurden vor der Einführung der Kassette in das Walzgerüsts in der Werkstatt eingestellt.

Während des Walzens sind die oberen Linsatzstücke, wie im Fall des Universalwalzgerüsts,durch die hydraulische Ausgleichsvorrichtung 23, 24 an den oberen Spannzylindern 37 festgelegt. Die Kassette ruht an ihrem unteren Teil unmittelbar auf den hydraulischen Spannzylindern 35 auf. Die auf dem waagerechten Teil der Endstücke der Kassette aufliegenden unteren Einsatzstücke 16 nehmen somit unmittelbar die Spannkräfte der Spannzylinder 35 auf.

Das Regelschema kann dann das in Fig. 4 gezeigte sein.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht streng auf die beispielsweise beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfaßt auch die Ausführungsformen, die nur durch Einzelheiten, Ausführungsvarianten oder durch Verwendung äquivalenter Mittel abweichen. So könnten ebenfalls die Spannzylinder 39 der Rollen nicht nur zur Lieferung der Spannkraft, sondern auch zur Verschiebung der Einbaustücke in Abhängigkeit von den Abmessungen der zu bearbeitenden I-Träger verwendet werden. Die in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung bildet jedoch eine interessantere Vorrichtung in dem Maß, in dem die allgemeine Positionierung durch die Schraube erfolgt, wobei der Spannzylinder nur sehr geringe Regulierverschiebungen liefert. Diese Lösung ermöglicht insbesondere das Vorsehen eines sehr geringen ölvolumens im Hydraulikkreis und folglich Verwendung einer Generatorgruppe mit geringen Abmessungen, die an der Kassette selbst leicht dauernd einzubauen ist.

809825/0618

27A8Q33

In gleicher Welse wurden die Regelschemas als analoge Regelung beschrieben. Sie könnten jedoch von jedem Fachmann leicht unter Verwendung von Rechnern auf eine funktionell äquivalente digitale Regelung umgestellt werden.

809625/0618

-W-

Leerseite

Claims

2748Ü33 Ansprüche

1.) Universalwalzgerüst in Kassettenbauweise für eine I-Trägerwalzstraße mit jeweils zwei auf der Durchtrittslinie der Produkte zentrierten waagerechten Walzen und senkrechten Rollen, mit feststehenden Ständern in der Walzstraße und mit wenigstens einer beweglichen Kassette, die die Walzen- und Rolleneinbaustücke trägt, wobei für jede waagerechte Walze zwei hydraulische Spannzylinder vorgesehen sind, von denen jeder einem Einbaustück zugeordnet und jeweils zwischen dem Einbaustück und dem Ständer angeordnet ist und die mit dem feststehenden Teil des Walzgerüsts verbunden sind, wobei jeder Spannzylinder mit einem Servoventil zur von einer hydraulischen Gruppe ausgehenden Speisung, mit einem linearen Weggeber für den Kolben des Spannzylinders und mit einem Druckgeber versehen ist, dadurch gekennzeichnet , daß zur Konstanthaltung der Dicke des Stegs und zur Aufrechterhaltung der symmetrischen Lage des Stegs gegenüber den Flanschen die Speisung der Spannzylinder (35, 37) für jede Walze (17, 20) durch einen Regelkreis geregelt wird, bei dem das Maß für die von den Druckgebern (62) registrierte Spannkraft in eine Lagebezugsgröße umgewandelt wird, und zwar unter Berücksichtigung des Eigenelastizitätsmoduls der der Walze (17; 2O) entsprechenden alleinigen (oberen oder unteren) Hälfte des Walzgerüsts,

wobei die Lagebezugsgröße dann mit der von jedem linearen Weggeber (36, 38) registrierten tatsächlichen Lage verglichen wird zur Erzeugung eines auf jedes Servoventil einwirkenden Korrektursignals.

2. Universalwalzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein jedem Rolleneinbaustück(11) zugeordneter weiterer

809825/0618

17 U b¹ U 3 3 -Tn-

Druckgeber (80) vorgesehen ist zur Messung der Spannkraft der Rollen (12), und

daß zur Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Dicke der Flansche und der Dicke der Stege aas Spannkraftmaß aer Rollen (12) unter Berücksichtigung des gesamten Elastizitätsmoduls der Kassette (5) in eine Verschiebungsbezugsgröße umgewandelt wird, das dann in jeden Regelkreis für die Speisung einer waagerechten Walze (17; 20) eingeführt wird, und zwar durch ein selektives Umschaltorgan (38) unter beseitigung des von den Druckgebern (80) der Spannzylinder (35, 37) für die Walzen (17, 20) stammenden Signale.

3. Universalwalzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß für jede senkrechte Rolle (12) ein hydraulischer Spannzylinder (39) vorgesehen ist, der dem Rolleneinbau— stück (11) für die Rolle (12) zugeordnet, zwischen dem Rolleneinbaustück (11) und den. Gestell der Kassette (5) angeordnet und mit der Kassette (5) verbunden ist,

wobei jeder Spannzylinder (39) mit einem Servoventil (85) zur von einer hydraulischen Gruppe ausgehenden Speisung, mit einem linearen Weggeber (40) für den Kolben des Spannzylinders (39) und mit einem Druckgeber (80) versehen ist, und

daß zur Konstanthaltung der Dicke der Flansche die Speisung jedes Spannzylinders (39) für eine Rolle (12) durch einen Regelkreis geregelt wird, bei dem das Maß für die von den Druckgebern (80) registrierte Spannkraft in eine Lagebezugsgröße umgewandelt wird, und zwar unter Berücksichtigung des Eigenelastizitätsmoduls der der Rolle (12) entsprechenden alleinigen (linken oder rechten) Hälfte der Kassette (5),

wobei die Lagebezugsgröße dann mit der von jedem linearen Weggeber (40) registrierten tatsächlichen Lage verglichen

809825/0618

wird zur Lrzeugung eines auf jedes Servoventil (85) einwirkenden Korrektursignals.

4. Universalwalzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen jedem Spannzylinder (39) für eine Rolle (12) und dem Gestell der Kassette (5) eine mechanische Stellschraube angeordnet ist, und

daß die hydraulische Gruppe zur Speisung der Spannzylinder (39) für die Rollen (12) von der Kassette (5) selbst getragen wird.

5. Universalwalzgerüst nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Aufrechterhaltung eines konstanten Verhältnisses zwischen der Dicke der Flansche und der Dicke des Stegs das Maß für die Spannkraft der Rollen (12) unter Berücksichtigung des Ligenelastizitätsmoduls der Kassette (5) in eine Bezugsgröße für die Verschiebung umgewandelt wird,

wobei die Bezugsgröße dann in jeden Regelkreis für die Speisung der Spannzylinder (31) der waagerechten Walzen (17, 20) eingeführt wird, und zwar mittels eines selektiven Umschaltorgans unter Berücksichtigung des von den Druckgebern

(80) der Spannzylinder (35, 37) für die Walzen (17, 20) stammenden Signals und unter gleichzeitiger Beseitigung der individuellen Regelung der Spannzylinder (39) der Rollen (12).

6. Duowalzgerüst in Kassettenbauweise für eine Profilwalzstraße mit zwei auf der Durchtrittslinie der Produkte zentrierten waagerechten Walzen, mit feststehenden Ständern in der Walzstraße und mit wenigstens einer beweglichen Kassette, die die Walzeneinbaustücke trägt, wobei für jede waagerechte Walze zwei hydraulische Spannzylinder vorgesehen sind, von denen jeder einem Walzeneinbaustück zugeordnet und jeweils zwischen dem Einbaustück und dem Ständer angeordnet ist und die mit

809825/0616

dem feststehenden Teil des Walzgerüsts verbunden sind, wobei jeder Spannzylinder mit einem Servoventil zur von einer hydraulischen Gruppe ausgehenden Speisung, mit einem linearen Weggeber für den Kolben des Spannzylinders und mit einem Druckgeber versehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß zum Festhalten der mittleren Durchtrittslinie des Walzprodukts die Speisung der Spannzylinder(35, 37) für jede Walze (17, 20) durch einen Regelkreis geregelt wird, indem das Maß für die von den Druckgebern (62) registrierte Spannkraft in eine Lagebezugsgröße umgewandelt wird, und zwar unter Berücksichtigung der der Walze (17, 20) entsprechenden alleinigen (oberen oder unteren) Hälfte des Walzgerüsts, wonach die Lagebezugsgröße mit der von jedem linearen Weggeber (36, 38) registrierten tatsächlichen Lage verglichen wird zur Erzeugung eines auf jedes Servoventil (60) einwirkenden Korrektursignals.

809825/0618