DE3738328A1 - ROLLING MILL, IN PARTICULAR COLD ROLLING MILL - Google Patents
ROLLING MILL, IN PARTICULAR COLD ROLLING MILLInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Walzwerk, insbesondere Kaltwalzwerk, vorzugsweise für metallische Werkstoffe bzw. metallisches Material, vornehmlich Stahl bzw. Buntmetall, vorteilhaft zum Walzen bzw. Vorwalzen bzw. Nachwalzen von Bändern oder Blechen, mit mindestens zwei, zweckmäßig vier bis zehn, vornehmlich im wesentlichen übereinander angeordneten, Walzen, wobei direkt auf den Außen mantel des Ballens der obersten und gegebenenfalls der untersten Walze ein hydraulisches Medium, u. zw. vermittels hydrostatischer Lagerelemente und auf diese wirkender Hydraulikzylinder, u. zw. je Walzenballen , einwirkt bzw. einwirken.The invention relates to a rolling mill, in particular a cold rolling mill, preferably for metallic ones Materials or metallic material, primarily steel or non-ferrous metal, advantageous for rolling or pre-rolling or re-rolling of strips or Sheet metal, with at least two, expediently four to ten, mainly in essentially superimposed, rollers, being directly on the outside coat the bale of the top and if necessary the bottom roller hydraulic medium, u. between. by means of hydrostatic bearing elements and acting on this hydraulic cylinder, u. between each roll bale, acts or act.
Üblicherweise erfolgt in Kaltwalzwerken die Übertragung der zum Walzen von Blechen und Bändern notwendigen Kräfte auf die Walzenballen über die Walzenzapfen. Demzufolge ergeben sich negativ gekrümmte, elastische Biege linien; diese Biegelinen sind schädlich, weil sie trotz eingeschränkter Auswirkung durch angeschliffene Balligkeiten zu Bombierungen und Kantenan schärfungen des Walzgut-Querschnittes führen, der somit von der gewünschten Rechtecksform abweicht.Cold rolling mills are usually used for the transfer of rolling of sheet metal and strips necessary forces on the roll bale over the Roll neck. As a result, there are negatively curved, elastic bends lines; These bending lines are harmful because, despite being restricted Effect due to ground crowning to camber and edges sharpening of the rolling stock cross-section, which is therefore of the desired Rectangular shape differs.
Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß dadurch positiv beeinflußt, daß zwecks Rege lung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes, zumindest der obersten Stützwalze, die Wirkungslinien der Walzkräfte, u. zw. wenigstens die auf die oberste Stütz walze wirkenden Druck- bzw. Stützkräfte, insbesondere ganz, vom Bereich der Lager der Walzenzapfen in den Bereich der Walzenballen verlegt sind und ver mittels von vom Zustand der bezüglich der Werkstoffverformung wirksamen Walz werksteile sowie des behandelten Werkstoffs abhängigen Parametern das auf den Außenmantel des Ballens der obersten und gegebenenfalls der untersten Walze direkt einwirkende hydraulische Medium geregelt ist, wozu mindestens zwei auf den Außenmantel der einzelnen Walzenballen wirkende hydrostatische Lager elemente je Walze vorgesehen sind, und wobei auf diese hydrostatischen Lager elemente wirkende oberhalb der obersten und gegebenenfalls unterhalb der un tersten Stützwalze im Bereich von deren Walzenballen angeordnete Hydraulik zylinder vorhanden sind, auf die Signalgeber wirken, welche in einem Planheits meßgerät und bzw. oder in einem Banddickenmeßgerät und bzw. oder im (in den), insbesondere oberen, Hydraulikzylinder(n) integriert sind, wobei eine Rech nersteuerung einerseits mit den Signalgebern, wobei der Rechner die ihm ein gegebenen Sollwerte für das Bearbeitungsgut mit den Istwerten der Signalgeber bzw. der ankommenden Signale vergleicht, und anderseits mit den Hydraulikzy lindern bzw. deren Druckmittelversorgung bzw. Stellgliedern für diese Zylin der und gegebenenfalls, insbesondere mittelbar, mit den hydrostatischen La gerelementen in Verbindung steht, und daß zweckmäßig zusätzlich unmittelbar auf die Walzenlager bzw. auf die Walzenzapfen zumindest der obersten Walze, insbesondere obersten Stützwalze, Hubhydraulikzylinder bzw. hydraulische Zug zylinder wirken, die durch zwecks Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes, insbesondere der obersten Stützwalze, vom Planheitsmeßgerät herrührende Signale betätigbar sind.This disadvantage is positively influenced according to the invention in that for the purpose of rain development of the elastic bending line (s) of the roller set, at least the uppermost backup roller, the Lines of action of the rolling forces, u. between at least the top support roller-acting pressure or support forces, in particular entirely, from the area of Bearings of the roll neck in the area of the roll bales are laid and ver by means of the state of the roll effective with regard to the material deformation parts as well as the parameters depending on the treated material Outer jacket of the bale of the top and possibly the bottom roller directly acting hydraulic medium is regulated, for which purpose at least two hydrostatic bearings acting on the outer jacket of the individual roll bales elements are provided per roller, and being on these hydrostatic bearings elements acting above the top and possibly below the un the first support roller in the area of their roller bales arranged hydraulics cylinders are present on the signal heads, which act in a flatness measuring device and / or in a strip thickness measuring device and / or in (in), especially upper, hydraulic cylinder (s) are integrated, a Rech ner control on the one hand with the signal generators, the computer giving it a given target values for the processed material with the actual values of the signal generator or the incoming signals, and on the other hand with the hydraulic cylinders alleviate or their pressure medium supply or actuators for this cylinder the and optionally, especially indirectly, with the hydrostatic La gerelemente is in connection, and that expediently also directly on the roller bearings or on the roller journals of at least the top roller, especially top roller, hydraulic jack or hydraulic train act cylinders that by regulating the elastic bending line (s) of the roller set, especially the top backup roller, from the flatness measuring device originating signals are actuated.
Es werden somit über Signale ausgewählter Meßstellen rechnergesteuerte Hydraulikzylinder direkt oberhalb oder unterhalb der Stützwalzenballen ange ordnet, wodurch in deren Wirkungslinien die Walzkräfte über die Zylinderkolben enden und die darunter oder darüber befindlichen hydrostatischen Walzenlager innerhalb der Walzgutbreite zwecks Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes angesetzt werden können. Die hydrostatischen Walzenlager selbst sind vorteilhaft mit Walzöl- oder Walzemulsion betrieben. Die bisher bekannten Walzenzapfenlager mit ihren aufwendigen Wälzlagersystemen können entfallen. Außerdem können bei Benutzung der erfindungsgemäßen Anordnung Biegespannungen reduziert und Stützwalzendurchmesser geringer dimensioniert werden. Dazu kommt, daß ein derartiger Walzensatz nach der Erfindung in der Höhe niedriger gebaut werden kann, womit sich eine kürzere Walzenständerhöhe und eine steifere Gerüst bauart ergibt. Durch die erfindungsgemäße direkte Einflußnahme und Veränderung der bisherigen elastischen Biegungslinien verbessert sich die Bandform über die Bandbreite wesentlich. Durch so erreichbare Bandkantenentlastungen verringert sich außerdem die Bandrißgefahr beim Walzbetrieb. Zwischenprozesse wie Band kanten-Besäumvorgänge reduzieren sich demgemäß ihrer Anzahl nach, wodurch eine Mehrproduktion und eine Kostenreduzierung erzielbar sind. Um die Bandform auf exakte Parallelität zu optimieren, sind - wie bereits erwähnt - die unterhalb oder oberhalb des unteren oder oberen Walzenballens angeordneten hydrostatischen Walzenlager ebenfalls gezielt anstellbar. Dadurch lassen sich zusätzliche Quali tätssteigerungen durch Bandformverbesserungen erzielen. In der Höhe niedriger bauende Walzgerüste verbessern den Gerüstmodul und tragen anteilsmäßig durch Toleranzverbesserung zur Qualitätssteigerung bei.It is thus computer-controlled via signals from selected measuring points Hydraulic cylinders attached directly above or below the roller bales arranges, whereby in their lines of action the rolling forces on the cylinder pistons ends and the hydrostatic roller bearings located below or above within the width of the rolling stock for the purpose of regulating the elastic bending line (s) of the roller set can be applied. The hydrostatic roller bearings themselves are advantageously operated with rolling oil or rolling emulsion. The previously known Roll neck bearings with their complex roller bearing systems can be omitted. In addition, bending stresses can be used when using the arrangement according to the invention reduced and support roller diameter can be dimensioned smaller. In addition, that such a roller set according to the invention built lower in height can be, which results in a shorter roll stand height and a stiffer stand type results. Through the direct influence and change according to the invention The previous elastic bend lines improve the band shape over the Bandwidth essential. Reduced belt edge relief achievable in this way there is also a risk of strip breakage during rolling operations. Intermediate processes like tape Edge trimming operations are accordingly reduced in number, resulting in a More production and a cost reduction can be achieved. To get the tape shape on As already mentioned, optimizing exact parallelism is the one below or arranged above the lower or upper roll bale hydrostatic Roller bearings can also be specifically adjusted. This allows additional qualifications Achieve increases in activity through improvements in strip shape. Lower in height Rolling mills that are being built improve the scaffolding module and contribute proportionately Tolerance improvement to increase quality.
In der AT-PS 3 39 854 ist zwar dargelegt, daß durch den Anschluß von Druck elementen an verschiedene Druckquellen der Verlauf der Anpreßkraft der Walzen in ihrer Längsrichtung beeinflußt werden kann. Die vorliegende Erfindung stellt u. a. eine Weiterentwicklung dieses Standes der Technik dar. Denn eine Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes sowie die erfindungsgemäße Verlegung der Wirkungslinien der Walzkräfte wurde in dieser AT-PS nicht zur Diskussion gestellt. Außerdem bleibt nach dieser Veröffentlichung offen, wie die Druckelemente und vor allem in Abhängigkeit wovon diese beeinflußt werden sollten. Im übrigen wirkt gemäß dieser Literaturstelle keine von bestimmten Meßsignalen abhängige Regelung unmittelbar auf die Walzenlagerzapfen zwecks gegebenenfalls zusätzlicher Beeinflussung der elastischen Biegungslinie des Walzensatzes als fakultative weitere Maßnahme des Anmeldungsgegenstandes. Die Erfindung ergibt sich auch dann nicht aus dem Stand der Technik, wenn man zu sätzlich die EP-PS 01 52 810 berücksichtigt, aus der nur Maßnahmen für Walz werke mit Durchbiegungseinstellwalzen als Stützwalzen zu entnehmen sind, bei denen bekanntlich hydrostatische Druckelemente nicht auf den Stützwalzenaußen mantel, sondern auf die Innenfläche von hohlen Walzen wirken. Es handelt sich somit bei dieser bekannten Ausführung um einen Walzwerksaufbau von einer vom Gebiet der Erfindung grundverschiedenen Art. Es besteht somit kein Anlaß, darin nach Maßnahmen zwecks Verbesserung der andersartigen Walzwerke gemäß der Er findung zu suchen. Im übrigen wird in dieser EP-PS lediglich angeführt, daß zur Einstellung der mittleren Linienkraft auf der gewalzten Bahn ein Dickenmeßgerät vorgesehen ist, das einen Dickenregler ansteuert, der ein Stellsignal an eine Druckregeleinrichtung weitergibt. Von dieser Einrichtung wird die Druckmittel zufuhr zu den hydrostatischen Druckelementen gesteuert, so daß die mittlere Linienkraft einen vorgegebenen Sollwert erreicht. Zusätzlich kann der Dickenreg ler auch noch die Bahngeschwindigkeit steuern und Dickenfühler sowie Zugspan nungssensoren können vorgesehen sein, welche Regler ansteuern, die wieder Druck regeleinrichtungen, insbesondere bezüglich der Drücke in den vorerwähnten Druck elementen, hinsichtlich eines gewünschten Profils beeinflussen. Bei der Ausbil dung nach dieser Vorveröffentlichung geht es um die Dimensionierung der Anpreß bzw. Linienkraft, u. zw. vornehmlich in der Richtung einer konstanten Dickenreduktion. Eine Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzen satzes nach der Erfindung wird also auch in dieser Literaturstelle nicht erwähnt. Von einer Verlagerung der Wirkungslinien der Walzkräfte gemäß der Erfindung für die vorgenannte erfindungsgemäße Regelung ist in dieser EP-PS ebenfalls nicht die Rede, schon gar nicht hinsichtlich der vorerwähnten Re gelung sowie Verlagerung vermittels von auf den Außenmantel des Walzenballens und gegebenenfalls auf die Walzenlagerzapfen wirkenden reglergesteuerten hydrostatischen Lagerelementen. Die Ausbildung nach der DE-AS 21 38 894 hat noch weniger Berührungspunkte mit der Erfindung: Dabei geht es nämlich um eine außerhalb der Gerüstständer verlaufende Biegetraverse, die gegenüber jenen unabhängig von ihrer Durchbiegung höhenunverstellbar angeordnet ist, wobei eine Biegedruckrolle, die auf den Ballen der oberen Stützwalze wirkt, gegen über der Biegetraverse durch eine Verstellvorrichtung höheneinstellbar ist. Abgesehen davon, daß durch eine einzige Biegedruckrolle, die sich über einen Großteil der Stützwalzenlänge erstreckt, die Wirkung von mindestens zwei hydrostatischen Lagerelementen je Walze nach der Erfindung nicht erzielbar ist, fehlt wieder der Hinweis auf die Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes mittels Verlagerung der Wirkungslinien der Walzkräfte und demgemäß die erfindungsgemäß dazu dienende von bestimmten Meßstellen abhängige Rechner steuerung, wobei übrigens die Fakultativmaßnahme der Walzenzapfen- bzw. Walzen lagerverbiegung nach der Erfindung mit der Verformung von Verlängerungen sol cher Zapfen keineswegs gleichzusetzen ist. Die DE-OS 31 45 526 behandelt wieder Durchbiegungseinstellwalzen, so daß das bereits oben in diesem Zusammenhang Gesagte gilt, weil es sich um eine von der Erfindung gänzlich verschiedene Walzwerk-Art handelt. Gemäß dieser Vorveröffentlichung werden Stützkräfte der innen auf die Stützwalzen wirkenden Stützelemente gemäß einer Linie S 1 angestrebt. Als Variante mit Biegemomenten an den Arbeitswalzenenden wird ein Verlauf einer Stützkräftelinie S 2 als möglich hingestellt. Es geht um eine Steuerung der Größe der Stützkräfte, u. a. hinsichtlich deren Größe bei in einer verti kalen Linie übereinanderliegenden Stützelementen, wobei dabei gleich große Kräfte angestrebt werden können. Die Regelung der elastischen Biegungslinien des Walzensatzes durch Verlegung der Wirkungslinien der Walzkräfte im Sinne der vorliegenden Erfindung wird auch in dieser Literaturstelle nicht angespro chen, insbesondere daher auch nicht über eine von bestimmten Meßstellen abhän gige Rechnersteuerung. In AT-PS 3 39 854 it is stated that by connecting pressure elements to different pressure sources the course of the contact pressure of the rollers can be influenced in their longitudinal direction. The present invention represents, inter alia, a further development of this prior art. Because regulation of the elastic bending line (s) of the roller set and the laying of the lines of action of the rolling forces according to the invention were not discussed in this AT-PS. In addition, this publication leaves open the question of how the printing elements and, above all, how they should be influenced. Moreover, according to this literature reference, no regulation dependent on specific measurement signals acts directly on the roller bearing journal for the purpose of optionally additionally influencing the elastic bending line of the roller set as an optional further measure of the object of the application. The invention does not result from the prior art, if one also takes into account EP-PS 01 52 810, from which only measures for rolling mills with deflection adjustment rollers can be seen as backup rollers, in which, as is known, hydrostatic pressure elements are not on the backup roller outer coat, but act on the inner surface of hollow rollers. It is thus in this known version of a rolling mill structure of a fundamentally different from the field of the invention. There is therefore no reason to look for measures to improve the different types of rolling mills according to the invention. For the rest, this EP-PS merely mentions that a thickness measuring device is provided for setting the mean line force on the rolled web, which device controls a thickness controller which transmits an actuating signal to a pressure control device. From this device, the pressure medium supply to the hydrostatic pressure elements is controlled so that the mean line force reaches a predetermined target value. In addition, the thickness controller can also control the web speed and thickness sensors and tension sensors can be provided which control the pressure control devices, in particular with regard to the pressures in the aforementioned pressure elements, with regard to a desired profile. In the training according to this prior publication, it is about the dimensioning of the pressure or line force, u. primarily in the direction of a constant reduction in thickness. A regulation of the elastic bend line (s) of the roller set according to the invention is therefore not mentioned in this reference. A shift in the lines of action of the rolling forces according to the invention for the aforementioned control according to the invention is also not in this EP-PS, especially not with respect to the aforementioned regulation and shift by means of acting on the outer shell of the roll barrel and possibly acting on the roll bearing journal controller-controlled hydrostatic bearing elements. The design according to DE-AS 21 38 894 has even fewer points of contact with the invention: This is namely a bending cross-piece running outside the scaffolding stand, which is arranged such that it cannot be adjusted in height regardless of its deflection, with a bending pressure roller acting on the bales of the the upper support roller acts against the height of the crossbeam by means of an adjusting device. Apart from the fact that the effect of at least two hydrostatic bearing elements per roller according to the invention cannot be achieved by means of a single bending pressure roller, which extends over a large part of the support roller length, reference to the regulation of the elastic bending line (s) of the roller set is again missing Relocation of the lines of action of the rolling forces and, accordingly, the computer control which is used according to the invention for certain measuring points, the optional measure of the roll neck or roll bearing bending according to the invention not being equated with the deformation of extensions of such pins. DE-OS 31 45 526 again deals with deflection adjusting rollers, so that what has already been said in this context applies because it is a type of rolling mill that is completely different from the invention. According to this prior publication, support forces of the support elements acting on the inside of the support rollers are sought according to a line S 1 . As a variant with bending moments at the work roll ends, a course of a supporting force line S 2 is shown as possible. It is a matter of controlling the size of the support forces, inter alia with regard to their size when support elements are superimposed in a vertical line, wherein equally large forces can be aimed for. The regulation of the elastic bending lines of the roller set by laying the lines of action of the rolling forces in the sense of the present invention is also not addressed in this literature reference, in particular therefore also not via a computer control system which is dependent on specific measuring points.
Eine besonders günstige Ausgestaltung der Erfindung läßt sich erreichen, wenn die, insbesondere lotrechte, Symmetrieebene der bzw. des aus zwei beiderseits der Walzen parallel zu deren Achsen angeordneten Tragrahmen aufgebauten rahmenartig ausgebildeten, mit einem Fenster zumindest im Bereich der Walzenballen bzw. des Walzspalts versehenen Walzentragkonstruktion bzw. Walzwerksgerüsts bzw. Walzenständers, insbesondere deren Haupttragkonstruktion, mit der, insbesondere lotrechten, Symmetrieebene des Walzensystems bzw. der Walzenanordnung ganz oder wenigstens im wesentlichen übereinstimmt, wobei zweckmäßig die unmittelbar zu beiden Seiten der Walzensysteme und parallel zu deren Walzenachsen angeordneten, mit einem Fenster ausgestatteten Tragrahmen oberhalb und bzw. oder unterhalb der Walzen durch quer zu deren Achsen verlaufende Verbindungen miteinander, insbesondere weitgehendst biegesteif, verbunden sind. Dabei kann die Walzentragkonstruktion aus seitlich der Walzenmäntel bzw. -ballen angeordneten rahmenartigen Walzen ständern aus warmgewalzten, entsprechend zugeschnittenen und zur Bildung des Fensters ausgeschnittenen Stahlbrammen bestehen, wobei zumindest die oberen waagrechten Querjoche dieser rahmenartigen Stahlbrammen durch Distanzstücke weitgehendst biegesteif verbunden sind. In diesem Zusammenhang kann es von speziellem Vorteil sein, wenn auf der Seite des Austritts des gewalzten Gutes aus der Walzentragkonstruktion unmittelbar oder nahezu unmittelbar an dieser, vorteilhaft maximal in einem Abstand von 125 bis 150% des Durchmessers der größten Walze des Walzsystems von dessen Symmetrieachse, bzw. nahe am Walz spalt im Bereich des vorerwähnten Walzgutaustritts ein Banddickenmeßgerät angeordnet ist, das zweckmäßig einen Signalgeber zwecks Verstellung der Walzen druckkraft, insbesondere zwecks Verstellung der hydrostatischen Lagerelemente und bzw. oder der Hydraulikzylinder, aufweist. Gemäß den vorgeschilderten Erfindungsvarianten läßt sich ein besonderer Kombinationseffekt in Richtung einer besonders günstigen Ausgestaltung des Walzwerksgerüsts erreichen. Ins besondere lassen sich Meßgenauigkeit und - was vor allem hier wichtig ist - die Regelungsmöglichkeiten merklich verbessern. Die Maßnahmen nach diesen Erfindungsvarianten, insbesondere das Heranrücken des Banddickenmeßgeräts an den Walzspalt und die mögliche günstige Gestaltung des Walzwerksgerüsts, gestatten es in besonderer Weise, die erfindungsgemäß angestrebte Regelung der elastischen Biegungslinie(n) des Walzensatzes zu realisieren. Was die Ausführung gemäß der US-PS 35 17 531 übrigens angeht, so fehlen bei dieser Ausführung die 90°-Drehung, beiderseits der Walzenachsen parallel dazu an geordnete Tragrahmen sowie das oben klar definierte Naherücken des Banddicken meßgeräts an den Walzspalt. A particularly favorable embodiment of the invention can be achieved if the, in particular vertical, plane of symmetry of the or the two on both sides of the rollers parallel to their axes arranged supporting frame constructed frame-like, with a window at least in the area of the roll bale or the roll gap provided roll support structure or rolling mill stand or roll stand, in particular their main load-bearing structure, with which, in particular vertical, Plane of symmetry of the roller system or the roller arrangement entirely or at least essentially coincides, expediently the directly on both sides of the roller systems and arranged parallel to their roller axes, with a Window-equipped support frame above and or or below the rollers through connections running transversely to their axes, in particular largely rigid, are connected. The roll support construction can from frame-like rollers arranged to the side of the roller shells or bales stands made of hot-rolled, appropriately cut and to form the Window cut steel slabs are made, at least the top horizontal transverse yokes of these frame-like steel slabs through spacers are largely rigid. In this context it can be of be of particular advantage if on the side of the exit of the rolled material from the roller support structure directly or almost directly on it, advantageously a maximum of 125 to 150% of the diameter of the largest roll of the rolling system from its axis of symmetry, or close to the roll gap in the area of the above-mentioned rolling stock exit a strip thickness measuring device is arranged, which is expedient a signal transmitter for the purpose of adjusting the rollers pressure force, in particular for the purpose of adjusting the hydrostatic bearing elements and or or the hydraulic cylinder. According to the above Variants of the invention can be a special combination effect in the direction achieve a particularly favorable design of the rolling mill stand. Ins measurement accuracy and - what is particularly important here - noticeably improve the control options. The measures after this Variants of the invention, in particular the advancement of the strip thickness measuring device the roll gap and the possible favorable design of the rolling mill stand, allow in a special way the regulation sought according to the invention to realize the elastic bending line (s) of the roller set. What the Execution according to US-PS 35 17 531, incidentally, is missing from this Execute the 90 ° rotation, on both sides of the roller axes parallel to it orderly support frame and the clearly defined approach of the strip thickness measuring device to the roll gap.
Eine besonders wirksame weitere Verbesserung der bzw. Variationen in der Regelung der elastischen Biegelinie(n) des Walzensatzes können dadurch er reicht werden, daß eine Keilverstellung mit parallel zu den Walzenachsen relativ zu einander verschiebbaren Keilflächen unterhalb von, vorteilhaft mindestens zwei, hydrostatischen auf (den) Walzenballen wirkenden Lagerelementen der unteren bzw. der untersten Walze(n) u. a. zweckmäßig auch zum Ausgleich der Abnutzung des unteren Walzensatzes bzw. der untersten Walze, vorgesehen ist, auf welche Keil verstellung ein hydraulischer Betätigungszylinder mit parallel zu den Walzenachsen angeordneter Achse wirkt, der bzw. dessen Stellglied bzw. dessen Druckmittel versorgung zwecks Regelung der elastischen Biegungslinie(n) der unteren Walze(n) durch Signalgeber, insbesondere mittelbar, vornehmlich über eine Rechnersteuerung, wobei der Rechner die ihm eingegebenen Sollwerte für das Bearbeitungsgut mit den Istwerten der Signalgeber bzw. der ankommenden Signale vergleicht, betätigbar ist, die in die vorerwähnten Lagerelemente integriert und bzw. oder im Plan heitsmeßgerät angeordnet sind, wobei außerdem eine Regelung von unmittelbar auf die Walzenlager bzw. auf die Walzenlagerzapfen von Stützwalzen wirkenden Hub- Hydraulikzylindern bzw. hydraulischen Zugzylindern damit kombiniert sein kann. Damit läßt sich besonders wirksam eine Regelung der elastischen Biegungslinien des Walzensatzes erreichen. Nach der US-PS 35 17 531 liegt die Keilverstellung normal zu den Walzenachsen, so daß dafür weniger Raum als bei der Erfindung zur Verfügung steht. Besonders ökonomisch wird die Anlage, wenn das vorhandene bzw. zugeführte Kühlmedium Walzöl bzw. Walzemulsion für den Aufbau der hydro statischen Tragölspalte der Lagerelemente für die oberen bzw. obersten und bzw. oder unteren bzw. untersten Walzen, insbesondere Stützwalzen, und bzw. oder für gegebenenfalls hydrostatisch gelagerte Dünnwalzen vorgesehen ist.A particularly effective further improvement of the or variations in the This allows him to regulate the elastic bending line (s) of the roller set be enough that a wedge adjustment relative to parallel to the roller axes mutually displaceable wedge surfaces below, advantageously at least two, hydrostatic bearing elements of the lower or the bottom roller (s) u. a. expedient also to compensate for the wear of the lower roller set or the lowest roller, is provided on which wedge adjustment of a hydraulic actuating cylinder with parallel to the roller axes arranged axis acts, the actuator or its pressure medium supply for the regulation of the elastic bending line (s) of the lower roller (s) by signal generators, in particular indirectly, primarily via a computer control, where the computer the setpoint values entered for it to be processed with the Actual values of the signal generator or the incoming signals are compared, actuatable is, which is integrated in the aforementioned bearing elements and or or in the plan heitsmeßgerät are arranged, wherein also a regulation of immediately the roller bearings or the stroke acting on the roller bearing journals of support rollers Hydraulic cylinders or hydraulic traction cylinders can be combined with it. This makes it particularly effective to control the elastic bending lines of the roller set. According to US-PS 35 17 531, the wedge adjustment normal to the roller axes, so that there is less space than in the invention is available. The system becomes particularly economical if the existing one or supplied cooling medium rolling oil or rolling emulsion for the build-up of the hydro static oil column of the bearing elements for the top and top and or or lower or lowermost rollers, in particular backup rollers, and or or is provided for thin rollers, optionally with hydrostatic bearings.
Im folgenden werden an Hand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Er findung beschrieben. Dabei zeigen dieIn the following, embodiments of the He described. The show
Fig. 1 bis 4 ein 10-Rollen-Kompaktbau-Kaltwalzgerüst nach der Erfin dung, wobei Fig. 1 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 3, Fig. 2 eine Teildarstellung eines Schnittes nach der Linie B-B der Fig. 1, Fig. 3 eine Stirnansicht und Fig. 4 eine Teilansicht eines Schnittes nach der Linie A-A der Fig. 3 veranschaulichen, die Fig. 1 to 4, a 10-roll A packaged cold rolling mill dung after OF INVENTION, in which Fig. 1 is a section along the line CC of Fig. 3, Fig. 2 is a partial view of a section along the line BB of Fig. 1, Fig . 3 is an end view and FIG. 4 is a partial view of a section along the line AA of FIG. 3 illustrate, the
Fig. 5 bis 8 ein Quarto-Kompaktbau-Kaltwalzgerüst nach der Erfindung mit entsprechenden Schnitten wie bei dem zuvor erwähnten Walzgerüst sowie die Fig. 5 to 8, a four-A packaged cold rolling mill according to the invention with corresponding sections as in the above-mentioned roll stand, and the
Fig. 9, 9a und 10, 10a ein Duo-Kompaktbau-Kaltwalzgerüst, Fig. 9, 9a and 10, 10a a duo-A packaged cold rolling mill,
Fig. 11 gibt ein Blockschaltbild wieder. Fig. 11 shows a block diagram.
Das Zehnwalzenwerk nach den Fig. 1 bis 4 weist dünne Arbeitswalzen 1, 2, seitliche Stützwalzen 3 bis 6, Zwischenwalzen 7 und 8 sowie Stützwalzen 9 und 10 auf. Die seitlichen Stützwalzen 3 bis 6 sind in bekannter Weise mit tels hydrostatischer Stützelemente gelagert. Die großen Stützwalzen 9 und 10 sind hier durch vier hydrostatische Lagerelemente 11 bis 14 im Bereich ihrer Ballen 15, 16 abgestützt. Zum Aufbau der hydrostatischen Tragölspalte dieser Lagerelemente sowie auch für die hydrostatisch gelagerten Dünnwalzen 1, 2 bzw. deren Einschub wird vorteilhaft das vorhandene Kühlmedium Walzöl oder Walzemulsion verwendet. Auf die Lagerelemente 11, 12 wirken rechnergesteuerte Hydraulikzylinder 17, 18, die am Distanzstück 19 gelagert sind, welches mit einem zweiten Distanzstück 20 die Stahlbrammen 21, 22 untereinander verbindet und damit die Haupttragkonstruktion des Walzwerks bildet. Die vorteilhaft rechnergesteuerten Hydraulikzylinder 17, 18 sowie die Lagerelemente 11, 12 werden mit Hilfe von Signalen betätigt, welche Signalgeber liefern, die in einem Planheitsmeßgerät und im hier nahe an den Walzspalt 23 gerückten Band dickenmeßgerät 24 bzw. in den Hydraulikzylindern 17, 18 integriert sind. Der für die erwähnte Steuerung eingesetzte Rechner vergleicht die ihm für die geforderte Banddicke oder Planheit des gewünschten Walzgutes eingegebenen Sollwerte mit den Istwerten der ihm zugeführten Signale der diversen Signal geber und steuert dann die Druckmittelversorgung bzw. die Stellglieder für die diversen Hydraulikzylinder.The ten-roll mill according to FIGS . 1 to 4 has thin work rolls 1, 2 , side support rolls 3 to 6 , intermediate rolls 7 and 8 and support rolls 9 and 10 . The side support rollers 3 to 6 are mounted in a known manner with means of hydrostatic support elements. The large support rollers 9 and 10 are supported here by four hydrostatic bearing elements 11 to 14 in the region of their bales 15, 16 . The existing cooling medium, rolling oil or rolling emulsion, is advantageously used to build up the hydrostatic supporting oil gaps of these bearing elements and also for the hydrostatically mounted thin rolls 1, 2 or their insertion. Computer-controlled hydraulic cylinders 17, 18 act on the bearing elements 11, 12 and are mounted on the spacer 19 , which connects the steel slabs 21, 22 to one another with a second spacer 20 and thus forms the main supporting structure of the rolling mill. The advantageously computer-controlled hydraulic cylinders 17, 18 and the bearing elements 11, 12 are actuated with the aid of signals which provide signal transmitters which are integrated in a flatness measuring device and in the strip thickness measuring device 24 which is moved close to the roll gap 23 or in the hydraulic cylinders 17, 18 . The computer used for the control mentioned compares the setpoints entered for the required strip thickness or flatness of the desired rolling stock with the actual values of the signals fed to it from the various signal transmitters and then controls the pressure medium supply or the actuators for the various hydraulic cylinders.
Durch die Anordnung der auf den Walzenballen wirkenden hydrostatischen Lagerelemente 11, 12 bzw. der Hydraulikzylinder 17, 18 aus dem bisher üblichen Bereich der Lagerzapfen der Walzen in den Bereich der Achsen 25, 26 der hydro statischen Lagerelemente 11, 12 bzw. der Hydraulikzylinder 17, 18 werden auch die Wirkungslinien zu den Achsen 25, 26 hin verlagert bzw. in diese hinein versetzt. Dieser Umstand und die vorerwähnte, insbesondere mittelbare Ver bindung der rechnergesteuerten Hydraulikzylinder mit den oben angeführten Signalgebern ermöglicht eine besonders günstige Regelung der elastischen Biegelinie(n) des Walzensatzes, insbesondere der Stützwalze 9.Due to the arrangement of the hydrostatic bearing elements 11, 12 or the hydraulic cylinders 17, 18 acting on the roll bales from the previously common area of the bearing journals of the rolls into the area of the axes 25, 26 of the hydrostatic bearing elements 11, 12 or the hydraulic cylinders 17, 18 , the lines of action are also shifted towards the axes 25, 26 or shifted into them. This circumstance and the aforementioned, in particular indirect connection of the computer-controlled hydraulic cylinders with the above-mentioned signal transmitters enables a particularly favorable regulation of the elastic bending line (s) of the roller set, in particular the support roller 9 .
Es ist ersichtlich, daß die, insbesondere lotrechte, Symmetrieebene S der bzw. des rahmenartig ausgebildeten, mit einem Fenster zumindest im Be reich der Walzenballen bzw. des Walzspalts versehenen Walzentragkonstruktion bzw. Walzwerksgerüsts bzw. Walzenständers, insbesondere deren Haupttragkon struktion 19 bis 22, mit der, insbesondere lotrechten, Symmetrieebene S des Walzensystems 1 bis 10 bzw. der Walzenanordnung ganz oder wenigstens im we sentlichen übereinstimmt.It can be seen that the, in particular vertical, plane of symmetry S of the or the frame-like, provided with a window at least in the loading area of the roll bale or the roll gap roll support structure or rolling mill stand or roll stand, in particular their main supporting structure 19 to 22 , with the, in particular vertical, plane of symmetry S of the roller system 1 to 10 or of the roller arrangement corresponds completely or at least essentially.
Die vorerwähnte Rechnersteuerung ist einerseits mit den Signalgebern und anderseits mit den Hydraulikzylindern 17, 18 bzw. deren hydraulischen Steuer elememten und gegebenenfalls mit den hydrostatischen Lagerelementen 11, 12 in Verbindung.The aforementioned computer control is on the one hand elememten with the signal generators and on the other hand with the hydraulic cylinders 17, 18 or their hydraulic control and possibly with the hydrostatic bearing elements 11, 12 in connection.
Hier wirken zusätzlich auf die Walzenzapfen bzw. deren Lager 27, 28 der oberen Stützwalze 9 Hubhydraulikzylinder bzw. hydraulische Zugzylinder 29, 30, die durch zwecks Regelung der elastischen Biegelinie(n) des Walzensatzes, ins besondere der obersten Stützwalze 9, vom Planheitsmeßgerät herrührende Signale betätigt werden. Diese Zylinder 29, 30 sind oberhalb der Walzenzapfen bzw. Lager, zweckmäßig einfacher Zapfenlager, vorteilhaft Pendelrollenlager 27, 28, der oberen bzw. obersten Walze(n), insbesondere der oberen Stützwalze 9, im oberen Seitenbereich der Walzentragkonstruktion, vorzugsweise beiderseits des oberen Distanzstücks 19 im Freiraum zwischen den im wesentlichen die Haupttragkonstruktion bildenden Stahlbrammen 21, 22, zweckmäßig schwenkbar, angeordnet, deren Kolbenstangen 33, 34 über sich zu den Lagerzapfen der oberen bzw. obersten Walze(n) 9 hin erstreckende Zugelemente 35, 36, insbesondere über ein Gelenklager, das sich vorteilhaft an einem nach oben gerichteten Fortsatz 35, 36 des Zapfenlagergehäuses 27, 28 befindet, mit den vorerwähnten Walzenzapfen bzw. deren Gehäuse kraftschlüssig in Verbindung stehen.Here additionally act on the roller journals or their bearings 27, 28 of the upper support roller 9 lifting hydraulic cylinders or hydraulic pull cylinders 29, 30 , which signals from the flatness measuring device by regulating the elastic bending line (s) of the roller set, in particular the top support roller 9 be operated. These cylinders 29, 30 are above the roller journals or bearings, expediently simple journal bearings, advantageously spherical roller bearings 27, 28 , the upper or uppermost roller (s), in particular the upper support roller 9 , in the upper side region of the roller support structure, preferably on both sides of the upper spacer 19 arranged in a free space between the steel slabs 21, 22 , which essentially form the main supporting structure, expediently pivotable, the piston rods 33, 34 of which extend over tension elements 35, 36 , in particular over a, to the bearing journals of the upper or uppermost roller (s) 9 Spherical bearing, which is advantageously located on an upward extension 35, 36 of the journal bearing housing 27, 28, is non-positively connected to the aforementioned roller journals or their housing.
Außerdem ist eine an sich bekannte Keilverstellung 31 vorgesehen. Diese Keilverstellung ist unterhalb der zwei hydrostatischen Lagerelemente 13, 14 der untersten Stützwalze 10 u. a. auch zum Ausgleich der Abnutzung des unteren Walzensatzes 2, 8, 10 bzw. der untersten Walze 10 angeordnet. Auf diese Keilverstellung wirkt ein hydraulischer Betätigungszylinder bzw. Anhebe- und Senkzylinder 32, der zwecks Regelung der elastischen Biegelinie(n) der unteren Walze(n) 2, 8, 10 durch Signalgeber, insbesondere mittelbar über die vor erwähnte Rechnersteuerung bzw. dadurch betätigte Stellglieder, betätigbar ist, die in dem vorerwähnten Planheitsmeßgerät angeordnet sind. Damit kann auch eine Regelung der Hub-Hydraulikzylinder 29, 30 kombiniert sein. In addition, a wedge adjustment 31 known per se is provided. This wedge adjustment is arranged below the two hydrostatic bearing elements 13, 14 of the lowermost support roller 10, inter alia also to compensate for the wear of the lower roller set 2, 8, 10 or the lowermost roller 10 . A hydraulic actuating cylinder or lifting and lowering cylinder 32 acts on this wedge adjustment, for the purpose of regulating the elastic bending line (s) of the lower roller (s) 2, 8, 10 by signal transmitters, in particular indirectly via the aforementioned computer control or actuators actuated thereby , Is operable, which are arranged in the aforementioned flatness measuring device. A regulation of the lifting hydraulic cylinders 29, 30 can thus also be combined.
Die Keilverstellung 31 weist sich etwa in Längsrichtung der Walzen er streckende Keilplatten 37, 38 auf, deren ebene kontaktierende Keilflächen 39, 40 einen Winkel mit der Waagrechten einschließen. Der erwähnte Betätigungszylinder 32 ist mittig zu diesen Keilplatten und unterhalb bzw. seitlich des Walzen satzes angeordnet. Die Kolbenstange 41 dieses Zylinders ist mit der Keil basis 42 der verschiebbaren, insbesondere oberen Keilplatte 38, insbesondere gelenkig, verbunden, wobei die andere Keilplatte 37 mittel- oder unmittelbar auf dem fundamentseitigen Teil der Walzentragkonstruktion, zweckmäßig bei deren Aufbau aus zwei Stahlbrammen 21, 22 und diese verbindenden Distanz stücken 19, 20 auf dem unteren Distanzstück 20 unverschieblich befestigt ist.The wedge adjustment 31 has approximately in the longitudinal direction of the rollers he stretching wedge plates 37, 38 , the flat contacting wedge surfaces 39, 40 enclose an angle with the horizontal. The aforementioned actuating cylinder 32 is arranged centrally to these wedge plates and below or to the side of the roller set. The piston rod 41 of this cylinder is connected to the wedge base 42 of the displaceable, in particular upper wedge plate 38 , in particular articulated, the other wedge plate 37 directly or indirectly on the foundation-side part of the roller support structure, expediently when it is constructed from two steel slabs 21, 22 and this connecting distance pieces 19, 20 is fixed immovably on the lower spacer 20 .
Die Fig. 5 bis 8 lassen als weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Quarto-Kompaktbau-Kaltwalzgerüst erkennen, wobei die Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie C-C der Fig. 7, die Fig. 6 eine Teildarstellung eines Schnitts nach der Linie B-B der Fig. 5, die Fig. 7 eine Stirnansicht und Fig. 8 eine Teilansicht eines Schnittes nach der Linie A-A der Fig. 7 veranschaulichen. Die vier Walzen des Walzwerks sind mit 43 bis 46 bezeichnet, die Ballen der obe ren und unteren Stützwalze 45 bzw. 46 mit dem Bezugszeichen 47 bzw. 48 versehen. Die übrigen Teile dieses Walzwerks sind in gleicher Weise wie beim Beispiel nach den Fig. 1 bis 4 gestaltet und aufgebaut. Auch die Wirkungsweise ist entsprechend. Es kann daher auf die Beschreibung der Fig. 1 bis 4 verwiesen werden. Figs. 5 to 8 can, as a further embodiment of the invention, a four-A packaged cold rolling mill see, FIG. 5 shows a section along the line CC of Fig. 7, Fig. 6 is a partial view of a section along the line BB of Figure . 5, FIG. 7 is an end view and FIG. 8 is a partial view of a section along the line AA of FIG. 7 illustrate. The four rolls of the rolling mill are designated 43 to 46 , the bales of the upper and lower support rolls 45 and 46 are provided with the reference numbers 47 and 48 , respectively. The remaining parts of this rolling mill are designed and constructed in the same way as in the example according to FIGS. 1 to 4. The mode of action is also corresponding. It can therefore be referred to the description of FIGS. 1 to 4.
Ähnliches gilt für die Fig. 9, 9a und 10, 10a, die ein erfindungsgemäßes Duo-Kompaktbau-Kaltwalzgerüst wiedergeben. Fig. 9 ist wieder ein Schnitt, u. zw. nach der Linie C-C der Fig. 10, Fig. 9a eine Teildarstellung eines Schnitts nach der Linie B-B der Fig. 9 sowie Fig. 10 eine Stirnansicht dieses Walzwerks und Fig. 10a eine Teilansicht eines Schnittes nach der Linie A-A der Fig. 10. Es sind nur zwei Walzen 49, 50 vorhanden, deren Ballen mit 51, 52 bezeichnet sind. Zur Beschreibung der übrigen Teile wird ergänzend auf das erste Beispiel verwiesen.The same applies to FIGS. 9, 9a and 10, 10a, which represent a dual-compact cold rolling mill according to the invention. Fig. 9 is again a section u. between line CC of FIG. 10, FIG. 9a a partial representation of a section along line BB of FIG. 9 and FIG. 10 an end view of this rolling mill and FIG. 10a a partial view of a section along line AA of FIG. 10 There are only two rollers 49, 50 , the bales of which are designated 51, 52 . For a description of the remaining parts, reference is also made to the first example.
Fig. 11 gibt ein Blockschaltbild der vorerwähnten Regelung des hydrau lischen Mediums bzw. der Hydraulikzylinder 17, 18, 29, 30, 32 wieder, die ins besondere auf die hydrostatischen Lagerelemente 11, 12 der Stützwalzen, vor nehmlich im Bereich von deren Ballen, wirken. Dem Rechner 64 werden die im Banddickenmeßgerät 24 und bzw. oder die im Planheitsmeßgerät 65 und bzw. oder die in den Hydraulikzylindern 17, 18 festgestellten Istwerte durch Signalgeber übermittelt. Der Rechner vergleicht diese Istwerte mit den ihm vom Bedie nungspult 66 vorgegebenen Sollwerten und veranlaßt mittels abgegebener Signale über hydraulische Steuermittel bzw. Servoventile 67 die Betätigung der diversen Hydraulik zylinder 17, 18, 29, 30 bzw. 32. Die übrigen dargestellten Teile des Walzwerks sind mit gleichen Bezugszeichen versehen wie in den zuvor behandelten Bei spielen. Fig. 11 is a block diagram of the aforementioned control of the hy metallic medium or the hydraulic cylinders 17, 18, 29, 30, 32 again, which act in particular on the hydrostatic bearing elements 11, 12 of the backup rollers, especially in the area of their bales . The actual values determined in the strip thickness measuring device 24 and or or in the flatness measuring device 65 and or or in the hydraulic cylinders 17, 18 are transmitted to the computer 64 by signal transmitters. The computer compares these actual values with the setpoints given to it by the operating console 66 and, by means of signals emitted via hydraulic control means or servo valves 67, causes the various hydraulic cylinders 17, 18, 29, 30 and 32 to be actuated. The remaining parts of the rolling mill shown are provided with the same reference numerals as in the previously dealt with games.
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