DE69404609T2

DE69404609T2 - Vorrichtung mit Eckenwalzen, zum Walzen von Ecken, ihre Steuervorrichtung und Verfahren zum Walzen unter Verwendung von diesen Vorrichtungen

Info

Publication number: DE69404609T2
Application number: DE69404609T
Authority: DE
Inventors: Takatoshi Amakawa; Takashi Ishikawa; Katsumi Okada; Toshisada Takechi; Takao Yunde
Original assignee: IHI Corp; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; IHI Corp
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1997-12-04
Anticipated expiration: 2014-11-23
Also published as: KR100249249B1; EP0654310A1; US5613390A; KR950013598A; EP0654310B1; DE69404609D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kantenwalzvorrichtung für ein Walzwerk zum Vermindern der Seitenkanten eines Walzguts mit Hilfe von Kantenwalzen, eine Steuervorrichtung sowie ein Verfahren zum Walzen des Walzguts mit Hilfe dieser Vorrichtungen.
Gewalzte Platten, z.B. warmgewalzte Brammen bestimmter Breite und Dicke, werden im allgemeinen hergestellt, indem sie vor dem Feinwalzen grob gewalzt werden.
Bei herkömmlichen Vorrichtungen zur Durchführung des vorstehend genannten Grobwalzverfahrens befindet sich, wie im Beispiel von Fig. 1 gezeigt, ein Walzwerk 3 mit einem Stauchwalzwerk (Stauchwalzgerüst) 1 und einer Horizontalwalze (Walze) 2 an einer Vielzahl an Stellen längs einer Walzstraße L sowie ein Rollengang 5 mit einer Vielzahl an Stützwalzen (Tischwalzen) 4 an den Vorder- und Hinterbereichen der Walzwerke 3. Es sind zudem Seitenführungen 6 auf der rechten und linken Seite der Walzstraße L derart ausgebildet, dass sie die Stützwalzen 4 nicht behindern, und sich über dem Tragetisch 5 einander gegenüberstehen. Auf der Unterseite jedes Rollengangs 5 befindet sich ein Zylinder 7 als Abstandsteuervorrichtung. Ein auf dem Rollengang 5 zu beförderndes Walzgut 8, z.B. eine Bramme, wird dem Walzwerk 3 zugeführt. Seine Stellung wird dabei von der rechten und linken Seitenführung 6 begrenzt. Dann wird es mit den Kantenwalzen 1 und den Horizontalwalzen 2 mehrmals auf eine bestimmte Breite und Dicke gewalzt. Das Bezugszeichen 9 kennzeichnet den rechten und linken Tischrahmen des Tragetisches 5. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet ein Lager der Stützwalze 4.
Beim Grobwalzverfahren entsteht eine Platine, indem ein Walzgut gewöhnlich mehrmals durch die Horizontalwalze und das Stauchwalzwerk befördert wird. Es ist bekannt, dass sich beim Grobwalzverfahren eine Bramme 8 (ein zu rollendes Walzgut), wie in der Draufsicht von Fig. 2A zu sehen, beim Horizontalwalzen in Gegenrichtung und, wie im mittleren Bereich von Fig. 2A gezeigt, in Breitenrichtung ausbreitet. Dabei beulen sich die Seitenflächen des Walzguts. Beim anschließenden Walzen der Seitenflächen 8E der Bramme 8 wölben sich, wie im unteren Bereich von Fig. 2A gezeigt, die Kanten 8C der Seitenflächen 8E des Walzguts zur Walzgutoberfläche hin. Die Kanten 8C werden daher im Vergleich zu anderen Bereichen des Walzguts nicht ganz gewalzt. Gewellte oder aufgerissene Bereiche werden daher ungenügend geglättet. Die Kanten 8C der Seitenflächen des Walzguts wölben sich zur Walzgutoberfläche hin. Dabei entsteht ein Fehler an den Seitenrändern der Erzeugnisse. Bei einem solchen Oberflächenfehler müssen die Seitenränder des Walzguts entfernt werden. Dies ist mit einem Ausbeuteverlust verbunden.
Beim Walzen eines relativ schmalen und dicken Walzguts, z.B. eines Stabs für eine dicke Platte, mit dem vorstehend genannten Walzwerk, entsteht beim mehrmaligen Walzen der Bramme 8 mit dem Stauchwalzwerk 1 und der Horizontalwalze 2 in Breiten- und Dickenrichtung zu einer Platine ebenfalls eine Randüberlappung 8L an den beidseitigen Rändern der Bramme 8. Dies ist in Fig. 3 gezeigt. Der Fig. 2B ist zu entnehmen, dass sich die Bramme 8 ganz besonders beim Walzen in normaler Laufrichtung zur Ober- und Unterseite hin ausbreitet, so dass beim anschließenden Horizontalwalzen die Überlappung 8L auftritt. Der Randüberlappungsbereich 8L muss bei einem anschließenden Verfahren entfernt werden. Das führt zu einem Ausbeuteverlust von Stahlerzeugnissen.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Sho. 53-28542 beschreibt ein Verfahren zur Qualitätsverbesserung von Seitenkantenbereichen 8C der Bramme 8. Dabei werden die Kantenbereiche 8C der Seitenfläche der Bramme (Walzgut) 8 mit einer, wie in Fig. 4A und 4B gezeigten Kaliberrolle 11, gewalzt. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Hei 2-25202 beschreibt ein in Fig. 5 gezeigtes Verfahren. Dabei werden die Kantenbereiche der Seitenflächen der Bramme 8 mit einer dem Walzwerk 3 angegliederten Schleif- oder Drehvorrichtung 12 entfernt. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Sho 63-161803 beschreibt zudem ein Verfahren zum Walzen der Kantenbereiche mit den in Fig. 4 dargestellten Kaliberrollen 11 und den Kantenwalzen 12 mit geneigten Achsen von Fig. 6. Das Bezugszeichen 13 in Fig. 6 bezeichnet einen hydraulischen Zylinder zum Drücken der Kantenwalzen.
Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Sho 53-28542 beschriebene Verfahren hat jedoch folgende Nachteile:
(a) Verschleiß der Kaliberrollen 11 zwischen den Endbereichen 8D und 8E des Kantenbereichs 8C von Fig. 4A infolge unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit.
(b) Keine wesentliche Wirkung bei unterschiedlicher Dicke der Bramme 8.
Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 2-25202 beschriebene bisherige Verfahren hat zudem folgende Nachteile:
(c) Ausbeuteverlust bei Entfernung einer fehlerhaften Fläche.
(d) Schwierige Anpassung bei einer Änderung der Walzgutbreite.
Das in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Sho 63-16803 beschriebene bisherige Verfahren hat ebenfalls folgende Nachteile:
(e) Verschleiß der Kaliberwalze 11 infolge unterschiedlicher Umfangsgeschwindigkeit der Kaliberwalze.
(f) Hoher Walzschlag und sehr große Vorrichtung bei linearem Walzen der Kantenwalze 12.
(g) Erforderliche, von einem Walzwerk unabhängige Vorrichtung der Breitensteuerung zur Anpassung der Kantenwalze 12 an Veränderungen der Walzgutbreite. Dabei erhöhen sich die Kosten der Vorrichtung.
Die japanischen Patentoffenlegungsschriften Sho 49-91944 und Sho 63-60003 beschrieben ebenfalls die Verwendung von Kantenwalzen zum Walzen von Brammenkanten. Dabei treten aber die gleichene Nachteile auf wie bei den Kantenwalzen der japanischen Patentoffenlegungsschrift Sho 63-16803.
Die an den Kanten zu walzende Bramme 8 wird zudem nicht notwendigerweise horizontal längs der Walzstraße L befördert; die Seitenränder können sich daher wellen, oder es kann eine Verwölbung in Querrichtung (C-Verwölbung) oder eine Verwölbung in Längsrichtung (Krümmung) auftreten. Beim Walzen der Breite einer dünnen Bramme werden insbesondere die obere und untere Kante uneben gewalzt, so dass sich die C-Verwölbung dabei leicht vergrößert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Walzen von Kanten bereitzustellen, die die vorstehend genannten Nachteile überwindet, und die Kanten über die Gesamtlänge des Walzguts gut wälzt. Die Kosten der Vorrichtung sollen dabei gering sein.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern der Kantenwalzvorrichtung bereitzustellen, so dass die Unebenheiten beim oberen und unteren Kantenwalzen und stärkere C-Verwölbungen des Walzguts begrenzt werden, bei gleichzeitigem Erhalt der meisten Vorteile der Kantenwalzvorrichtung.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, mit der vorstehend genannten Kantenwalzvorrichtung ein Verfahren zum Walzen von Walzgutkanten bereitzustellen.
Bei einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Kantenwalzvorrichtung zum Walzen von Seitenkanten eines Brammenwalzguts vorgesehen, umfassend:
eine einander gegenüberstehende erste und zweite Kantenwalzeinheit mit dazwischenliegendem Brammenwalzgut, wobei jede Einheit aufweist:
ein Paar aus einer oberen und unteren Walze, das an einer Rahmeneinheit befestigt ist;
einen Rückstellzylinder und ein Rückstellzylinderservoventil zur Bewegung der Rahmeneinheit seitlich in die Breitenrichtung des Brammenwalzguts; und
einen Vertikalsteuerzylinder und ein Vertikalsteuerzylinderservoventil zur Bewegung der Rahmeneinheit vertikal in die Dickenrichtung des Brammenwalzguts;
wobei die Vorrichtung zudem eine Steuervorrichtung zum Antreiben der Servoventile der Kantenwalzeinheiten umfasst, so dass die Seiten- und Vertikalstellung der Rahmeneinheiten eingestellt werden; und
die Steuervorrichtung die Seiten- und Vertikalstellung vor dem Rollen vorgibt und den Antrieb der Servoventile nach Maßgabe eines Unterschieds zwischen den Zylinderdrücken und eines vorbestimmten Belastungswertes regelt, um dem Profil des Brammenwalzguts beim Walzen zu folgen.
Der zweite Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der vorstehend genannten Vorrichtung, bei dem das Rückstellzylinderservoventil, bezogen auf eine vorbestimmte Plattenbreite auf der Eingangsseite und auf Belastungssollwerte, vor dem Rollen gesteuert und der Rückstellzylinder zurückgestellt wird, so dass die Seitenstellungen der oberen und unteren Walzen festgesetzt werden; und beim Rollen der Rückstellzylinderdruck gemessen wird, so dass eine Differenz zwischen dem Druck und dem vorbestimmten Belastungswert bestimmt und der Antrieb des Rückstellzylinderservoventils nach Maßgabe des Unterschieds geregelt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet Kantenwalzeinheiten, von denen jede mit einem an einer Rahmeneinheit befestigten Paar aus einer oberen und unteren Kantenwalze ausgestattet ist, so dass die Kantenwalzeinheiten seitlich und vertikal zum Brammenwalzgut bewegt werden, sowie eine Vorrichtung zum seitlichen und vertikalen Steuern der Kantenwalzeinheiten.
Die Kantenwalze ist eine nicht angetriebene Walze oder eine angetriebene Walze.
Die Walzvorrichtung (Vorrichtung) kann sich auf der Seitenführung an der Eintritts- und/oder Austrittsseite des Walzwerks befinden.
Die Kantenwalzeinheit kann aus der Betriebsstellung zur Walzstraßenaußenseite zurückgezogen werden. Es kann ein Leitschienenschließteil bereitgestellt sein, um nach dem Rückzug der Kantenwalzeinheit eine Öffnung zu schließen. Somit kann bei einer Walzpause die Walzvorrichtung zurückgezogen und die der Bramme zugewandten Oberfläche der Leitschiene geschlossen werden. Es kann eine Leitschiene einer vorhandenen Walzvorrichtung verwendet werden, so dass man mit einfachen Verbesserungen befriedigende Ergebnisse erzielt.
Die mit der oberen und unteren Walze der Walzvorrichtung befestigte Rahmeneinheit befindet sich im Gehäuse und ist austauschbar. Es kann durch Herausziehen nach oben mit den Kantenwalzen ausgetauscht werden.
Die Erfindung erleichtert deshalb das Anbringen der Walzvorrichtung. Man erhält sogar an den Kantenbereichen Stahlbleche mit hoher Qualität, ohne die bisherige Seitenführungsfunktion zu beeinträchtigen. Die Kantenwalze in der Walzstraße ist zudem sehr leicht austauschbar.
Die erfindungsgemäße Walzvorrichtung mit vorstehend genanntem Aufbau hat folgende Vorteile:
(1) Die Vorrichtung ist erheblich verkleinerbar, da das aus oberer und unterer Walze bestehende Paar an einer Rahmeneinheit befestigt ist. Die Rahmeneinheit ist seitlich und vertikal zum Walzgut beweglich. Die Höhe des Kantenwalzpaares und der Abstand in Breitenrichtung des Walzguts sind nach Maßgabe der Breite und der Dicke des Walzguts einstellbar, um dadurch das Walzgut bestmöglich zu walzen.
(2) Durch die vorstehend genannte Verkleinerung der Vorrichtung kann die Walzvorrichtung auf der Seitenführung einer vorhandenen Warmwalzvorrichtung angebracht werden, so dass dadurch auf eine Breitensteuervorrichtung zur ausschließlichen Verwendung der Walzvorrichtung verzichtet werden kann.
(3) Bei Walzpausen ist die Kantenwalzeinheit seitlich zurückziehbar.
Durch das Anbringen der Walzvorrichtung auf der einem Walzwerk benachbarten Seitenführung, wie vorstehend beschrieben, ergibt sich ein weiteres zu lösendes Problem. Die Lösung des Problems wird nachstehend beschrieben. Die Seitenführung auf der Eintritts- oder Austrittsseite des Walzwerks ermöglicht das wirksame Ausrichten und das Vermindern von Krümmungen des Walzguts. Deshalb ist es günstig, die Breite der Leitschiene möglichst nahe an das Walzgut anzupassen und es auch möglichst nahe an eine Walzgutgreifstelle des Walzwerks zu führen.
Befindet sich die Walzvorrichtung auf der Seitenführung, dann ist jedoch gleichzeitiges Führen und Walzen erforderlich. Bei zurückgezogener Kantenwalzeinheit in der Walzvorrichtung entsteht in diesem Bereich der Seitenführung deshalb eine Öffnung. Die Öffnung beeinträchtigt die Ausrichtung und die Krümmungsbegrenzung des Walzguts bei zurückgezogener Kantenrolleinheit, d.h. bei Walzpausen. In einer Umkehrwalzstraße wird das Walzgut oft von der Öffnung erfasst. Das ist ein großer Nachteil, da nicht alle Gegenstände gewalzt werden müssen. Die Walzvorrichtung muss auf die vorstehende Seite zurückgezogen werden, wenn die Walzvorrichtung auf der Seitenführung der Umkehrwalzstraße angebracht ist. Ist die Walzvorrichtung auf dem Vorderende der Leitstange angebracht, so dass dort keine Öffnung an der Leitstange entsteht, entsteht ebenfalls das Problem, dass die Seitenführung nicht nahe an die Walzgutgreifstellung des Walzwerks lenkt.
Die Erfindung hat diesen Nachteil durch ein sehr einfaches Mittel beseitigt. Bei einer Vorrichtung mit der Walzvorrichtung auf der Seitenführung auf der Eingang- oder Ausgangseite des Vorwalzwerkes zieht sich die Kantenwalzeinheit bei Walzpausen seitlich von der Walzstraße zurück; ein Leitträgerschließteil schließt den Öffnungsbereich des Seitenführungsträgers, der dabei möglicherweise auftritt. Es entsteht dabei eine einfachere Walzvorrichtung, die die Arbeitsweise der Seitenführung auch dann nicht beeinträchtigt, wenn die Kantenwalzeinheit zurückgezogen ist.
Zudem entsteht das Problem, dass bei der Befestigung der Kantenwalzen der Walzvorrichtung in geneigter Stellung die obere und untere Kantenwalze beim Austauschen sehr schwer entfernbar sind und ihr Austausch zudem sehr lange dauert. Der Nachteil entsteht aus der Neigung der Rollen und dadurch, dass sie freitragend sind. Dieses besondere Problem unterscheidet sich sehr von dem, das bei herkömmlichen horizontalen und vertikalen Walzwerken auftritt, in denen die Walzen mit Bremskeilen leicht austauschbar sind.
Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, können die Kantenwalzen mit dem ganzen Kantenwalzrahmen ausgewechselt werden. Das Auswechseln erfolgt dadurch wesentlich schneller. Das Auswechseln der Walzen selbst kann dabei nach dem Ausbau des Kantenwalzrahmens außerhalb der Straße erfolgen. Beim Wechseln der Walzen außerhalb der Straße kann die Stellung des Kantenwalzbefestigungsrahmens verändert werden. Dadurch wird die Handhabung der Kantenwalzen beim Austausch der Walzen außerhalb der Bahn erleichtert, d.h. der Austauschvorgang wird, im Vergleich zu einem Austausch auf der Straße, wirksamer. Das Auswechseln erfolgt beispielsweise leicht bei geneigtem Kantenwalzenbefestigungsrahmen, wenn sich die Kantenwalzen auf Horizontalhöhe außerhalb der Straße befinden.
Zur Lösung der zweiten Aufgabe stellt die Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Walzvorrichtung und eine Steuervorrichtung bereit, mit einem Gehäuse, das mit einem Rückstellzylinder in Walzgutbreite bewegt werden kann und das entgegengesetzt zu einer an den beiden Stellen in Walzgutbreite über der Walzstraße sich befindenden Seitenführung angebracht ist, einem Rahmen mit L-förmigen oberen und unteren Rollen, der vertikal beweglich im Gehäuse angeordnet ist, einem an der Unterseite des Rahmens angebrachten Ausgleichszylinder zum Heben des Rahmens, und einem Hubkraftsteuerzylinder (Vertikalsteuerzylinder) zum Steuern der an der unteren Oberflächenseite des Rahmens angreifenden Hubkraft. Dabei wird der Antrieb eines Rückstellzylinderservoventils zum Betreiben des Rückstellzylinders eingestellt nach Maßgabe der Stellung und der Belastungssollwerte, bezogen auf eine vorgegebene Walzgutbreite auf der Eingangsseite, beim Steuern der oberen und unteren Kantenwalzstellung und beim Zurückstellen der Rückstellzylinder, um die obere und untere Kantenwalze zu steuern, so dass die Materialbreite konstant reduziert wird und zudem der Rückstellzylinderdruck erfasst wird, um eine Differenz zwischen dem Druck und dem vorbestimmten Belastungswert zu bestimmen und den Antrieb des Rückstellzylinderservoventils nach Maßgabe der Differenz einzustellen.
Die Erfindung schafft auch ein Verfahren zum Steuern der Walzvorrichtung und eine Steuervorrichtung mit einem Gehäuse, das mit einem Rückstellzylinder in Gegenstandsbreite bewegt werden kann und das sich gegenüber einer Seitenführung befindet, die an beiden Stellungen in der Breitenrichtung des Walzguts über der Walzstraße liegt, einem vertikal im Gehäuse beweglichen Rahmen mit L-förmigen oberen und unteren Kantenwalzen, dem Ausgleichszylinder auf der Unterseite des Rahmens zum Heben des Rahmens und einem Hubkraftsteuerzylinder zum Steuern der auf der oberen Oberflächenseite des Rahmens wirkenden Hubkraft, sodass der Antrieb eines Hubkraftsteuerzylinderservoventils zum Betreiben des Hubkraftsteuerzylinders nach Maßgabe der Stellung und der Belastungssollwerte eingestellt wird, die auf einem vorgegebenen Durchgangswert basieren. Die Hubkraftsteuerzylinderstellung wird zurückgestellt, um die oberen und unteren Kantenwalzen zu steuern, so dass konstant gewalzt werden kann. Bei Verwölbungen in der Vertikalrichtung, z.B. eine C-Verwölbung, wird zudem der Hubkraftsteuerzylinderdruck gemessen, um eine Differenz zwischen dem Druck und dem vorgegebenen Belastungswert zu bestimmen und den Antrieb des Hubkraftsteuerzylinderservoventils nach Maßgabe der Differenz zu korrigieren.
Bei einer Verwölbung in Breitenrichtung, z.B. eine Krümmung, an den Kanten eines Walzguts wird ein mit einem Drucksensor des Rückstellzylinders erfasster Wert mit einem Belastungssollwert mit einem Belastungsregelrechner berechnet. Dabei wird ein Antriebsbefehl zum Antreiben des Rückstellzylinderservoventils korrigiert, so dass die Rückstellzylinderstellung gesteuert wird, um die Kantenwalzstellungen in Richtung der Walzgutbreite in richtige Stellungen zu korrigieren.
Da der Antrieb des Rückstellzylinderservoventils eingestellt werden kann, basierend auf dem Sollwert der Stellung, die der Walzgutbreite auf der Eingangsseite entspricht, dem Belastungssollwert und dem Rückstellwert, um dabei die obere und untere Kantenwalzstellung zu steuern, so dass durch den Betrieb des Rückstellzylinders in der Breitenrichtung konstant gewalzt und auch, wie vorstehend beschrieben, durch Vergleichsberechnung des mit dem Rückstellzylinderdrucksensor gemessenen Werts und des Belastungssollwerts korrigiert wird, kann die Kantenwalze seitlich nach Maßgabe der Krümmung des Walzguts bewegt werden, um somit das Walzgut einheitlich zu walzen.
Bei einer Vertikalabweichung, z.B. Wellen im Walzgut, wird der mit dem Hubkraftsteuerzylinderdrucksensor gemessene Wert mit dem Belastungssollwert mit einem Rechner berechnet, und die Belastung geregelt. Ein Antriebsbefehl zum Antreiben des Hubkraftsteuerzylinderservoventils wird geregelt. Dabei wird die Steuerung der Hubkraftsteuerzylinderstellung und demzufolge die Vertikalstellung der Kantenwalzen in eine richtige Stellung ermöglicht.
Wie vorstehend beschrieben, wird der Antrieb des Hubkraftsteuerzylinderservoventils eingestellt auf der Basis des Sollwerts der Stellung, die der Walzstraßenhöhe entspricht, des Belastungssollwerts und des Rückstellwerts der Stellung. Dadurch wird die obere und untere Kantenwalze gesteuert. Der Betrieb des Hubkraftsteuerzylinders ermöglicht ein konstantes Walzen. Der mit dem Hubkraftsteuerzylinderdrucksensor erfasste Wert und der Belastungssollwert werden auch zum Vergleich berechnet, um den Antrieb des Hubkraftsteuerzylinderservoventils zu korrigieren. Deshalb können die Kantenwalzen nach oben und unten längs der Seitenränder des Walzguts vorhandener Wellen bewegt und das Walzgut folglich einheitlich vertikal gewalzt werden.
Mit dem im folgenden beschrieben Verfahren zur Verwendung der Walzvorrichtung wird das dritte Ziel der Erfindung erreicht.
Die Kantenwalzen mit der Kantenwalzeinheit der Kantenwalzvorrichtung, die auf der Seitenführung an der Eingangseite angebracht ist, beginnen die Kanten nach dem Aufgreifen des Walzguts in der Umkehrwalzstraße zu walzen. Das Walzgut wird dann kontinuierlich bis zum Bandende des Walzguts gewalzt. Beim Umkehrwalzen des Walzguts von der Austrittsseite wird die Öffnung der Seitenführung auf der Eintrittsseite geschlossen. Das Kantenwalzen beginnt mit der Kantenwalzeinheit der Kantenwalzvorrichtung, die auf der Seitenführung an der Austrittsseite angebracht ist, nach dem Aufgreifen des Walzguts in der Umkehrwalze, so dass die Stirnfläche des Walzguts gewalzt wird.
Mit den vorstehend beschriebenen auf der Eintritts- und Austrittsseite der Umkehrwalzstraße angebrachten erfindungsgemäßen Vorrichtungen wird ein Walzgut nach dem Aufgreifen in der Umkehrstraße mit der Walzvorrichtung auf der Eintrittsseite zum Bandende gewalzt und dann gedreht. Dabei werden nach dem Aufgreifen des Walzguts in der Umkehrstraße die Kanten der Stirnfläche des Walzguts mit der Walzvorrichtung auf der Außenseite gewalzt. Das Walzgut kann nach dem Verfahren über die Gesamtlänge des Walzguts mit der Antriebskraft der Umkehrwalzstraße gut gewalzt werden. Es treten auch dann keine Fehler an den Seitenkanten des Erzeugnisses auf, wenn die Kantenwalzen nicht angetriebene Walzen sind.
Sind die Kantenwalzen zudem Antriebswalzen oder wird ein Walzgut mit Treibwalzen befördert, beginnt die Kantenwalzeinheit der vorstehend genannten Walzvorrichtung, die auf der Seitenführung an der Eintrittsseite angebracht ist, zu walzen. Dabei wird das Walzgut vom Vorderende bis zum Umlaufende nicht nur umkehrgewalzt, sondern auch in eine Richtung gewalzt.
Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend genauer mit Bezug auf die anliegenden Abbildungen beschrieben.
Bevorzugte Ausführungsformen werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, wobei in der Abbildungen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Es zeigt:
Fig. 1 eine Zeichnung, die ein Beispiel eines bisherigen Walzwerks zeigt;
Fig. 2A und 2B erklärende Zeichnungen für auftretende Fehlerquellen an Endbereichen von Erzeugnissen, die mit einem bisherigen Walzwerk hergestellt werden;
Fig. 3 einen Querschnitt eines Formbeispiels einer bisherigen Bramme;
Fig. 4a und 4b erklärende Zeichnungen des in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Sho 53-28542 beschriebenen Stands der Technik;
Fig. 5 eine erklärende Zeichnung zur Qualitätsverbesserung von Endbereichen von Erzeugnissen mit einer bisherigen in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Hei 2-25202 beschriebenen Walzvorrichtung;
Fig. 6 eine erklärende Zeichnung von bisherigen in den japanischen Patentoffenlegungsschriften Sho 63-16803, 49-91944 und 63-60003 beschriebenen Kantenwalzen;
Fig. 7 eine Seitenansicht der ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Walzvorrichtung;
Fig. 8 eine Seitenansicht einer Vertikalstellvorrichtung der ersten Ausführungsform;
Fig. 9 eine Vorderansicht der Vertikalstellvorrichtung der ersten Ausführungsform;
Fig. 10 eine Vorderansicht der ersten Ausführungsform;
Fig. 11 einen Grundriss der ersten Ausführungsform beim Walzen;
Fig. 12 einen Grundriss der ersten Ausführungsform im Wartezustand;
Fig. 13 einen Grundriss der allgemeinen Anordnung der ersten Ausführungsform;
Fig. 14 eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Walzvorrichtung;
Fig. 15 einen Grundriss der zweiten Ausführungsform;
Fig. 16 eine Ansicht längs der Linie XVI-XVI von Fig. 15;
Fig. 17 eine Ansicht längs der Linie XVII-XVII von Fig. 15;
Fig. 18 eine Ansicht längs der Linie XVIII-XVIII von Fig. 16;
Fig. 19 eine Seitenansicht der zweiten Ausführungsform im Wartezustand;
Fig. 20 einen Grundriss der Fig. 19;
Fig. 21 eine Blockzeichnung einer Ausführungsform der Seitenstellsteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform;
Fig. 22 eine erklärende Ansicht zum Betreiben der Ausführungsform;
Fig. 23 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Hebestellsteuervorrichtung der zweiten Ausführungsform;
Fig. 24 ein Beispiel einer Hydraulikvorrichtung der erfindungsgemäßen Walzvorrichtung; und
Fig. 25 eine Tabelle des Betriebszustandes eines Stellglieds der Ausführungsform.
Die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung sind im folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Die erste Ausführungsform der Erfindung ist eingehend an Hand von Fig. 7 beschrieben. Eine obere Kantenwalze 112 und eine untere Kantenwalze 114 sind drehbar an einer Rahmeneinheit 116 einer Kantenwalzeinheit 110 befestigt. Die Kantenwalzeinheit 110 ist eine Konstruktionseinheit. Sie ist so angebracht, dass sie in Horizontalrichtung (in die Breitenrichtung eines Walzguts 8) und in Vertikalrichtung, bezogen auf eine Seitenführung 306, beweglich ist. Ein Rückstellzylinder 122 auf einer Seitenführung 306 bewegt die Kantenwalzeinheit 110 mit einer Stange 124 und einem Universalgelenk 126 horizontal hin und her. Die Kantenwalzeinheit 110 ist vertikal bewegbar. Sie wird mit einem Ausgleichzylinder 130 und einem Hubkraftsteuerzylinder 144 vertikal in Stellung gebracht.
Fig. 8 und 9 zeigen Beispiele des vertikal bewegbaren Mechanismus. Ist der Hubkraftsteuerzylinder 144 zwischen einem Gelenkhebel 150, der auf einem Ende eines Schafts 131 angebracht ist, und einen Arm 152 eingezogen, bewegt sich eine Druckstange 132 mit dem Schaft 131 und einem Arm 142 nach unten und drückt die Rahmeneinheit 116 nach unten, um dadurch die Vertikalstellung der Rahmeneinheit 116 mit dem Ausgleichszylinder 130 festzulegen. Auf der Rückseite der Rahmeneinheit 116 befindet sich ein Linearlager 117; die Rahmeneinheit 116 gleitet vertikal auf dem Linearlager 117, in Bezug auf das vertikal befestigte Gehäuse 118. Das Gehäuse 118 mit einer Seitenwandträgerrolle 128 bewegt sich horizontal.
Das Universalgelenk 126 von Fig. 7 ermöglicht Horizontal- und Vertikalbewegungen der Rahmeneinheit 116. Die Kantenwalzeinheit 110 kann deshalb Kantenbereiche von Seiten der Bramme 8 bei einer willkürlicher Stellung nach Maßgabe der Breite und Dicke der zu walzenden Bramme 8 entfernen.
Der Ausgleichszylinder 130 dient dazu, das Gewicht der Kantenwalzeinheit 110 einzustellen, um den steuerbaren Bereich des Hubkraftsteuerzylinders 144 vorzubelasten und die Reaktionsgeschwindigkeit der Vertikalstellsteuerung mit dem Hubkraftsteuerzylinder 144 zu erhöhen, so dass die Kantenwalzen den Wellen (Auf- und Abbewegung) der mit hoher Geschwindigkeit sich bewegenden Bramme 8 folgen können. Wenn die Verzögerung der Reaktionsgeschwindigkeit des Vertikalstellsteuerzylinders kein Nachteil ist, können anstelle des Ausgleichszylinders 130 elastische Körper, z.B. eine Feder, verwendet werden.
Die Kantenwalzeinheit 110, die die Rahmeneinheit 116 und die obere und untere Walze 112 und 114 umfasst, befindet sich im Gehäuse 118. Das Gehäuse 118 hat eine obere Abdeckung 140, die seitlich über der Rahmeneinheit 116 mit der Stößelstange 132 in einer kreisförmigen Hebebewegung des Arms 142 zurückgezogen werden kann. Die Abdeckung 140 und die Stößelstange 132 werden mit einer Stange 146 des Hubkraftsteuerzylinders 144 betrieben. Ist die Abdeckung 140 zurückgezogen, kann die Rahmeneinheit 116 aus dem Gehäuse 118 nach oben gezogen werden. Die Kantenwalzen 112 und 114 können deshalb nach dem Herausziehen der Rahmeneinheit 116 mit einem Kran außerhalb der Straße gewechselt und instandgehalten werden.
Befindet sich die Walzvorrichtung der ersten Ausführungsform im Wartezustand, wird ein Seitenführungsschließteil 230 (z.B. eine Tür) der Fig. 10, 11 und 12 radial 234 vom Zentrum des Schafts 232 mit einer Antriebsvorrichtung 238 (z.B. ein Hydraulikmotor) bewegt. Dadurch wird der durch den Pfeil 236 dargestellte Öffnungsbereich der Seitenführung 306 geschlossen. Das Bezugszeichen 4 in den Fig. 10 und 12 bezeichnet eine Tischwalze.
Beim Austauschen der Kantenwalzen 112 und 114 wird der Hubkraftsteuerzylinder 144 übergeschlagen. Dabei öffnet sich die obere Abdeckung 140. Nach dem Herausziehen der Kantenwalzen mit dem gebrauchten Kantenwalzenbefestigungsrahmen 116 muss die mit neuen Kantenwalzen versehene Rahmeneinheit nur noch aufgehängt und eingesetzt werden. Die gebrauchten Kantenwalzen 112 und 114 werden dann aus der Rahmeneinheit 116 außerhalb der Walzstraße entfernt und durch neue Walzen ersetzt, die einfach eingesetzt werden.
Im folgenden wird ein konkretes Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung der ersten Ausführungsform beschrieben. In Fig. 13 sind die Walzvorrichtungen 320a und 320b der ersten Ausführungsform auf den Seitenführungen 306a bzw. 306b auf den Eintritts- und Austrittsseiten der Umkehrstraße 300 angebracht. Ein Stauchwalzgerüst 1 befindet sich an der Eintrittsseite der Horizontalwalze 2. Die Kantenwalzen 112 und 114 zum Walzen der Kanten sind nicht angetriebene Walzen; beim Vor- und Zurückbewegen der Bramme 8 durch die Antriebskraft der Umkehrstraße 300 wird die Bramme 8 mit der Walzvorrichtung 320a oder 320b auf der Eintrittsseite durch die Antriebskraft gewalzt.
Nähert sich, wie in Fig. 13 gezeigt, die Bramme 8 der Seitenführung 306a von links, und folgt man der Blickrichtung, so erfolgt eine Zentrierung durch die Seitenführung 306a sowie eine Korrektion der Krümmungen der Bramme 8. Die Walzvorrichtung 320 ist dabei auf der Eintrittsseite zurückgezogen. Da die Öffnung an der Stelle der Walzvorrichtung 320a geschlossen ist, bereitet das Zentrieren und das Ausrichten von Krümmungen der Bramme 8 durch die Seitenführung 306a keine Schwierigkeiten. Dabei ist die Kantenwalzeinheit 110 der Walzvorrichtungen 320a und 320b im Wartezustand mit ihren vertikalen Stellungen, die bestimmt sind nach Maßgabe der Dicke des Walzguts in der Seitenführung 306a oder 306b auf den Eintritts- und Austrittsseiten.
Nachdem das Vorderende der Bramme 8, die durch die Seitenführung 306a auf der Eintrittsseite geführt wurde, die Seitenführung 306a verlassen hat, und bevor es in der Umkehrwalzstraße 300 aufgegriffen wurde, wird das Führungsträgerschließteil 230 der Walzvorrichtung 320a geöffnet. Dann bewegt sich, nachdem die Kante 1 das Vorderende der Bramme 8 verlassen hat und bevor es in der Horizontalwalze 2 des Rückzugzylinders 122 der Walzvorrichtung 320a aufgegriffen wird, die Kantenwalzeinheit 110 horizontal, um die Kantenbereiche der Bramme 8 zu walzen.
Dabei ist die Kantenwalzeinheit 110 der Kantenwalzvorrichtung 320b an der Austrittsseite zurückgezogen. Das Führungsträgerschließteil 230 ist geschlossen. Beim Walzen der Bramme 8 von der Umkehrwalzstraße 300 zur Seitenführung 306b wird die Bramme 8 dabei an der Austrittsseite mit der Seitenführung 306b zwangsgeführt und ausgerichtet.
Die Kantenwalzvorrichtung 320b an der Austrittsseite wandert dann von der Seitenführung 306b zur Umkehrwalzstraße 300. Nachdem das Hinterende der Bramme 8 die Seitenführung 306b verlassen hat und bevor die Bramme in der Umkehrwalzstraße 300 ergriffen wird, wird das Führungsträgerschließteil 230 geöffnet. Nach dem Aufgreifen in der Walze wird die Kantenwalzeinheit 110 horizontal bewegt, so dass die Kanten der Bramme 8 gewalzt werden. Besteht keine Gefahr mehr, dass die Bramme durch eine Öffnung des Führungsträgerabschließteils gefasst wird, kann das Walzgut zwangsgeführt und ausgerichtet werden. Die Öffnung ist dabei nicht verschlossen.
Beim Ziehen der Bramme 8 durch die Umkehrwalzstraße 300 während des Walzens der Bramme 8 von der Kantenwalzvorrichtung 320a oder 320b zur Umkehrwalzstraße 300 werden die Kanten der Bramme 8 mit einer Zugkraft gewalzt. Ein Bereich, der von der Kantenwalzvorrichtung 320a an der Eintrittsseite nicht gewalzt wird, wird von der Kantenwalzvorrichtung 320 an der Austrittsseite gewalzt. Die Bramme 8 und somit auch die Kanten werden deshalb über ihre Gesamtlänge gewalzt.
Wird die Kantenwalzvorrichtung dabei einem Horizontal- oder Vertikalwalzwerk angenähert, werden die Kanten eines Walzguts durch die Antriebskraft der Umkehrstraße gewalzt. Es ist demzufolge keine Antriebsvorrichtung für die Kantenwalzen erforderlich.
Das Walzen der Kanten mit der Antriebskraft des Walzwerks ist bei der vorstehend genannten Ausführungsform beschrieben. Die Kantenwalzvorrichtung ist an der Eintritts- oder Austrittsseite der Umkehrwalzstraße oder aber an einem Einbahnwalzwerk angebracht, wenn die Walzvorrichtung mit einer Antriebsvorrichtung zum Antreiben der Kantenwalzen versehen wird.
Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kantenwalzvorrichtung stehen sich, ähnlich wie im Walzwerk von Fig. 1, die Seitenführungen 6 auf der rechten und linken Seite der Walzstraße L am Eintritt und Austritt des Einwegwalzwerks gegenüber. Bei dieser Anordnung sind, wie in den Fig. 14 bis 18 eingehend gezeigt, die rechte und linke Kantenwalzvorrichtung A und B an erforderlichen Stellen in einem Zwischenbereich der rechten und linken Seitenführung 6 angebracht.
Dies ist im folgenden eingehend beschrieben. Es befinden sich Aussparungen 6R an gegenüberliegenden Bereichen der rechten und linken Seitenführung 6. Die Seitenführungen 6 haben eine Öffnung 118P an gegenüberliegenden Seiten über der Walzstraße L. Das mit einer am oberen Ende mit einer entfernbaren oberen Abdeckung 140 bereitgestellte vertikal verlaufende Gehäuse 118 ist vertikal bis zur Aussparung 6R eingesetzt; ein vertikal verlaufender Trägerrahmen 416 ist an der oberen Stelle der Vorder- und Rückseiten in Richtung der Walzstraße L des Gehäuses 118 befestigt. Zudem ist ein Basisrahmen 418 mit einer seitlichen Führungsschiene 417 vorne und hinten unbeweglich über der Aussparung 6R auf der Seitenführung befestigt; die rechten und linken Längsführungswalzen 419, die auf der vorderen und hinteren Oberfläche des Trägerrahmens 416 befestigt sind, sind mit der Führungsschiene 417 verbunden; das Gehäuse 118 wird von der Seitenschiene 417 des Basisrahmens 418 bis zu den Führungswalzen 419 des Trägerrahmens 416 getragen.
Auf der Unterseite des Trägerrahmens 416 befindet sich eine Seitenführungsrolle 420, die die vorderen und hinteren gegenüberliegenden Oberflächen des Basisrahmens 418 berührt; am unteren Ende der vorderen und hinteren Oberfläche des Gehäuses 118 befindet sich auch die seitliche Führungsrolle 128, die die Seitenfläche des zwischen dem rechten und linken Tischrahmens 9 angebrachten Führungsträgers 422 berührt. Im Zwischenabschnitt der Rückseite des Gehäuses 118 befindet sich zudem das Stangenende des Rückzugzylinders 122, der seitlich auf dem Rückseitenbereich der Seitenführung 6 angebracht ist und sich hin und her bewegt, um die Seitenrollen 419, 420 und 128 zu drehen. Das Gehäuse 118 bewegt sich dadurch seitlich vor und zurück, um den Differenzbetrag der nachstehend beschriebenen rechten und linken Kantenwalze 112 und 114 einzustellen. Es befindet sich an der oberen Stelle auf der Rückseite des Gehäuses 118 am Vorderende ein T-förmiger Arm 424, der sich seitlich bewegt; ein mit dem Vorderende des Arms 424 in Verbindung stehender Hemmer 425 ist fest auf dem oberen Oberflächenabschnitt der Seitenführung 6 angebracht, so dass die Bewegung des Gehäuses 118 in die Zugangsrichtung eingeschränkt wird.
Die Rahmeneinheit 116 mit einer Führungsrolle 426 ist zudem derart an den oberen und unteren Endbereichen auf den rechten und linken Seitenoberflächen angebracht, dass sie die Innenoberfläche des Gehäuses 118 berührt. Die in L-Form an den gegenüberliegenden Oberflächenbereichen über der Walzstraße L angebrachten oberen und unteren Kantenwalzen 112 und 114 sind wie ein Kern im Gehäuse 118 vertikal beweglich; die oberen und unteren Kantenwalzen 112 und 114 sind von rechts und von links in die Öffnung 118P des Gehäuses 118 zugänglich, so dass sie einander gegenüber stehen. Auf dem unteren Abschnitt im Gehäuse 118 ist der vorbelastete Gleichgewichtszylinder 130 angebracht, mit dem die Rahmeneinheit 116 gehoben wird. Auf der Rückseite der Trägerrahmen 426 sind seitlich vorstehende Bügel 430 angebracht. Zwischen diesen Bügeln 430 ist drehbar die in Längsrichtung angeordnete Welle 131 befestigt, so dass das Vorderende des L-förmigen Arms 142 mit seinem fest an den Zwischenabschnitt der Welle 131 befestigten Basisende nach oben über das Gehäuse 118 geführt wird. Auf dem Vorderende des Arms 142 befindet sich die Stoßstange 132 in losem Zustand bis zur Abdeckung 140 des Gehäuses. Dabei berührt sein Unterende die Oberfläche der Rahmeneinheit 116; der Hubkraftsteuerzylinder 144 befindet sich zudem zwischen dem auf einem Ende der Welle 131 angebrachten Verbindungshebel 150 und dem auf einem Trägerrahmen 416 angebrachten Arm 152, so dass durch den Betrieb des Hubkraftsteuerzylinders 144 die Rahmeneinheit 116 nach oben und unten bewegt wird. Dadurch kann die Vertikalstellung der Kantenwalzen 112 und 114 angepasst werden.
Die Tür 230 in den Fig. 19 und 20 kann durch einen Hydraulikmotor 238 bis zur Aussparung 6R über der Seitenführung 6 geschwungen werden, so dass dann, wenn die Bramme 8 nicht gewalzt wird, die Aussparung 6R der Seitenführung 6 abgedeckt wird.
Die Ober- und Unterkanten der Seitenränder der Bramme 8 werden nach der Kantenwalzvorrichtung der zweiten Ausführungsform abgeschrägt, indem sie mit den rechten und linken Kantenwalzen 112 und 114 gewalzt werden. Diese stehen sich, wie in Fig. 14 gezeigt, vor dem Eintritt in das Walzwerk 3 in L-Form einander gegenüber. Es können deshalb beim mehrmaligen Walzen der Breite und der Dicke der Bramme 8 bis zu einem dünnen Blech, z.B. einer Platine, Fehler an den Kanten, wie in Fig. 2 gezeigt, vermieden werden. Bei einem relativ schmalen und dicken Walzgut, z.B. eine Bramme für eine dicke Platte, kann auch eine Randüberlappung 8L an den Seitenrändern der Bramme 8, wie in Fig. 3 gezeigt, vermieden werden.
Fig. 21 zeigt eine Ausführungsform der Steuervorrichtung der Erfindung; die Kantenwalzvorrichtung der zweiten Ausführungsform ist derart konstruiert, dass die rechte und linke Rückstellvorrichtung A und B eine Seitensteuervorrichtung 439 zum Steuern der Breitenrichtung des Walzguts verfügt.
Die Seitensteuervorrichtung 439 zur Direktsteuerung des Rückstellzylinders 122 besitzt eine Stelleinrichtung 441a zum Einstellen der Stellung des Rückstellzylinders 122 (Kolbenstangenstellung) nach Maßgabe der Breite der Bramme 8 auf der Eintrittsseite, eine automatische Stellsteuereinrichtung 442a zur Abgabe eines Referenzbefehlsignals zur automatischen Konstantstellungssteuerung (CPC) auf der Basis eines Stellsollwerts, der eingestellt wird mit der Stelleinrichtung 441a und einem Ölsäulen-Strobe-Lesesignal, das bei einem Dateninput, bei dem ein Wechsel des Ölsäulensollwerts verboten ist, erzeugt wird, eine Lasteinstelleinrichtung 443a zum Einstellen einer Belastung auf der Plattenbreite als Mustersollwert, eine Betriebssteuereinrichtung 444a zum Berechnen eines von der automatischen Stellsteuereinrichtung 442a und eines von der Lasteinstelleinrichtung 443a stammenden Signals, um dadurch einen Antriebsbefehl an einen Servoverstärker 446a eines Rückstellzylinderservoventils 445a zu senden, so dass der Rückstellzylinder 122 in Betrieb gesetzt wird, einen Rückstellzylindersensor 448a von Fig. 24 zum Bestimmen der Kolbenstangenstellung des Rückstellzylinders 122, und eine Stellkorrekturberechnungseinheit 451a zum Steuern eines in den Servoverstärker 446a eingegebenen Antriebsbefehls, indem der gemessene Wert des Stellsensors 448a rückgekoppelt wird. Es wird zudem ein Rückstellzylinderdrucksensor 449a von Fig. 24, der einen Druck des Rückstellzylinders 122 misst, und eine Belastungskorrekturrecheneinheit 450a bereitgestellt. Dadurch wird der Lastsollwert geregelt, der der Betriebssteurereinrichtung 444a nach einer Berechnung einer Abweichung eines gemessenen Werts des Drucksensors 449a vom Lastsollwert zugeführt werden soll. Das Bezugszeichen 432a bezeichnet eine Stellsteuerbetriebsartwechseleinrichtung, die durch ein CPC- Betriebsartsignal eingeschaltet wird. Das Bezugszeichen 453a bezeichnet eine Laststeuerbetriebsartwechseleinrichtung, die durch ein konstantes Last (Druck) Steuer (Konstantdrucksteuerung, CPR) Betriebsartstartsignal eingeschaltet wird. Das Bezugszeichen 454a bezeichnet einen Integralrechner zur Integralberechnung der vom Rechner 450a stammenden Ausgangsabweichung und zur Umwandlung in einen Impuls. Das Bezugszeichen 455a bezeichnet einen Skalenwandler zum Steuern der Anzahl der Impulse pro Schlag des Stellsensors 448a in einen Messbereich der Anzahl der Impulse pro Abweichung einer Sollwertkonstante. Das Bezugszeichen 456a ist ein Verstärkungswandler zum Umwandeln einer Betriebsverstärkung in eine Verstärkung der Servoventilöffnung.
Der Stellsensor 448a befindet sich beispielsweise, wie in Fig. 24 gezeigt, im Rückstellzylinder und dient als eine Magnetskala zum Erfassen mittels eines am Zylinderkopf angebrachten Messkopfes, einer Änderung der Kolbenstange, deren Nord- und Süd-Pol mehrmals abwechselnd bei einer Mikrofrequenz in Längsrichtung magnetisiert werden. Der Stellsensor 448a ist nicht darauf beschränkt und es können andere Magnetskalen und andere Skalenarten unabhängig vom Rückstellzylinder 122 verwendet werden.
Das Servoventil 445a ist beispielsweise ein Klappenservoventil, mit dem eine Klappenstellung mit einem elektrischen Signal gesteuert werden kann. Die verwendeten Servoventile sind jedoch nicht auf den vorstehend genannten Typ beschränkt. Es können beispielsweise Nadelservoventile mit elektromagnetischer Vorrichtung verwendet werden, die die Ölmenge der Primärdrucklinie an der Öffnung des Öldurchgangs zwischen der Stangenseite und der Kopfseite des Hydraulikzylinders selbständig steuern.
Die Bramme 8 läuft nach dem Walzen zu den rechten und linken Kantenwalzen 112 und 114, bevor sie in das Walzwerk 3 von Fig. 1 eintritt. Sie wird abgeschrägt, wie in Fig. 14 gezeigt, indem die oberen und unteren Seitenränderkanten gewalzt werden. Fig. 22 zeigt genauer den Wartezustand mit den Kantenwalzen in einer weit offenen Stellung bis zur Walzstellung, die der Sollplattenbreite entspricht. Die Betriebsartwechseleinrichtung 452a ist eingeschaltet, um den CPC Modus zu lenken, wenn das Ende der Bramme 8 vom HMD (Heißmetalldetektor)-2, der an der Eintrittsseite des Stauchwalzgerüsts 1 von Fig. 1 angebracht ist, erfasst wird. Wird das Ende der Bramme 8 von der Horizontalwalze 2 aufgegriffen, ist die Betriebsartwechseleinrichtung 452a abgeschaltet. Die Betriebsartwechseleinrichtung 453a ist dabei angeschaltet, um den CPR Modus zu lenken. Nachdem das hintere Ende der Bramme das HMD-2 verlassen hat, wird die Betriebsartwechseleinrichtung 453a abgeschaltet. Die Betriebsartwechseleinrichtung 452a ist dabei angeschaltet, um den Betriebsmodus zum CPC Modus zurückzustellen.
Bei gewöhnlicher Betätigung des Seitensteuerkreislaufs 447a wird der Servoverstärker 446a von einem auf dem Stellsollwert, dem Lastsollwert und dem Rückgabesignal des Stellsensors 448a basierenden Antriebsbefehls angetrieben. Dadurch wird der Öffnungsbetrag und die Betätigungsrichtung des Rückstellzylinderservoventils 445a gesteuert.
Gibt es bei der vorstehend genannten Durchführung eine Abweichung in Breitenrichtung, z.B. eine Krümmung, in der Bramme 8, misst der Drucksensor 449a in der Seitenstellsteuereinrichtung 439 die Abweichung als Druckänderung; es wird ein erfasster Messwert in die Lastkorrekturberechnungseinheit 450a zum Ändern des Lastsollwerts, der der Betriebssteuereinrichtung 444a zugeführt werden soll, eingegeben. Der dem Servoverstärker 446a zugeführte Antriebsbefehl wird deshalb geregelt, um den Steuerbetrag des Servoventils 445a einzustellen. Dadurch wird die genaue Steuerung des Rückstellzylinders 122 ermöglicht. D.h., die rechte und linke Kantenwalze 112 und 114 werden mit dem Gehäuse 118 und der Rahmeneinheit 116 längs der Krümmung der Bramme 8 seitlich bewegt, um somit ein einheitliches Walzen der rechten und linken Kante in Breitenrichtung der Bramme 8 zu gewährleisten.
Das Klappenventil 445a der Ausführungsform, das zur Änderung des Fließwegs eingesetzt wird, kann schnell reagieren.
Im folgenden zeigt Fig. 23 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung. Dabei wird eine Hebesteuervorrichtung 440 der rechten und linken Rückstellvorrichtung A und B bereitgestellt, um sich der C-Verwölbung der Bramme 8 anzupassen. Die Hebesteuervorrichtung 440 befindet sich längs der Seitensteuervorrichtung 439, um sich der Krümmung der Bramme 8 anzupassen.
Die den Hubkraftsteuerzylinder 144 direkt steuernde Vertikalsteuervorrichtung 440 hat eine Stellseinstelleinrichtung 441b zum Einstellen des Hubkraftsteuerzylinders 144 (Kolbenstangenstellung), bezogen auf die Walzstraße der Bramme 8, als Ölsäulensollwert, eine automatische Stellsteuereinrichtung 442b, der ein Vergleichsantriebssignal zur automatischen Durchführung der konstanten Stellsteuerung (CPC) auf der Basis eines von der Stelleinstelleinrichtung 441b und dem Ölsäulen- Strobe-Lesesignal eingestellten Stellsollwerts abgibt, eine Lasteinstelleinrichtung 443b zur automatischen Einstellung einer auf der Walzstraßenhöhe basierenden Belastung auf einen Innplattensollwert, eine Betriebssteuereinrichtung 444b zum Berechnen eines Signals des automatischen Stellreglers 442b und eines Signals der Lasteinstelleinrichtung 443b und zum Senden eines Antriebsbefehls an einen Servoverstärker 446b eines Hubkraftsteuerzylinderservoventils 144, einen in Fig. 24 gezeigten Hubkraftsteuerzylinderstellsensor 448b zum Messen einer Kolbenstangenstellung des Hubkraftsteuerzylinders 144, und eine Stellungskorrekturberechnungseinrichtung 451b zum Regeln des an den Servoverstärker 446b zurückgesandten Antriebsbefehls durch Zurücksenden des gemessenen Werts des Stellsensors 448b. Es ist ebenfalls bereitgestellt ein in Fig. 24 gezeigter Hubkraftsteuerzylinderdrucksensor 449b zur Druckmessung des Hubkraftsteuerzylinders 144 und zudem eine Lastkorrekturberechnungseinrichtung 450b zum Berechnen einer Abweichung zwischen dem gemessenen Wert des Drucksensors 449b und dem Belastungssollwert und dann zum Korrigieren des dem Betriebsrechner 444b zuzusendenden Belastungssollwerts. Der Gleichgewichtszylinder 130 wird so eingestellt, dass er den Druck konstant steuert. Das Bezugszeichen 452b betrifft eine Positionssteuermoduswechseleinrichtung, die mit einem CPC Modusstartsignal eingestellt wird. Das Bezugszeichen 453b bezeichnet eine Laststeuermoduseinrichtung, die mit einem Belastungs (Druck)steuer(CPR) modularstartsignal eingestellt wird. Das Bezugszeichen 454b bezeichnet einen Integralrechner zum Wandeln einer Ausgangsabweichung des Rechners 450b in einen Puls nach der Integralrechnungssteuerung. Das Bezugszeichen 455b bezeichnet einen Skalenumwandler zum Steuern der Impulsanzahl pro Hubausgang des Stellsensors 448b in eine Skala der Impulsanzahl pro Abweichung einer Sollwertkonstante. Das Bezugszeichen 456b bezeichnet einen Verstärkungswandler zum Umwandeln einer Berechnungsverstärkung in einen Servoventilöffnungsgewinn.
Der Stellsensor 448b befindet sich beispielsweise, wie in Fig. 24 gezeigt, im Hubkraftsteuerzylinder 144. Er erfasst als eine Magnetskala, mit einem an einem Zylinderkopf befestigtem Messkopf, eine Stellungsänderung der Kolbenstange, deren Nord- und Süd-Pol wiederholt abwechselnd an einer Mikrofrequenz in Längsrichtung magnetisiert werden. Der Stellsensor 448b ist nicht darauf beschränkt. Die Magnetskala und andere Skalenarten werden unabhängig vom Hubkraftsteuerzylinder 144 verwendet.
Das Servoventil 445b ist beispielsweise ein Klappenservoventil, mit dem eine Klappenstellung mit einem elektrischen Signal steuerbar ist. Die Art des zu verwendenden Servoventils ist jedoch nicht auf den vorstehend genannten Typ beschränkt. Es kann beispielsweise ein Nadelservoventil mit elektromagnetischem Anker verwendet werden, der willkürlich die Ölmenge der Hauptdrucklinie an der Öffnung des Öldurchgangs zwischen der Kolbenseite und der Kopfseite des Hydraulikzylinders steuern kann.
Die Kantenwalzen sind in einer bestimmten Beziehung zur Bramme 8 in Vertikalrichtung mit dem Hubkraftsteuerkreis 447b der Hubkraftsteuervorrichtung 440, wie in Fig. 23 gezeigt, gesteuert. Für eine eingehende Beschreibung ist Fig. 23 heranzuziehen. Die Stellung der Kantenwalzen wird gesteuert im CPR Modus im Bereich vom Aufgreifen des Vorderendes bis zum Walzende des Hinterendes und im CPC Modus in einem anderen Bereich. D.h., dass im Hubsteuerkreislauf 447b der Servoverstärker von dem Antriebsbefehl angetrieben wird, der auf dem Stellsollwert, dem Belastungssollwert und dem Rückgabesignal vom Stellsensor 448b basiert, um dadurch den Öffnungsbetrag und die Betätigungsrichtung des Hubkraftsteuerzylinderservoventils 445b zu steuern.
Befinden sich an den Seitenrändern der Bramme 8 bei der vorstehend beschriebenen Durchführung Wellen, werden sie mit dem Drucksensor 449b in der Hubstellsteuervorrichtung 440 als Druckänderung gemessen; ein gemessener Wert wird der Lastkorrekturberechnungseinheit 450b zugeführt, in der der Betriebssteuereinrichtung 444b zugeführte Lastsollwert korrigiert wird. Der dem Servoverstärker 446b zugeführte Antriebsbefehl wird zur Steuerung des Operationsumfangs des Servoventils 445b korrigiert, so dass infolgedessen die Stellung des Hubkraftsteuerzylinders 144 genau korrigiert wird. D.h. die Kantenwalzen 112 und 114 werden mit der Rahmeneinheit 116 längs der Wellen der Bramme 8 nach oben und unten bewegt, um dadurch die Kanten der Bramme einheitlich vertikal zu walzen.
Bei der Ausführungsform kann ein eingesetztes Klappenservoventil 445b, mit dem die Fließstrecke geändert wird, rasch reagieren.
Im folgenden zeigt Fig. 24 eine hydraulische Vorrichtung der Kantenwalzvorrichtung; dabei sind die gleichen Teile wie die in den Fig. 14 bis 23 mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Ein Bezugszeichen 457 bezeichnet eine Öldruckquelle mit einem Hoch/Nieder-Druckumschaltventil zum Schalten zwischen einem im CPR Modus zu verwendenden Hochdruck und einem im CPC Modus zu verwendenden Niederdruck; die Bezugszeichen 458 und 459 bezeichnen Zylinderspulenumschaltventile zum Umstellen zwischen dem Öldruck zum und vom Hydraulikmotor 238, der die Tür 230 öffnet und schließt; das Bezugszeichen 460 ist ein Zylinderspulenumschaltventil zum Bewegen des Gleichgewichtszylinders 130 nach oben und unten bei der Durchführung; das Bezugszeichen 462 bezeichnet ein Zylinderspulenumschaltventil, um im Notfall (bei Schwieigkeiten) die Drucklinie rasch freizugeben.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform von Fig. 22 werden die Stellung des vorderen Endes und die Stellung des hinteren Endes des zu walzenden Gegenstandes (z.B. eine warme Bramme) mit den an den Eintritts- und Austrittsseiten der Seitenführung 6 angebrachten HMD 1 und 2 von Fig. 1 gemessen. Es werden die anschließenden Zeitmessungen a und b, wie in Fig. 25 gezeigt, schnell und genau gesteuert, um dadurch die Länge eines Stauchkalibers in Längsrichtung der Bramme zu begrenzen.

a. Umschalten des Öffnungs-Schließ- und Steig-Fall-Modus der Kantenwalzen 112 und 114 (CPC Modus zum und vom CPR Modus)

b. Öffnen und Schließen der Tür 230

Da sich die Stellung der Brammenseitenkanten infolge von C- Verwölbung, Krümmung und Wellen stark ändert, ist eine notwendige Nachlaufsteuerung mit dem CPO Modus schwierig. Deshalb wird der CPR Modus verwendet. Es ist beim CPR Modus jedoch bei der Kantenwalzstellsteuerung eine schnelle Reaktion erforderlich, um die Stellsteuerung nach der Umwandlung eines groben Verlaufs der Seitenkanten in einen Druck durchzuführen. Deshalb versagen herkömmliche Zylinderspulenumschaltventile bei rascher Reaktion, wenn sie als Zylinderspulenumschaltventile 445a und 445b eingesetzt werden. Zudem ist die Verwendung eines Drucksteuerventils mit einem Kolbenventil erforderlich, um einem wahlweisen Druck zu entsprechen. Das resultiert nicht nur in einer weiter abnehmenden Reaktionsgeschwindigkeit sondern auch in einer einheitlichen Druckreaktionsgenauigkeit. Infolgedessen wird bei der Ausführungsform die Reaktionsgeschwindigkeit im CPR Modus erhöht und die Druckreaktionsgenauigkeit wird verbessert. Dabei wird die Öffnungs- Schließ(Stellungs)Genauigkeit im CPC Modus verbessert, indem die Fließwegumschaltvorrichtung vom Klappentyp und ein Stellventil zum Betätigen der Klappenstellung durch ein elektrisches Signal in der Öldrucksteuervorrichtung angepasst werden. Ein Digitalsignal wird als elektrisches Signal verwendet, das durch die Abweichungen weniger beeinträchtigt ist als ein Analogsignal. Es ermöglicht eine sehr schnelle Reaktion und eine sehr genaue Steuerung, so dass dem Brammenver-halten genau entsprochen wird und unmittelbar vor und nach der Wegstrecke eine Betätigung erfolgt.
Zudem ist ein Speicher (ACC) 461 an der Stangenseite der Öldrucklinie des Rückstellzylinders 122, ein Prüfventil 463 mit einer Steuerdrucköffnung an der Kopfseite der Öldrucklinie und Umschaltventil 462 zum Umschalten des Steuerdrucks des Prüfventils 463 zwischen dem Leitungsdruck und dem Rückleitungsdruck vorhanden, so dass die Kantenrollen im Falle eines anormalen Druckabfalls bei Austritt des hinteren Endes, bei Ölaustritt und dergl. schnell geöffnet werden können.

Claims

1. Kantenwalzvorrichtung zum Walzen von Kanten eines Brammenwalzguts (8), umfassend:

einander gegenüberstehende erste und zweite Kantenwalzeinheiten (110) mit dazwischen liegendem Brammenwalzgut, wobei jede Einheit aufweist:

ein an einer Rahmeneinheit (116) angebrachtes Paar aus einer oberen und unteren Walze (112, 114),

einen Rückstellzylinder (122) und ein Rückstellzylinderservoventil (445a) zur seitlichen Bewegung der Rahmeneinheit (116) in die Breitenrichtung des Brammenwalzguts (8), und

einen Vertikalsteuerzylinder (144) und ein Vertikalsteuerzylinderservoventil (445b) zur senkrechten Bewegung der Rahmeneinheit in die Dickenrichtung des Brammenwalzguts (8),

wobei die Vorrichtung zudem eine Steuervorrichtung (439, 440) zum Antreiben der Servoventile (445a, 445b) der Kantenwalzeinheiten (110) umfasst, um die Seiten und Vertikalstellungen der Rahmeneinheit (116) einzustellen, und

die Steuervorrichtung (439, 440) vor dem Walzen die Seiten- und Vertikalstellungen vorgibt und den Antrieb der Servoventile (445a, 445b) nach Maßgabe eines Druckunterschieds zwischen den Zylindern (122, 144) und eines vorgegebenen Belastungswerts regelt, um dem Profil des Brammenwalzguts (8) beim Walzen zu folgen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Walzen (112, 114) nicht angetriebene Walzen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Walzen (112, 114) angetriebene Walzen sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Kantenwalzeinheiten (110) auf entsprechenden Seitenführungen (6, 306) an den Eintritts- und/oder Austrittsseiten eines Walzwerkes (3) angebracht und von einer Stichstraße abnehmbar sind, wobei ein Leitschienenschließelement (230) eine Öffnung nach dem Rückzug der Kantenwalzeinheiten (110) schließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rahmeneinheit (116) austauschbar in einem Gehäuse (118) angebracht ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (439) angeordnet ist, so dass vor dem Walzen die Rückstellzylinderservoventile (445a) nach Maßgabe einer vorgegebenen Plattenbreite auf der Eintrittsseite und eines Belastungssollwert angetrieben und der Rückstellzylinder (122) zurückgestellt wird, um die Seitenstellungen der Walzen (112, 114) festzulegen, und beim Walzen der Druck des Rückstellzylinders (122) gemessen wird, um einen Unterschied zwischen dem Druck und dem Belastungssollwert zu ermitteln, und der Antrieb des Rückstellzylinderservoventils (445a) nach Maßgabe des Unterschieds geregelt wird.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Rahmeneinheit (116) im Gehäuse (118) vertikal beweglich ist, und der Rückstellzylinder (122) so angepasst ist, dass er die Rahmeneinheit (116) in die Breitenrichtung des Brammenwalzguts (8) durch das Gehäuse (118) bewegt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuervorrichtung (440) vor dem Walzen die Vertikalsteuerzylinderservoventile (445b) nach Maßgabe eines auf einer vorgegebenen Stichhöhe und eines Belastungssollwertes basierenden Stellsollwerts antreibt und den Vertikalsteuerzylinder (144) zurückstellt, so dass die Vertikalstellungen der Walzen (112, 114) festgelegt sind, und beim Walzen der Druck des Vertikalsteuerzylinders (144) gemessen wird, um einen Unterschied zwischen dem Druck und dem Belastungssollwert zu ermitteln, und der Antrieb des Vertikalsteuerzylinderservoventils (445b) nach Maßgabe des Unterschieds geregelt wird.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Rahmeneinheit (116) in einem Gehäuse (118) vertikal beweglich ist, ein Gleichgewichtsstellglied (130) zum Heben der Rahmeneinheit unter der Rahmeneinheit (116) angebracht, und der Vertikalsteuerzylinder (144) auf der Oberfläche der Rahmeneinheit (116) angebracht ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Vertikalsteuerzylinder (144) konstruiert ist, dass sich beim Wechseln der oberen und unteren Kantenwalze (112, 114) mit der Rahmeneinheit (116) eine Abdeckung (140) des Gehäuses (118) öffnet.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung zudem umfasst:

einen Seitenstellsteuerkreis (439) mit einem Stellschalter (441a) zum Einstellen des Rückstellzylinders (122) und einem Belastungsschalter (443a) zum Einstellen einer Belastung,

ein Betriebssteuerglied (444a) zum Senden eines Antriebsbefehls an das Rückstellzylinderservoventil (445a) nach Massgabe von Werten der Stellschalter (441a, 443a),

einen Stellsensor (448a) zum Bestimmen der Stellung des Rückstellzylinders (122), und

einen Stellregelrechner (451a) zum Regeln des Antriebsbefehls nach Maßgabe eines vom Stellsensor (448a) zurückgegebenen Signals,

einen Drucksensor (449a) zum Bestimmen des Drucks des Rückstellzylinders (122), und

einen Belastungsregelrechner (450a) zum Regeln eines an das Betriebssteuerglied (444a) abgegebenen Belastungssollwertes, durch Vergleich des gemessenen Wertes des Drucksensors (449a) mit dem Belastungssollwert.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuervorrichtung zudem umfasst:

einen Vertikalsteuerkreis mit einem Stellschalter (441b) zum Einstellen des Vertikalsteuerzylinders (144) und einem Belastungsschalter (443b) zum Einstellen einer Belastung,

einen Betriebsregler (444b) zum Senden eines Antriebsbefehls an das Vertikalsteuerzylinderservoventil (445b) nach Maßgabe von Werten der Schalter (441b, 443b),

einen Stellsensor (448b) zum Bestimmen der Stellung des Vertikalsteuerzylinders (144), und

einen Stellkorrekturrechner (451b) zum Regeln des Antriebsbefehls nach Maßgabe eines vom Stellsensor abgegebenen Signals,

einen Drucksensor (449b) zur Druckmessung des Vertikalsteuerzylinders (144), und

einen Belastungsregelrechner (450b) zum Regeln des an die Betriebsregeleinrichtung (444b) abgegebenen Belastungssollwertes, durch Vergleich eines gemessenen Wertes des Drucksensors mit dem Belastungsstellwert.

13. Verfahren zum Steuern der Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem:

vor dem Walzen das Rückstellzylinderservoventil (445a) auf Basis einer vorgegebenen Plattenbreite auf der Eintrittsseite und der Belastungssollwerte gesteuert, und

der Rückstellzylinder (122) zur Festlegung der Seitenstellungen der oberen und unteren Walze (112, 114) zurückgestellt wird, und beim Walzen der Rückstellzylinderdruck zur Differenzbestimmung zwischen dem Druck und dem vorbestimmten Belastungswert gemessen, und

der Antrieb des Rückstellzylinderstellventils (445a) nach Maßgabe der Differenz geregelt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem weiterhin:

vor dem Kantenwalzen ein Vertikalsteuerzylinderservoventil (445b) auf Basis der Stichstraße und des Belastungssollwerts gesteuert, und

der Vertikalsteuerzylinder (144) zur Steuerung der oberen und unteren Walze (112, 114) an festgelegten Stellungen in der Vertikalrichtung zurückgestellt wird, und

beim Kantenwalzen der Vertikalsteuerzylinderdruck zur Differenzbestimmung zwischen dem Druck und dem Belastungssollwert gemessen wird, um den Antrieb des Vertikalsteuerzylinderservoventils (445b) nach Maßgabe des Unterschieds zu regeln.

15. Verfahren nach Anspruch 13 bis 14, bei dem:

das Walzen mit den auf den Seitenführungen (6, 306) an einer Eintrittsseite angebrachten Kantenwalzeinheiten (110) nach dem Aufgreifen des Brammenwalzguts (8) in einer Umkehrstraße begonnen, und

das Walzen bis zum Ende des Brammenwalzguts (8) fortgesetzt wird, und

das Walzen mit den auf einer Seitenführung (6, 306) an einer Austrittsseite angebrachten Kantenwalzeinheiten (110) nach dem Aufgreifen des Brammenwalzguts (8) in der Umlaufstraße bei entgegengesetztem Walzen des Brammenwalzguts (8) von der Austrittsseite begonnen und die Kanten eines Vorderbereichs des Brammenwalzguts (8) gewalzt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem:

das Walzen vor dem Aufgreifen des Brammenwalzguts (8) in einem Walzwerk (3) mit den auf den Seitenführungen (6, 306) an der Eintrittsseite angebrachten Kantenwalzeinheiten (110) begonnen, und dann

das Brammenwalzgut (8) von vorne nach hinten gewalzt wird.