DE3834587A1 - Verfahren und vorrichtung zur einstellung und zur veraenderung der hoehe der durchlaufebene des walzgutes durch walzen der walzgerueste eines formstahlwalzwerkes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Einstellung und zur Veränderung der Höhe der Durchlaufebene des Walzgu­ tes durch die Walzen der hintereinander angeordneten Walzge­ rüste eines Formstahlwalzwerkes, das ein zwischen zwei Uni­ versalwalzgerüsten angeordnetes Flanschenstauchgerüst auf­ weist, und bei dem diese Einstellungen durch Anheben bzw. Absenken der Walzgerüste und/oder durch die Walzen tragende Teile der Walzgerüste bewirkt werden, sowie auf Vorrichtun­ gen zur Durchführung des Verfahrens.

Das Walzen von Formstäben, insb. von Trägern in Formstahl­ walzwerken erfordert die möglichst genaue Einhaltung des Einlaufes und des Auslaufes des Walzgutes in den Walzspalt im rechten Winkel zu der gemeinsamen Walzachsebene der Ober- und der Unterwalze; dies gilt besonders bei der Universal­ walzung von Parallelflansch-Trägern, da eine Abweichung von dieser Einlaufbedingung die Position der Stegmitte zu der Walzebene verändern kann und den die Qualität des Fertigpro­ duktes beeinträchtigenden Stegversatz hervorruft.

In den Universalwalzgerüsten wird ein Walzspalt zwischen den Horizontalwalzen und je Seite ein Walzspalt von der jeweili­ gen Vertikalwalze und den dieser zugewandten Seitenflanken der Horizontalwalzen gebildet. Bei nicht rechtwinkligem Einlauf wird ein Trägerprofil gezwungen, in den Walzspalt zu klettern und wird dann von der Unterwalze angehoben, im Walzspalt gleichgerichtet und fällt nach dem Austritt aus dem Walzspalt in etwa wieder in die dem Einlauf entsprechen­ de Höhenlage zurück. Die Vertikalwalzen drehen dabei um ihre vertikalen Achsen und bewirken vom Beginn der Verformung an eine Ausrichtung des Walzgutes zu der erwähnten rechtwinkli­ gen Position, d.h., es erfolgt eine Biegung des Trägers, mit der Längsspannungen über den Querschnitt aufgebaut werden, die in den unteren Flanschhälften als Druckspannung und in den oberen Flanschhälften als Zugspannung auftreten. Die Druckspannungen begünstigen die Breitung bei der Dickenab­ nahme der Flansche, während die Zugspannungen diese behin­ dern, mit dem Ergebnis, daß die unteren Flanschhälften stär­ ker breiten und die oberen Flanschhälften weniger oder gar nicht breiten. Diese unterschiedliche Breitung der oberen und der unteren Flanschhälften führt zu dem qualitätsmin­ dernden Stegversatz.

Um diesen nachteiligen Folgen des Walzprozesses zu begegnen, hat man bereits vorgeschlagen, die Walzgerüste mit Hilfe von zwischen Gerüst und Sohlplatten oder auch Zwischensohlplat­ ten eingebrachter Beilagen anzuheben bzw. abzusenken und damit einen rechten Einlaufwinkel für das Walzgut sicherzu­ stellen. Es ist auch bekannt, statt der Beilagen unter das Gerüst gesetzte Hubeinrichtungen zu verwenden oder (EP-Pa­ tentanmeldung 8 81 06 436.4) den aus Horizontalwalzenpaar und Vertikalwalzenpaar bestehenden Universalwalzensatz innerhalb des dabei ortsfest angeordneten Universalwalzgerüstes verti­ kal beweg- und positionsfestlegbar anzuordnen.

Die beschriebenen Anpassungen der Gerüsthöhen werden vor Beginn des Walzbetriebes vorgenommen und ggfs. nach Durch­ lauf von Walzproben erneut korrigierend vorgenommen; sie erfordern einen erheblichen Zeitaufwand und entsprechende Stillstandszeiten der Walzstraße. Als besonders nachteilig hat sich dabei erwiesen, daß sich häufig während des Walzbe­ triebes durch Anderungen im Zustand des Vorproduktes, bspw. ein Stegmittenversatz zeigt, der es notwendig macht, die Walzstraße erneut stillzusetzen, um entsprechende Korrektu­ ren der Höheneinstellung der Walzgerüste vorzunehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierig­ keit zu beseitigen und die damit verbundenen Nachteile, insb. die erforderlichen Stillstandszeiten zu vermeiden.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Höhe der Durch­ laufebene des Walzgutes durch die Walzen des Flanschen­ stauchgerüstes zur Korrektur der Stegmittenposition relativ zu der eingestellten Durchlaufebene der übrigen Walzgerüste während des Walzbetriebes gesteuert verändert und festgelegt wird.

Diese Veränderung der Höhenlage der Durchlaufebene des Walz­ gutes durch das Flanschenstauchgerüst relativ zur einge­ stellten Durchlaufebene, insb. der vor- und nachgeordneten Universalgerüste wird ein Abbiegen des dabei zwischen den Universalgerüsten eingespannten Trägers nach oben bzw. nach unten bewirkt. Die in den Flanschen je nach Biegerichtung auftretenden Druck- bzw. Zugspannungen überlagern die Ver­ formungsspannungen im Walzspalt und beeinflussen damit die Breitung in diesen Flanschen positiv bzw. negativ.

Da beim erfindungsgemäßen Verfahren die Korrekturen nur durch relativ geringe Änderungen der Höhenlage der Walzen des Flanschenstuachgerüstes bewirkt werden, bestehen keine tech­ nischen Schwierigkeiten, diese Änderungen während des Walz­ betriebes und mit Hilfe von an sich bekannten Steuereinrich­ tungen vorzunehmen, so daß bei entsprechender Erfassung der Abmaße und Abmaßänderungen des durch die Walzenstraße lau­ fenden Walzstabes die Korrektureinstellungen schon während dessen Durchlauf vorgenommen werden können. Die Stellwerte solcher ändernden Einstellungen der Höhenlage können auch als Stellglied einer Profilregelung Anwendung finden, die während des Walzens die Einstellung aller übrigen Walzgerü­ ste der Walzstraße in Abhängigkeit von die Abmessungsände­ rungen des durchlaufenden Walzstabes automatisch durchführt.

Das Verfahren läßt sich, wie die Erfindung weiter vorsieht, zweckmäßig durch eine Anordnung durchführen, bei der das Flanschenstauchgerüst in an sich bekannter Weise auf posi­ tioniereinstellbaren Hubeinrichtungen angeordnet ist bzw. dadurch, daß beide Walzen des Duo-Walzensatzes des Flan­ schenstauchgerüstes eine Positioniereinrichtung zur Änderung und Festlegung ihrer vertikalen Position aufweisen, oder daß die Walzen des Duo-Walzensatzes des Flanschenstauchgerüstes jeweils mit einer selbständigen, unabhängig von der anderen wirkenden Anstellvorrichtung verbunden sind.

Weist das Formstahlwalzwerk eine kompakte Umkehr-Tandem-Ge­ rüstgruppe auf, die aus einem Universalarbeitsgerüst, einem Flanschenstauchgerüst und einem Universalfertiggerüst be­ steht, dann kann diese Universal-Tandem-Gerüstgruppe auf einer gemeinsamen, von mechanisch-hydraulisch angetriebenen, positioniereinstellbaren Hubeinrichtungen getragenen Trag­ sohlplatte angeordnet sein. Mit dieser Ausbildung der Anord­ nung wird die Möglichkeit geschaffen, die komplette Univer­ sal-Tandem-Gerüstgruppe ohne die Notwendigkeit der Abstim­ mung der Positionen der Durchlaufebenen der einzelnen Gerü­ ste sowohl bei einem Programmwechsel als auch zwischen den einzelnen Walzstichen und ggfs. auch hier während des Durch­ laufes der Walzstäbe durch die Gruppe vertikal so zu posi­ tionieren, daß Durchlaufebene und Transportebene der Roll­ gänge aufeinander abgestimmt sind und der Profilstab die Universal-Umkehr-Tandem-Gerüstgruppe in einer unveränderten Ebene liegend durchläuft. Das Flanschenstauchgerüst kann in diesem Falle zusätzlich positionseinstellbar auf der Trag­ sohlplatte angeordnet werden.

Die Hubeinrichtung für die beschriebene Anordnung kann er­ findungsgemäß aus einem Spindelgetriebe bestehen dessen Spindel zusätzlich in einer zweiten, unterhalb des Spindel­ rades gelagerten, mit der Spindelmutter drehgekuppelten Druckmutter gewindegeführt ist, die von einem Hülsenkolben umfaßt wird, der drehfest und axial verschiebbar im Spindel­ getriebegehäuse angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel dieser Hubeinrichtung ist in der Zeichnung dargestellt.

Die strichpunktiert angedeutete Tragsohlplatte 1 ruht auf der Stirnfläche 2 a einer Gewindespindel 2 und ist mit dieser mittels eines durch eine mittige Gewindebohrung 2 b geführten Zugbolzens 3 mit Gewindeansatz 3 a und Mutter 4 verschraubt. Die Gewindespindel 2 ist in dem im Spindelgetriebegehäuse 6 gelagerten Spindelrad 7 gewindegeführt, das über die Spin­ delschnecke 5 von einem - nicht dargestellten - bspw. als Schrittschaltmotor ausgebildeten Motor positionssteuerbar drehantreibbar ist. Unterhalb des Spindelrades 7 ist eine Druckmutter 8 gelagert, die mit diesem über eine Klauenkupp­ lung 9 drehgekuppelt ist und von einem Hülsenkolben 10 um­ faßt wird, der mit einem Innenringbund 10 a auf einem Außen­ ringbund 8 a der Druckmutter 8 aufliegt. Der Hülsenkolben 10 ist im Spindelgetriebegehäuse 6 in Mittenachsrichtung der Druckmutter 8 geführt und über eine oberhalb seiner nach oben weisenden Ringstirn 10 b gebildete Ringkammer 12 auf nicht dargestellte Weise durckmittelbeaufschlagbar. Der Hülsenkolben 10 weist umfangsseitig mittenachsparallele Führungs-Zahnnuten 10 c auf, in die Zahnführungsstücke 13 eingreifen, die mit dem Spindelgetriebegehäuse 6 einstellbar verschraubt sind und den Hülsenkolben 10 im drehfest im Spindelgetriebegehäuse 6 festlegen. Die Trag-Sohlplatte 1 wird mittels Spindelschnecke 5 und Spindelrad 7 über die Gewindespindel 2 in die gewünschte Position angehoben bzw. abgesenkt und, nachdem sie diese Position erreicht hat, durch Druckmittelbeaufschlagung des Hülsenkolbens 10 und damit der Druckmutter 8 spielfrei in dem mit dem Fundament F verbundenen Spindelgetriebegehäuse 6 festgelegt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Einstellung und zur Veränderung der Höhe der Durchlaufebene des Walzgutes durch die Walzen der hintereinander angeordneten Walzgerüste eines Formstahl­ walzwerkes, das ein zwischen zwei Universalgerüsten ange­ ordnetes Flanschenstauchgerüst aufweist und bei dem diese Einstellungen durch Anheben bzw. Absenken der Walzgerüste und/oder durch die Walzen tragende Teile der Walzgerüste bewirkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Durchlaufebene des Walzgutes durch die Walzen des Flanschenstauchgerüstes zur Korrektur der Stegmittenposition relativ zur eingestellten Durchlaufe­ bene der übrigen Walzgerüste während des Walzbetriebes gesteuert, verändert und festgelegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderungen der Abmaße des durch die Walzenstraße laufenden Walzstabes von Meßeinrichtungen erfaßt, und die dabei ermittelten Meßwerte zur Änderung der Höheneinstel­ lung verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte als Stellglied eines Profilregelung angewendet werden, die während des Walzbetriebes die Einstellung aller übrigen Walzgerüste der Walzenstraße in Abhängigkeit von den Abmaßänderungen des durchlaufenden Walzstabes automatisch durchführt.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Flanschenstauchgerüst in an sich bekannter Weise auf positioniereinstellbaren Hubeinrichtungen angeordnet ist.

5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Walzen des Duo-Walzensatzes des Flanschen­ stauchgerüstes eine Positioniereinrichtung zur Änderung und Festlegung ihrer vertikalen Position aufweisen.

6. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen des Duo-Walzensatzes des Flanschenstauch­ gerüstes jeweils mit einer selbständigen, unabhängig von der anderen wirkenden Anstellvorrichtung verbunden sind.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 und/oder einem der An­ sprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Universal-Tandem-Gerüstgruppe auf einer gemein­ samen, von mechanisch-hydraulisch angetriebenen, posi­ tionseinstellbaren Hubeinrichtungen getragenen Tragsohl­ platte angeordnet ist.

8. Hubeinrichtung für eine Anordnung nach den Ansprüchen 4 und/oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung aus einem Spindelgetriebe besteht, dessen Gewindespindel (2) zusätzlich in einer zweiten unterhalb des Spindelrades (7) gelagerten, mit diesem drehgekuppelten Druckmutter (8) gewindegeführt ist, die von einem Hülsenkolben (10) umfaßt wird, der drehfest und axial verschiebbar im Spindelgetriebegehäuse (6) ange­ ordnet ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hülsenkolben (10) mit einem Innenringbund (10 a) auf einem Außenringbund (8 a) der Druckmutter (8) aufliegt und umfangsseitig mittenachsparallele Führungszahnnuten (10 c) aufweist, in die am Spindelgetriebegehäuse (6) lösbar angeordnete Zahnführungsstücke (13) eingreifen.