EP1648626A1 - Walzvorrichtung - Google Patents

Walzvorrichtung

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Publication number
EP1648626A1
EP1648626A1 EP04763370A EP04763370A EP1648626A1 EP 1648626 A1 EP1648626 A1 EP 1648626A1 EP 04763370 A EP04763370 A EP 04763370A EP 04763370 A EP04763370 A EP 04763370A EP 1648626 A1 EP1648626 A1 EP 1648626A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roll
work roll
axial displacement
work
rolling device
Prior art date
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Granted
Application number
EP04763370A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1648626B1 (de
Inventor
Bernd Zieser
Achim Klein
Florian Lindner
Stefan Wendt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SMS Siemag AG
Original Assignee
SMS Demag AG
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Filing date
Publication date
Application filed by SMS Demag AG filed Critical SMS Demag AG
Publication of EP1648626A1 publication Critical patent/EP1648626A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1648626B1 publication Critical patent/EP1648626B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Active legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/18—Adjusting or positioning rolls by moving rolls axially
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B29/00—Counter-pressure devices acting on rolls to inhibit deflection of same under load, e.g. backing rolls ; Roll bending devices, e.g. hydraulic actuators acting on roll shaft ends
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2269/00—Roll bending or shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2269/00—Roll bending or shifting
    • B21B2269/02—Roll bending; vertical bending of rolls

Definitions

  • the invention relates to a rolling device with two work rolls, each of which is mounted in a roll stand by means of work roll chocks, the work roll chocks in the roll stand being lockable and unlockable via at least one work roll lock, at least two further rolls, in particular two support rolls, each using roll chocks are stored in the roll stand, both at least one of the work rolls and at least one of the further rolls in the roll stand being adjustable for setting a desired roll gap relative to the other work roll or the other further roll, in particular in the vertical direction, the work rolls being provided with axial displacement means are provided for axial displacement, with which the work rolls can be brought into and held in a desired axial position relative to the roll stand, and the work rolls are operatively connected to bending means with which si e can be subjected to a bending moment.
  • a rolling device of this type is well known in the prior art. Reference is made, for example, to EP 0 256 408 A2, EP 0 256 410 A2, DE 38 07 628 C2 and EP 0 340 504 B1. From these documents, rolling devices are known in which two work rolls located at a defined distance from one another form the roll gap required for rolling and are supported on support rolls or intermediate rolls. The rolling device designed in this way is thus equipped as a device with four or six rolls, the individual rolls being able to be positioned relative to one another in the vertical direction to produce the desired roll gap. The work rolls are arranged axially displaceable, which makes it possible to influence the strip profile in strip lines by means of a variable roll gap profile. The process engineering option for axially shifting the work rolls is also becoming more important for roughing lines, on the one hand for the purpose of influencing the strip profile in a targeted manner and on the other hand for extending the roll travel by means of targeted wear distribution.
  • Another important embodiment of the rolling device is that means are provided for bending or balancing the work rolls. This allows a bending moment to be introduced into the work rolls, which has procedural advantages, as can be seen from the aforementioned literature.
  • the work roll bending and shifting systems mostly have stationary blocks in which the adjusting means required for bending and balancing or axial displacement are arranged. These offer the advantage of fixed pressure medium supply lines, which do not have to be opened when changing the work roll.
  • the necessary plungers are either arranged in a stationary manner in stationary blocks, which disadvantageously leads to not negligible tilting moments during the axial displacement, or they are designed as cassettes which also move with the axial displacement, in order to improve the tilting moments or frictional forces to be able to master.
  • the known rolling devices reach their procedural limits when high roller steps have to be run, such as are required in sheet metal or roughing lines.
  • the plungers of the bending or balancing cylinders have to be guided over much greater lengths and therefore require a large amount of space in order to ensure the lever ratios which occur over long distances even when the plunger is fully extended. Larger roll passes with a combination of work roll bending and axial displacement can only implement the solutions mentioned while accepting the disadvantages mentioned.
  • Short guide lengths of the plungers of the bending or balancing cylinders are only achieved again when the bending or balancing cylinders move with the work roll / backup roll chock system, that is to say "flying" between the downwardly projecting arms of the support or intermediate roll chock and the laterally projecting tabs of the work roll chock.
  • the tappet can be arranged either in the support or intermediate roll chock or in the work roll chock; its arrangement in the support or intermediate roll chock offers the advantage that the pressure medium supply lines do not have to be separated when changing the work roll.
  • the invention is therefore based on the object of providing a rolling device with a bending and axial displacement system for the work rolls, which on the one hand allows high roll heights, but on the other hand is characterized by a small space requirement in relation to the column window height. Furthermore, a good guidance of the plungers of the bending or balancing means should be ensured, while at the same time it should be ensured that the number the change of company parts in the event of a work roll change is as small as possible. In addition, the associated requirements of the axial work roll locking and the position measurement of the axial displacement path should also be met.
  • the axial displacement means are arranged or act between the roll stand and work roll lock and the bending means are arranged or act between the work roll chock and the further roll chock.
  • a first development provides that the further roll chock, that is to say preferably that of the backup roll, has a guide in which the work roll chock is arranged so as to be displaceable relative to the further roll chock and can be fixed.
  • the axial displacement means are preferably arranged fixed on the roll stand and have at least one linear guide on which the work roll chock is arranged so that it can be fixed relative to the axial displacement means in a direction transverse to the axial displacement direction, in particular displaceable in the vertical direction.
  • the work roll chock it is provided that it has two webs which extend on both sides of the axis of the work roll and which can be locked with an axial displacement means.
  • the linear guide is fixedly arranged on the axial displacement means and has a bolt, preferably plate-shaped, which can be displaced in a direction transverse to the axial displacement direction, in particular in the horizontal direction, which together with the linear guide for the end of the web forms a receiving slot.
  • the bolt can be connected to actuating means by means of which it can be positioned in two positions, namely in a locking position and in an unlocking position.
  • the actuating means per axial displacement means preferably consists of two hydraulic piston-cylinder systems, which are arranged parallel to one another and can move the bolt, the piston-cylinder systems acting on the side of the bolt facing away from the work roll chock.
  • the axial displacement means are equipped with means for preventing rotation, which prevent rotation of the axial ends of the axial displacement means.
  • At least one bending means designed as a hydraulic linear actuator is arranged in a cantilever arm of the further roll chock and presses on a laterally projecting tab of the work roll chock.
  • a sliding surface can be arranged between the bending means and the laterally projecting tab of the work roll chock.
  • FIG. 1 shows a perspective view of the section of a rolling device according to a first embodiment with work roll chock, further roll chock and axial displacement means;
  • FIG. 2 shows the front view of the rolling device according to FIG. 1 viewed in the roll axial direction;
  • Fig. 3 shows the section A-A according to Fig. 2;
  • FIG. 4 the side view of the axial displacement means viewed from the right side according to FIG. 2;
  • Figure 5 shows the bending means according to the detail "Y" of Figure 2 in section.
  • FIG. 6a shows a perspective view of the detail of a rolling device according to a second embodiment with work roll chock, further roll chock and two axial displacement means, the left axial displacement means being shown with the bolt open (unlocking position);
  • FIG. 6b shows a further perspective view of the rolling device according to FIG. 6a, the right axial displacement means being shown in FIG. 6a and this axial displacement means being shown with the bolt closed (locking position);
  • FIG. 7 shows the front view of the rolling device according to FIGS. 6a / 6b viewed in the direction of the roll axis;
  • FIG. 8 shows the section AA according to FIG. 7; 9 shows the axial displacement means according to the detail "Y" of FIG. 8 in section;
  • FIG. 10 shows section B-B according to FIG. 9;
  • FIG. 11 shows the section C-C according to FIG. 7;
  • FIG. 12 shows the section D-D according to FIG. 10
  • FIG. 1 the detail of a rolling device 1 according to a first embodiment is shown in perspective.
  • Figures 2 to 5 show views and sections of this embodiment.
  • the rolling device 1 has work rolls 2, not shown in more detail, which are mounted in work roll chocks 3, which are in turn arranged in a roll stand 4, which is again only schematically outlined.
  • the work roll chock 3 can be locked or unlocked relative to the roll stand 4 by means of a work roll lock 5.
  • the work roll 2 is supported by a further roll 6 in the form of a backup roll.
  • This further roller 6 is mounted in further roller chocks 7, which are also fixed to the roll stand 4 or can be locked there.
  • the rolling device 1 can also have further rolls, namely intermediate rolls, which are arranged between the work rolls 2 and the support rolls 6.
  • the work rolls 2, of which - as mentioned - only the upper one is indicated in FIG. 1, should be arranged axially displaceable relative to the roll stand 4.
  • axial displacement means 8 are provided, the structure of which will be explained in detail later.
  • One axial displacement means 8 is provided on both sides of the center of the work roll 2, these means being firmly fixed with their one axial end 23 to the roll stand 4.
  • the work roll chock 3 has two webs 12 and 13 which extend symmetrically from the axis of the work roll 2.
  • the webs 12, 13 are received at their ends 15 and 16 in the locked state in a receiving slot 17 which extends in the vertical direction and offers the possibility that the work roll chock 3 and thus the work roll 2 are positioned vertically at that height in the roll stand 4 and can be determined, which corresponds to the required roll gap.
  • the receiving slot 17 is delimited on the one hand by a linear guide 11 which has the work roll lock 5, on the other hand it is delimited by a latch 14 which will be described in detail later.
  • FIG. 2 shows the front view of the rolling device 1 - viewed in the direction of the roll axis.
  • the view shown partially in section, shows that the further roller chock 7 for the support roller 6 has a rectangular recess in its lower region and thus forms a guide 10 for the work roller chock 3 that can be inserted into the recess.
  • the work roll 2 together with its work roll chock 3 can be positioned in the vertical direction relative to the further roll chock 7 or to the support roll 6.
  • bending means 9 in the form of hydraulic linear actuators are provided in a manner known per se, which act between the work roll chock 3 and the further roll chock 7.
  • the structure of the axial displacement means 8 can be seen in FIG. 3, where the section AA according to FIG. 2 can be seen.
  • the axial displacement means 8 is fixedly arranged on the roll stand 4 with its one axial end 23. At the other axial end 22, the work roll lock 5 is arranged.
  • the axial displacement means 8 consists of a fixed block 27 which is fixedly connected to the roll stand 4 and which projects in a cylindrical shape and forms the bottom of a displacement cylinder.
  • a sliding sleeve 28 is slidably arranged on the outer diameter of this cylindrical projection.
  • the sliding sleeve 28 consists of a sliding tube with guide bushings and a cubically shaped cover 29. With this cover 29, the sliding piston 30 is firmly connected coaxially.
  • the sliding tube of the sliding sleeve 28 has laterally projecting guide tabs 31 which slide on a T-piece 32 connected to the fixed block 27 (see FIG. 1). This creates means 21 for preventing the axial displacement means 8 from rotating, ie torsion of one axial end 22 relative to the other axial end 23 of the axial displacement means 8 is excluded.
  • a distance measuring system 33 is arranged between the base part of the T-piece 32 and one of the guide plates 31. With this it is possible to measure the current axial position of the work rolls 2.
  • the work roll lock 5 is attached to the outside of the cover 29 of the sliding sleeve 28. This essentially consists of a base plate 34 (see FIGS. 1 and 4), the bolt 14 and actuating means 18 for the bolt 14. In the locked state, the work roll lock 5 is positively connected to the webs 12, 13 of the work roll chock 3.
  • the axial displacement means 8, consisting of a fixed block 27, displacement sleeve 28, displacement measuring system 33 and work roll locking device 5, is arranged essentially mirror-inverted on the roll stand 4 on the inlet and outlet side.
  • the work roll lock 5 can be attached to the work roll set 2 by the base plate 34, the actuating means 18 for the bar 14 and the bar 14 themselves being placed on the bearing cover of the work roll set 2 and corresponding elements for producing the positive fit on the sliding sleeve 28 Axial displacement means 8.
  • An actuation of the axial displacement means 8 and due to the positive connection between the work roll lock 5 and the work roll chock 3 causes an axial displacement of the work roll 2.
  • the work roll chock 3 is slidably guided in the downwardly projecting arms of the corresponding further roll chock 7.
  • the work roll lock 5 has an axial offset for locking the further roll 6, not shown, so that collisions of these devices are avoided and large roll runs are thus ensured.
  • FIG. 5 it can be seen how the bending means 9 are installed in the rolling device 1 in the form of hydraulically actuated linear actuators.
  • the bending means 9 are located on the inlet and outlet sides in terms of their effectiveness between the work roll chock 3 and another roll chock 7 for the backup roll 6.
  • the further roll chock 7 has a projecting arm 24 which carries the bending means 9. They rest on the work roll chock 3 on a projecting tab 25 which is integrally formed on the work roll chock 3.
  • Fig. 5 only one bending means 9 is shown; From FIG. 3 it can be seen that in the exemplary embodiment two bending means 9 arranged one behind the other are provided.
  • the plunger 35 (movable part) represents a piston which is arranged coaxially in a corresponding bore in a cylinder 36.
  • the fixed part of the bending means 9 consists essentially of a guide bushing with a corresponding bore, which is machined into the arm 24 projecting downwards, and of an end cover and various sealing and stripping elements.
  • four bending means 9, two on each side are provided, the plunger 35 of which is supported on the laterally projecting tab 25 of the work roll chock 3.
  • the tab 25 slides over the contact surface of the plunger 35.
  • a sliding surface 26 is arranged in the contact area of the plunger 35 with the tab 25.
  • a cylinder 36 can be integrated in the laterally projecting tab 25 of the work roll chock 3. Then the plunger 35 is supported on the projecting arm 24 of the further roller chock 7.
  • FIGS. 6a, 6b to 14 An alternative embodiment of the rolling device 1 according to the invention is shown in FIGS. 6a, 6b to 14.
  • the reference numerals correspond to those of the first embodiment according to FIGS. 1 to 5.
  • the axial displacement means 8 are also located above and below the rolling line and on the inlet and on the outlet side of the roll stand 4 on the operator side. Solutions for work roll displacement devices above the roller line are problematic with a large rise. Solutions for work roll shifting devices under the rolling line can be built conventionally or like those for large stairways.
  • the devices on the inlet and on the outlet side are essentially identical and symmetrical to each other, so that - as already in the case of the first exemplary embodiment - only axial displacement means 8 with a high rise lying above the rolling line are described here.
  • the design of the axial displacement means 8 also corresponds to that of the exemplary embodiment described above.
  • the cover 29 is fixed to the displacement piston 30 connected is. It projects at least in the direction of the work roll chock 3 with respect to the local outer contour of the displacement sleeve 28.
  • the bolt 14 is installed, which engages around the sliding sleeve 28 and can be moved transversely to the axis of the sliding sleeve 28 in an approximately horizontal direction to close the lock.
  • the vertically extending receiving slot 17 is formed by closing the latch 14, in which the laterally projecting web 12, 13 of the work roll chock 3 is guided.
  • a recess is worked into the plate 37 or a spacer with a comparable recess is inserted between the plate 37 and the bolt 14.
  • the vertical receiving slot 17 absorbs the axial displacement forces that have to be passed on via the laterally projecting webs 12, 13 of the work roll chock 3, and at the same time enables large relative movements in the vertical direction. This subsequently enables a large roll emergence.
  • the contact surfaces of the webs 12, 13 on the plate 37 and on the bolt 14 form two abutments for the webs 12, 13 of the work roll chock 3.
  • the vertically extending receiving slot 17 is opened for work roll removal by pulling back the catch 14. Then the work roll set can be pulled out to the operating side.
  • the plate 37 on the sliding sleeve 28 has two main functions. On the one hand, it serves as one of the two abutments for the webs 12, 13. On the other hand, it is part of means 21 for preventing the axial displacement means 8 from rotating.
  • a component is provided which is attached to the displacement sleeve 28 outside the central axis and is fixed to the stand. This protrudes into one Opening of the plate 37 on the sliding sleeve 28, or a component fastened to the plate 37 of the sliding sleeve 28 protrudes into an opening which is fixed to the stand.
  • the anti-rotation device must have a guide of sufficient length so that rotation between the two axial ends 22 and 23 of the axial displacement means 8 is prevented for the entire maximum displacement path.
  • the sliding sleeve 28 and the sliding piston 30 can be shaped in such a way that they do not slide on one another with cylindrical surfaces, but rather with surfaces that prevent rotation relative to one another.
  • the fulfillment of the two main functions of the plate 37 on the sliding sleeve 28, namely being both an abutment and part of the anti-rotation device, can be achieved by two separate plates which are worked on or welded onto the sliding sleeve 28.
  • the combination of the two functions by means of the plate is technically simple and therefore advantageous.
  • the detailed design of the work roll lock 5 by means of the bolt 14 is shown in FIGS. 10 and 12.
  • the bolt 14 can have an O-shaped or U-shaped recess (in FIG. 10, the recess is O-shaped).
  • the bolt 14 is not arranged in front of the head of the cover 29, but rather engages around the sliding sleeve 28.
  • the recess in the bolt 14 is so large that the bolt for mounting in an O-shaped configuration or axially or radially in a U-shaped configuration can be pushed onto the sliding sleeve 28.
  • the O-shape as a closed shape is the stiffer version of the latch 14.
  • the U-shape has the advantage that the cover 29 can be non-detachably connected to the sliding sleeve 28 or that the cover 29 and the sliding sleeve 28 can consist of one piece ,
  • the bolt 14 is open on that side of the sliding sleeve 28 which is opposite the work roll chock 3.
  • the closing and opening of the receiving slot 17 for the laterally projecting webs 12, 13 of the work roll chock 3 is accomplished by a horizontal or approximately horizontal movement of the bolt 14, the locking stroke. Therefore, the recess in the bolt 14 in the direction of movement (horizontal) is at least larger by the locking stroke than is required for the assembly.
  • the movement of the bolt 14 is carried out by actuating means 18.
  • actuating means 18 B. one or more actuators in the form of piston-cylinder systems 19, 20 (hydraulic cylinders with through piston rods).
  • the piston-cylinder systems 19, 20 expediently set on the side of the bolt 14 facing away from the work roll chock 3, it is particularly space-saving if two piston-cylinder systems 19, 20 find space on top and bottom in recesses of the bolt 14 and on the plate 37 or attached to the lid 29.
  • This embodiment is illustrated in Fig. 10; 12 shows a piston-cylinder system 19, 20 in detail.
  • the bolt 14 has three recesses, one large for the sliding sleeve 28, two smaller ones for the piston-cylinder Systems 19, 20 and another to avoid collision with the means 21 for preventing the axial displacement means 8 from rotating.
  • the bolt 14 is held in the open or closed position by the piston-cylinder systems 19, 20. However, it must also be secured against rotation against an axis parallel or identical to the central axis of the displacement sleeve 28.
  • strips 38, 39 can be attached above and below the cover of the sliding sleeve 28 or above and below the plate of the sliding sleeve, which prevent such a rotation.
  • the strips 38, 39 can also form a common component with the plate 37 or with the plate 37 and the sliding sleeve 28.
  • An alternative embodiment of the anti-rotation device results if horizontal grooves are formed in the plate 37 or in the cover 29, in which raised strips of the bolt 14 are guided. Furthermore, it is possible to form the grooves in the bar 14 and to attach the raised strips on the plate 37 or on the cover 29. Variants in which the anti-rotation device is attached to the plate 37 have the advantage that the cover 29 is then not additionally subjected to rotation.
  • the cover 29 of the sliding sleeve 28 is shaped in such a way that two functions can be fulfilled: on the one hand, the sliding piston 30 is firmly connected coaxially to the lid 29 (cf. FIG. 8), so that the piston over the lid, the sliding sleeve 28 together with attachments and thus can also axially shift the vertical receiving slot 17 for the work roll chock 3.
  • the cover 29 forms an abutment for the bolt 14, in particular with its part projecting towards the work roll chock 3.
  • the bolt 14 can be supported there and also above and below the sliding sleeve 28 on the lid 29 or can grip around the sliding sleeve 28.
  • the cover 29 can have a recess in order to allow elements of the anti-rotation device to pass through and thus prevent a collision with them. To the To make the cover 29 shorter, it is also possible to install an intermediate piece between the cover and the latch.
  • cover 29 Either in the cover 29 or in this intermediate piece, it can also be secured against twisting on the sliding sleeve 28.
  • One possibility for this is to provide one or more flat surfaces on the sliding sleeve 28, which do not point in the direction of the axis of the sliding piston 30, and to provide corresponding counter surfaces on the cover 29 or in the intermediate piece above.
  • the cover 29 must be secured against twisting relative to the sliding sleeve 28 when the latch 14 is secured against twisting against the cover 29.
  • the measurement of the axial displacement path is made possible by a unit arranged outside or inside the axial displacement means 8.
  • the arrangement of the transducer within the pressure system is avoided as much as possible due to the tendency to risk during maintenance work.
  • the path measuring system 33 can be designed as an external or internal unit. In the case of an external unit, protection against harmful environmental influences is required, which can be achieved by an encapsulated system similar to a hydraulic cylinder. A kind of piston, which is fixed on the upright side, slides through a cylinder tube, which is attached to the moving parts of the axial displacement. The sensor moves coaxially with the cylinder tube and generates the corresponding travel signal. Adequate protection of the system is achieved with appropriate sealing and wiping elements.
  • the position transmitter - as seen from the end face of the moving parts - is inserted into the sliding sleeve.
  • the necessary encapsulation is produced by the sliding system itself.
  • a suitably sealed housing protects the electronic part of the position transmitter.
  • a position transmitter 40 is arranged in the axial displacement means 8 to control the displacement stroke of the displacement sleeve 28.
  • An arrangement of a position sensor rod 41 inside - but nevertheless outside the pressure chamber - is advantageous because this element is then protected against environmental influences without additional encapsulation.
  • the position sensor 40 is attached to the cover 29, the position sensor rod 41 is passed through a hole in the cover 29 and dips into a hole in an inner cover 42.
  • the inner cover 42 is part of the part of the axial displacement means 8 which is fixedly arranged on the roll stand 4, so that the measurement of the relative displacement of the cover 29 relative to the roll stand 4 is possible.
  • the bending means 9 are located in arms 24 which project downwards of the further roller chock 7 of the upper support roller set.
  • the movable plunger 35 is essentially a piston which is supported on the laterally projecting tab 25 of the work roll chock 3.
  • the conception of the bending means 9 thus essentially corresponds to that shown in FIG. 5.
  • the tappets 35 can be accommodated in the laterally projecting tabs 25 of the work roll chock 3.
  • the plunger 35 would be supported on the downwardly projecting arms 24 of the further roller chock 7. In this case, the work roll bearing would only be loaded in the middle.
  • the lower bending means 9 can be located in fixed blocks on the stand. Alternatively, they can also in the upwardly projecting arms of the further roll chock of the lower support or intermediate roll set or can be accommodated in laterally projecting tabs of the work roll chock.
  • a "flying" arrangement of the bending means 9 can thus be achieved, the tilting moments which occur in the event of the work rolls being axially displaced can be optimally absorbed with the proposed design.
  • the design of the rolling device precludes collisions between the various components, even when large roller stacks are being driven. However, no large installation space is required in the roll stand.
  • Piston-cylinder system 0 Piston-cylinder system 21 Means to prevent twisting

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Description

Walzvorrichtung
Die Er indung betrifft eine Walzvorrichtung mit zwei Arbeitswalzen, die jeweils mittels Arbeitswalzeneinbaustücken in einem Walzgerüst gelagert sind, wobei die Arbeitswalzeneinbaustücke im Walzgerüst über mindestens eine Arbeitswalzenverriegelung ver- und entriegelbar sind, mindestens zwei weiteren Wal- zen, insbesondere zwei Stützwalzen, die jeweils mittels Walzeneinbaustücken im Walzgerüst gelagert sind, wobei sowohl mindestens eine der Arbeitswalzen als auch mindestens eine der weiteren Walzen im Walzgerüst zur Einstellung eines gewünschten Walzenspalts relativ zu der anderen Arbeitswalze bzw. der anderen weiteren Walze, insbesondere in vertikale Richtung, einstellbar sind, wobei die Arbeitswalzen mit Axialverschiebemitteln zum axialen Verschieben versehen sind, mit denen die Arbeitswalzen relativ zum Walzgerüst in eine gewünschte axiale Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Arbeitswalzen mit Biegemitteln in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können.
Eine Walzvorrichtung dieser Art ist im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Es wird exemplarisch auf die EP 0 256 408 A2, die EP 0 256 410 A2, die DE 38 07 628 C2 und die EP 0 340 504 B1 hingewiesen. Aus diesen Dokumenten sind Walzvorrichtungen bekannt, bei denen zwei sich in definiertem Abstand zuein- ander befindliche Arbeitswalzen den zum Walzen benötigten Walzenspalt bilden und sich an Stützwalzen bzw. Zwischenwalzen abstützen. Die so ausgebildete Walzvorrichtung ist also als Vorrichtung mit vier bzw. sechs Walzen ausgestattet, wobei die einzelnen Walzen relativ zueinander in Vertikalrichtung zur Erzeugung des gewünschten Walzenspalts positionierbar sind. Die Arbeitswalzen sind dabei axial verschieblich angeordnet, wodurch es möglich wird, eine Beeinflussung des Bandprofils in Bandstrassen durch ein veränderbares Walzspaltprofil zu bewerkstelligen. Auch für Vorstrassen gewinnt die verfahrenstechnische Möglichkeit zur Axialverschiebung der Arbeitswalzen an Bedeutung, zum einen zwecks gezielter Bandprofilbeeinflussung, zum anderen zur Verlängerung der Walzenreise durch gezielte Verschleißverteilung.
Eine andere wichtige Ausgestaltung der Walzvorrichtung besteht darin, dass Mittel zur Biegung bzw. Balancierung der Arbeitswalzen vorhanden sind. Durch diese kann ein Biegemoment in die Arbeitwalzen eingeleitet werden, was ver- fahrenstechnische Vorteile hat, wie es aus dem vorgenannten Schrifttum hervorgeht.
Die Arbeitswalzenbiege- und -Verschiebesysteme haben zumeist ortsfeste Blöcke, in denen die zur Biegung und Balancierung bzw. Axialverschiebung erforderlichen Stellmittel angeordnet sind. Diese bieten den Vorteil von festen Druckmittelzuführleitungen, die beim Arbeitswalzenwechsel nicht aufgetrennt werden müssen. Zur Realisierung der Biegung und Balancierung sind die erforderlichen Stößel entweder ortsfest in ortsfesten Blöcken angeordnet, was in nachteiliger Weise zu nicht zu vernachlässigenden Kippmomenten bei der Axialverschiebung führt, oder sie sind als mit der Axialverschiebung sich mitverschiebenden Kassetten ausgeführt, um die Kippmomente bzw. Reibkräfte besser beherrschen zu können.
Die vorbekannten Walzvorrichtungen erreichen ihre verfahrenstechnischen Grenzen, wenn hohe Walzenaufgänge gefahren werden müssen, wie sie zum Beispiel in Blech- oder Vorstrassen benötigt werden. Die Stößel der Biege- bzw. Balancierzylinder müssen über wesentlich größere Längen geführt werden und erfordern damit einen hohen Platzbedarf, um die bei großen Wegen auftretenden Hebelverhältnisse auch bei voll ausgefahrenen Stößel sicherzustellen. Größere Walzenaufgänge mit Kombination aus Arbeitswalzenbiegung und Axialverschiebung realisieren die genannten Lösungen nur unter Inkaufnahme der erwähnten Nachteile.
Kurze Führungslängen der Stößel der Biege- bzw. Balancierzylinder werden erst dann wieder erreicht, wenn die Biege- bzw. Balancierzylinder mit dem System Arbeitswalzen-/Stützwalzeneinbaustück mitfahren, also sozusagen „fliegend" zwischen in nach unten auskragenden Armen des Stütz- oder Zwischen- walzeneinbaustücks und seitlich auskragenden Laschen des Arbeitswalzenein- baustücks angeordnet sind. Hierbei kann der Stößel entweder im Stütz- bzw. Zwischenwalzeneinbaustück oder im Arbeitswalzeneinbaustück angeordnet sein; seine Anordnung im Stütz- bzw. Zwischenwalzeneinbaustück bietet den Vorteil, dass die Druckmittelzuführleitungen beim Arbeitswalzenwechsel nicht getrennt werden müssen.
Eine solche Lösung mit „fliegend" angeordnetem Biege- bzw. Balanciersystem in Kombination mit einer Axialverschiebung ist aus der DE 101 50 690 A1 bekannt. Hier ist vorgesehen, dass die Axialverschiebung der Arbeitswalze durch einen koaxial am Arbeitswalzeneinbaustück angeordneten Verschiebezylinder realisiert wird. Der Verschiebezylinder und der Arbeitswalzensatz bilden dabei eine Baueinheit und werden gemeinsam ins Walzgerüst eingebaut.
In nachteiliger Wiese ergibt sich hieraus jedoch, dass es für jeden Arbeitswal- zenwechselsatz erforderlich ist, auch einen Axialverschiebezylinder vorzusehen, was die Investitionskosten der Walzvorrichtung erhöht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Walzvorrichtung mit Biege- und Axialverschiebesystem für die Arbeitswalzen zu schaffen, welche einerseits hohe Walzenaufgänge zulässt, andererseits sich jedoch durch einen geringen Raumbedarf in Bezug auf die Ständerfensterhöhe auszeichnet. Wei- terhin soll eine gute Führung der Stößel der Biege- bzw. Balanciermittel sichergestellt sein, wobei gleichzeitig darauf geachtet werden soll, dass die Anzahl der Betriebswechselteile im Falle eines Arbeitswalzenwechsels möglichst gering ist. Zudem sollen auch die damit zusammenhängenden Anforderungen der axialen Arbeitswalzenverriegelung und der Positionsmessung des Axialver- schiebeweges erfüllt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Axialverschiebemittel zwischen Walzgerüst und Arbeitswalzenverriegelung angeordnet sind bzw. wirken und die Biegemittel zwischen dem Arbeitswalzeneinbaustück und dem weiteren Walzeneinbaustück angeordnet sind bzw. wirken.
Mit der Kombination dieser Maßnahmen wird erreicht, dass große Walzenaufgänge mit der Walzvorrichtung gefahren werden können. Dennoch ergibt sich eine sehr kompakte Maschinenkonzeption, die wenig Raum benötigt. Die Führung der Stößel der Biegemittel kann in optimaler Weise erfolgen. Durch die definierte Ausgestaltung der Walzvorrichtung ist zudem ein Arbeitswalzenwech- sei möglich, bei dem nicht die Axialverschiebemittel mit ausgewechselt werden müssen; somit ist die Zahl der zu wechselnden Teile im Falle eines Arbeitswalzenwechsels minimiert.
Eine erste Weiterbildung sieht vor, dass das weitere Walzeneinbaustück, also vorzugsweise das der Stützwalze, eine Führung aufweist, in der das Arbeitswalzeneinbaustück relativ verschieblich zum weiteren Walzeneinbaustück und festlegbar angeordnet ist.
Die Axialverschiebemittel sind vorzugsweise fest am Walzgerüst angeordnet und weisen mindestens eine Linearführung auf, auf der das Arbeitswalzeneinbaustück relativ verschieblich zum Axialverschiebemittel in eine Richtung quer zur Axialverschieberichtung, insbesondere verschieblich in Vertikalrichtung, und festlegbar angeordnet ist. Als bevorzugte Ausgestaltung des Arbeitswalzeneinbaustücks ist vorgesehen, dass dieses zwei sich beiderseits der Achse der Arbeitswalze erstreckende Stege aufweist, die mit je einem Axialverschiebemittel verriegelbar sind.
Mit Vorteil ist hinsichtlich der Verriegelung des Arbeitswalzeneinbaustücks am Walzgerüst vorgesehen, dass die Linearführung fest am Axialverschiebemittel angeordnet ist und einen in eine Richtung quer zur Axialverschieberichtung, insbesondere in Horizontalrichtung, verschiebbaren, vorzugsweise plattenför- mig ausgebildeten, Riegel aufweist, der zusammen mit der Linearführung für das Ende des Steges einen Aufnahmeschlitz bildet. Der Riegel kann dabei mit Betätigungsmitteln in Verbindung stehen, mittels derer er in zwei Lagen, nämlich in einer Verriegelungslage und in einer Entriegelungslage, positionierbar ist. Ferner besteht das Betätigungsmittel pro Axialverschiebemittel vorzugsweise aus zwei hydraulischen Kolben-Zylinder-Systemen, die parallel zueinander angeordnet sind und den Riegel bewegen können, wobei die Kolben-Zylinder- Systeme an der vom Arbeitswalzeneinbaustück abgewandten Seite des Riegels an diesem angreifen.
Die Axialverschiebemittel sind gemäß einer Weiterbildung mit Mitteln zum Verhindern eines Verdrehens ausgestattet, die eine Verdrehung der axialen Enden der Axialverschiebemittel verhindern.
Zur Arbeitswalzenbiegung bzw. -balancierung ist bevorzugt vorgesehen, dass mindestens ein als hydraulischer Linearaktuator ausgebildetes Biegemittel in einem auskragenden Arm des weiteren Walzeneinbaustücks angeordnet ist und auf eine seitlich auskragende Lasche des Arbeitswalzeneinbaustücks drückt. Dabei kann zwischen dem Biegemittel und der seitlich auskragenden Lasche des Arbeitswalzeneinbaustücks eine Gleitfläche angeordnet sein.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Ansicht den Ausschnitt einer Walzvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform mit Arbeitswalzeneinbaustück, weiterem Walzeneinbaustück und Axialverschiebemitteln;
Fig. 2 die Vorderansicht der Walzvorrichtung nach Fig. 1 in Walzenachsrichtung betrachtet;
Fig. 3 den Schnitt A-A gemäß Fig. 2;
Fig. 4 die Seitenansicht der Axialverschiebemittel von der rechten Seite gemäß Fig. 2 aus betrachtet;
Fig. 5 die Biegemittel gemäß der Einzelheit "Y" der Fig. 2 im Schnitt;
Fig. 6a in perspektivischer Ansicht den Ausschnitt einer Walzvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform mit Arbeitswalzeneinbaustück, weiterem Walzeneinbaustück und zwei Axialverschiebemitteln, wobei das linke Axialverschiebemittel mit geöffnetem Riegel gezeigt ist (Entriegelungsstellung);
Fig. 6b eine weitere perspektivischer Ansicht der Walzvorrichtung nach Fig. 6a, wobei das rechte Axialverschiebemittel gemäß Fig. 6a dargestellt ist und wobei dieses Axialverschiebemittel mit geschlossenem Riegel gezeigt ist (Verriegelungsstellung);
Fig. 7 die Vorderansicht der Walzvorrichtung gemäß Fig. 6a/6b in Walzenachsrichtung betrachtet;
Fig. 8 den Schnitt A-A gemäß Fig. 7; Fig. 9 das Axialverschiebemittel gemäß der Einzelheit "Y" der Fig. 8 im Schnitt;
Fig. 10 den Schnitt B-B gemäß Fig. 9;
Fig. 11 den Schnitt C-C gemäß Fig. 7;
Fig. 12 den Schnitt D-D gemäß Fig. 10;
Fig. 13 den Schnitt E-E gemäß Fig. 7; und
Fig. 14 das Biegemittel gemäß der Einzelheit "Z" der Fig. 7 im Schnitt.
In Fig. 1 ist perspektivisch der Ausschnitt einer Walzvorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform dargestellt. Die Figuren 2 bis 5 zeigen Ansichten und Schnitte dieser Ausführungsform.
Die Walzvorrichtung 1 weist nicht näher dargestellte Arbeitswalzen 2 auf, die in Arbeitswalzeneinbaustücken 3 gelagert sind, die in einem wiederum nur schematisch skizzierten Walzgerüst 4 angeordnet sind. Das Arbeitswalzenein- baustück 3 ist mittels einer Arbeitswalzenverriegelung 5 relativ zum Walzgerüst 4 verriegelbar bzw. entriegelbar. Die Arbeitswalze 2 wird durch eine weitere Walze 6 in Form einer Stützwalze abgestützt. Diese weitere Walze 6 ist in weiteren Walzeneinbaustücken 7 gelagert, die ebenfalls am Walzgerüst 4 festgelegt sind bzw. dort verriegelt werden können.
Dargestellt ist hier nur die oberhalb der Walzgutmitte vorgesehene Arbeitswalze 2 und Stützwalze 6; dieselbe Anordnung befindet sich symmetrisch unterhalb der Mitte des Walzguts. Ferner sei angemerkt, dass die Walzvorrichtung 1 auch weitere Walzen aufweisen kann, nämlich Zwischenwalzen, die zwischen den Arbeitswalzen 2 und den Stützwalzen 6 angeordnet sind. Die Arbeitswalzen 2, von denen in Fig. 1 - wie erwähnt - nur die obere angedeutet ist, soll axial verschiebbar relativ zum Walzgerüst 4 angeordnet sein. Hierzu sind Axialverschiebemittel 8 vorgesehen, deren Aufbau später detailliert erläutert wird. Je ein Axialverschiebemittel 8 ist beiderseits der Mitte der Arbeitswalze 2 vorgesehen, wobei diese Mittel mit ihrem einen axialen Ende 23 fest am Walzgerüst 4 festgelegt sind. Am anderen axialen Ende 22 des Axial- verschiebemittels 8 befindet sich die Arbeitswalzenverriegelung 5, mit der das Arbeitswalzeneinbaustück 3 lösbar fixiert werden kann. Das Arbeitswalzeneinbaustück 3 weist dabei zwei Stege 12 und 13 auf, die sich symmetrisch von der Achse der Arbeitswalze 2 aus erstrecken. Die Stege 12, 13 sind an ihrem Ende 15 bzw. 16 im verriegelten Zustand in einem Aufnahmeschlitz 17 aufgenommen, der sich in vertikale Richtung erstreckt und die Möglichkeit bietet, dass das Arbeitswalzeneinbaustück 3 und damit die Arbeitswalze 2 vertikal in derjenigen Höhe im Walzgerüst 4 positioniert und festgelegt werden kann, die dem benötigen Walzspalt entspricht. Der Aufnahmeschlitz 17 wird dabei einerseits von einer Linearführung 11 begrenzt, die die Arbeitswalzenverriegelung 5 aufweist, andererseits begrenzt ihn ein später noch detailliert beschriebener Riegel 14.
In Fig. 2 ist die Vorderansicht der Walzvorrichtung 1 - in Walzenachsrichtung betrachtet - zu sehen. Der teilweise geschnitten dargestellten Ansicht ist zu entnehmen, dass das weitere Walzeneinbaustück 7 für die Stützwalze 6 in ihrem unteren Bereich eine quaderförmige Ausnehmung aufweist und damit eine Führung 10 für das in die Ausnehmung einsetzbare Arbeitswalzeneinbaustück 3 bildet. D. h. die Arbeitswalze 2 samt ihrem Arbeitswalzeneinbaustück 3 kann in vertikale Richtung relativ zum weiteren Walzeneinbaustück 7 bzw. zur Stützwalze 6 positioniert werden.
Zur Einleitung eines Biegemoments in die Arbeitswalze 2 sind in an sich bekannter Weise Biegemittel 9 in Form hydraulischer Linearaktuatoren vorgese- hen, die zwischen dem Arbeitswalzeneinbaustück 3 und dem weiteren Walzeneinbaustück 7 wirken. Der Aufbau des Axialverschiebemittels 8 geht aus Fig. 3 hervor, wo der Schnitt A-A gemäß Fig. 2 zu sehen ist. Das Axialverschiebemittel 8 ist mit seinem einen axialen Ende 23 fest am Walzgerüst 4 angeordnet. Am anderen axialen Ende 22 ist die Arbeitswalzenverriegelung 5 angeordnet. Das Axialverschiebemittel 8 besteht aus einem fest mit dem Walzgerüst 4 verbundenen Festblock 27, der zylinderförmig auskragt und den Boden eines Verschiebezylinders bildet. Auf dem Außendurchmesser dieser zylinderförmigen Auskragung ist eine Verschiebehülse 28 gleitend angeordnet. Die Verschiebehülse 28 besteht aus einem Verschieberohr mit Führungsbuchsen und einem kubisch ausgeformten Deckel 29. Mit diesem Deckel 29 ist der Verschiebekolben 30 koaxial fest verbunden. Das Verschieberohr der Verschiebehülse 28 hat seitlich auskragende Führungslaschen 31 , die auf einem mit dem Festblock 27 verbundenen T-Stück 32 gleiten (s. Fig. 1 ). Damit sind Mittel 21 zum Verhindern eines Verdrehens des Axialverschiebemittels 8 geschaffen, d. h. eine Torsion des einen axialen Endes 22 relativ zum anderen axialen Ende 23 des Axialverschiebemittels 8 ist ausgeschlossen.
Zwischen dem Grundteil des T-Stücks 32 und einer der Führungslaschen 31 ist ein Wegmesssystem 33 angeordnet. Mit diesem ist es möglich, die aktuelle axiale Position der Arbeitswalzen 2 zu messen.
Auf der Außenseite des Deckels 29 der Verschiebehülse 28 ist die Arbeitswalzenverriegelung 5 angebracht. Diese besteht im wesentlichen aus einer Grundplatte 34 (s. Fig. 1 und 4), dem Riegel 14 und Betätigungsmitteln 18 für den Riegel 14. Im verriegelten Zustand ist die Arbeitswalzenverriegelung 5 formschlüssig mit den Stegen 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 verbunden. Die Axialverschiebemittel 8, bestehend aus Festblock 27, Verschiebehülse 28, Wegmesssystem 33 und Arbeitswalzenverriegelung 5 ist einlauf- wie auslauf- seitig im wesentlichen spiegelbildlich am Walzgerüst 4 angeordnet. Alternativ hierzu kann die Arbeitswalzenverriegelung 5 am Arbeitswalzensatz 2 angebracht werden, indem die Grundplatte 34, die Betätigungsmittel 18 für den Riegel 14 und der Riegel 14 selber auf den Lagerdeckel des Arbeitswalzensatzes 2 aufgesetzt werden und sich entsprechende Elemente zur Herstellung des Formschlusses an der Verschiebehülse 28 der Axialverschiebemittel 8 befin- den.
Durch Betätigung des Axialverschiebemittels 8 und aufgrund des Formschlusses zwischen Arbeitswalzenverriegelung 5 und Arbeitswalzeneinbaustück 3 wird eine Axialverschiebung der Arbeitswalze 2 bewirkt. Das Arbeitswalzenein- baustück 3 ist dabei gleitend in nach unten auskragenden Armen des entsprechenden weiteren Walzeneinbaustücks 7 geführt. Die Arbeitswalzenverrieglung 5 weist einen axialen Versatz zur - nicht dargestellten - Verriegelung der weiteren Walze 6 auf, so dass Kollisionen dieser Einrichtungen vermieden und so große Walzenaufgänge gewährleistet werden.
In Fig. 5 kann gesehen werden, wie die Biegemittel 9 in Form hydraulisch betätigter Linearaktuatoren in die Walzvorrichtung 1 eingebaut sind. Die Biegemittel 9 befinden sich ein- und auslaufseitig wirkungsmäßig zwischen Arbeitswalzeneinbaustück 3 und weiterem Walzeneinbaustück 7 für die Stützwalze 6. Hierzu weist das weitere Walzeneinbaustück 7 einen auskragenden Arm 24 auf, der die Biegemittel 9 trägt. Sie liegen am Arbeitswalzeneinbaustück 3 an einer auskragenden Lasche 25 an, die am Arbeitswalzeneinbaustück 3 einstückig angeformt ist. In Fig. 5 ist lediglich ein Biegemittel 9 dargestellt; aus Fig. 3 kann gesehen werden, dass im Ausführungsbeispiel zwei hintereinander angeord- nete Biegemittel 9 vorgesehen sind. Der Stößel 35 (bewegliches Teil) stellt einen Kolben dar, der in einer entsprechenden Bohrung eines Zylinders 36 koaxial angeordnet ist. Das feststehende Teil des Biegemittels 9 besteht im wesentlichen aus einer Führungsbuchse mit einer entsprechenden Bohrung, die in den nach unten auskragenden Arm 24 eingearbeitet ist, sowie aus einem Ab- schlussdeckel und verschiedenen Dicht- und Abstreifelementen. Im Ausführungsbeispiel (s. hierzu Fig. 3) sind vier Biegemittel 9, je Seite zwei, vorgesehen, deren Stößel 35 sich an der seitlich auskragenden Lasche 25 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 abstützt. Bei einer axialen Verschiebebewegung der Arbeitswalze 2 gleitet die Lasche 25 über die Kontaktfläche des Stößels 35. Um dies funktionell zu begünstigen, ist im Kontaktbereich des Stößels 35 zur Lasche 25 eine Gleitfläche 26 angeordnet.
Alternativ hierzu kann ein Zylinder 36 in die seitlich auskragende Lasche 25 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 integriert sein. Dann stützt sich der Stößel 35 an dem auskragenden Arm 24 des weiteren Walzeneinbaustücks 7 ab.
In den Figuren 6a, 6b bis 14 ist eine alternative Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Walzvorrichtung 1 dargestellt. Die Bezugszeichen entsprechen denjenigen der ersten Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5.
Während die generelle Funktionsweise des zweiten Ausführungsbeispiels mit derjenigen des ersten identisch ist, sind hier einige Details näher erläutert.
Die Axialverschiebemittel 8 befinden sich auch hier über und unter der Walzlinie und auf der Ein- sowie auf der Auslaufseite des bedienseitigen Walzgerüsts 4. Lösungen für Arbeitswalzenverschiebeeinrichtungen über der Walzenlinie sind bei großem Aufgang problematisch. Lösungen für Arbeitswalzenverschiebeein- richtungen unter der Walzlinie können konventionell oder wie solche für großen Aufgang gebaut werden. Die Einrichtungen auf der Ein- und auf der Auslaufseite sind im wesentlichen identisch und zueinander symmetrisch, so dass - wie bereits im Falle des ersten Ausführungsbeispiels - hier stellvertretend nur über der Walzlinie liegende Axialverschiebemittel 8 mit hohem Aufgang beschrieben werden.
Die Ausgestaltung des Axialverschiebemittels 8 entspricht ebenfalls derjenigen des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels. Bezugnehmend auf die Figuren
8 bis 12 ist zu sehen, dass der Deckel 29 mit dem Verschiebekolben 30 fest verbunden ist. Er steht zumindest in Richtung des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 gegenüber der lokalen Außenkontur der Verschiebehülse 28 vor. Zwischen dem Deckel 29 und einer an der Verschiebehülse 28 angeordneten Platte 37 ist der Riegel 14 eingebaut, der die Verschiebehülse 28 umgreift und zum Schließen der Verriegelung in annähernd horizontale Richtung quer zur Achse der Ver- schiebehülse 28 verschoben werden kann. Zwischen der Platte 37 und dem Riegel 14 bildet sich durch das Schließen des Riegels 14 der vertikal verlaufende Aufnahmeschlitz 17, in dem der seitlich auskragende Steg 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 geführt wird. Hierzu ist in die Platte 37 eine Ausnehmung eingearbeitet oder zwischen Platte 37 und Riegel 14 ist ein Distanz- stück mit vergleichbarer Ausnehmung eingefügt.
Der vertikal verlaufende Aufnahmeschlitz 17 nimmt die axialen Verschiebekräfte auf, die über die seitlich auskragenden Stege 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 weitergegeben werden müssen, und ermöglicht gleichzeitig große Relativbewegungen in vertikaler Richtung. Dies ermöglicht in der Folge einen großen Walzenaufgang. Die Anlageflächen der Stege 12, 13 an der Platte 37 und am Riegel 14 bilden dabei zwei Widerlager für die Stege 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3. Der vertikal verlaufende Aufnahmeschlitz 17 wird zum Arbeitswalzenausbau geöffnet, indem der Riegel 14 zurückgezogen wird. Dann kann der Arbeitswalzensatz zur Bedienseite hin herausgezogen werden.
Die Platte 37 auf der Verschiebehülse 28 hat zwei Hauptfunktionen. Zum einen dient sie als eines der beiden Widerlager für die Stege 12, 13. Zum anderen ist sie Teil von Mitteln 21 zum Verhindern eines Verdrehens der Axialverschiebe- mittel 8.
Für die Mittel 21 zum Verhindern des Verdrehens sind zwei Ausführungsformen bevorzugt:
Nach einer Möglichkeit ist ein Bauteil vorgesehen, das außerhalb der Zentralachse die Verschiebehülse 28 ständerfest angebracht ist. Dieses ragt in eine Öffnung der Platte 37 auf der Verschiebehülse 28 hinein, oder ein an der Platte 37 der Verschiebehülse 28 befestigtes Bauteil ragt in eine ständerfeste Öffnung hinein. Die Verdrehsicherung muss eine Führung in ausreichender Länge haben, so dass für den gesamten maximalen Verschiebeweg eine Verdrehung zwischen den beiden axialen Enden 22 und 23 des Axialverschiebemittels 8 verhindert wird.
Alternativ dazu können die Verschiebehülse 28 und der Verschiebekolben 30 so ausgeformt sein, dass sie nicht mit zylindrischen Flächen aufeinander gleiten, sondern mit solchen Flächen, die eine Verdrehung zueinander verhindern.
Die Erfüllung der beiden Hauptfunktionen der Platte 37 auf der Verschiebehülse 28, nämlich sowohl Widerlager als auch Teil der Verdrehsicherung zu sein, kann durch zwei getrennte, an der Verschiebehülse 28 angearbeitete oder aufgeschweißte Platten erreicht werden. Die Kombination der beiden Funktionen mittels der Platte ist fertigungstechnisch einfach und damit vorteilhaft.
Die detaillierte Ausgestaltung der Arbeitswalzenverriegelung 5 mittels des Riegels 14 ist in den Figuren 10 und 12 dargestellt. Der Riegel 14 kann eine O- oder U-förmige Ausnehmung aufweisen (in Fig. 10 ist die Ausnehmung O- förmig ausgebildet). Der Riegel 14 ist nicht vor Kopf des Deckels 29 angeordnet, sondern er umgreift die Verschiebehülse 28. Die Ausnehmung im Riegel 14 ist so groß, dass der Riegel zur Montage bei Ausbildung in O-Form axial oder bei Ausführung in U-Form axial oder radial auf die Verschiebehülse 28 aufgeschoben werden kann. Die O-Form ist dabei als geschlossene Form die steifere Ausführung des Riegels 14. Die U-Form hat den Vorteil, dass der Deckel 29 mit der Verschiebehülse 28 unlösbar verbunden werden kann oder dass der Deckel 29 und die Verschiebehülse 28 aus einem Stück bestehen können.
Bei Ausführung in U-Form ist der Riegel 14 auf derjenigen Seite der Verschie- behülse 28 offen, die dem Arbeitswalzeneinbaustück 3 entgegengesetzt ist.
Weil der Riegel 14 die Verschiebehülse 28 umgreift, kann der Steg 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 - von Mitte Arbeitswalzenlager aus gemessen - kürzer ausfallen, als wenn der Riegel 14 vor Kopf des Deckels 29 angeordnet wäre. So verringert sich der Hebelarm zwischen dem Arbeitswalzenlager und der Führung, die durch die beiden Widerlager Riegel 14 und Platte 37 gebildet wird. Ein geringerer Hebelarm hat zur Folge, dass die Reibkräfte in der Führung nur vergleichsweise geringe Zusatzmomente auf die Arbeitswalzenlager ausüben. Das Arbeitswalzenlager hat dadurch eine größere Lebensdauer.
Das Schließen und Öffnen des Aufnahmeschlitzes 17 für die seitlich auskragenden Stege 12, 13 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 wird durch eine hori- zontale oder annähernd horizontale Bewegung des Riegels 14, den Verriegelungshub, bewerkstelligt. Deshalb ist die Ausnehmung im Riegel 14 in Bewegungsrichtung (horizontal) mindestens um den Verriegelungshub größer, als es für die Montage erforderlich ist.
Die Bewegung des Riegels 14 erfolgt durch Betätigungsmittel 18. Hierbei handelt es sich z. B. um einen oder mehrere Betätigungselemente in Form von Kolben-Zylinder-Systemen 19, 20 (Hydraulikzylinder mit durchgehenden Kolbenstangen). Die Kolben-Zylinder-Systeme 19, 20 setzen zweckmäßiger Weise an der dem Arbeitswalzeneinbaustück 3 abgewandten Seite des Riegels 14. Besonders platzsparend ist es, wenn zwei Kolben-Zylinder-Systeme 19, 20 oben und unten in Ausnehmungen des Riegels 14 Platz finden und auf der Platte 37 oder auf dem Deckel 29 befestigt sind. Diese Ausgestaltung ist in Fig. 10 illustriert; Fig. 12 zeigt ein Kolben-Zylinder-System 19, 20 im Detail.
Aus Platzgründen ist es sinnvoll, im Riegel 14 noch eine weitere Ausnehmung vorzusehen, und zwar, um Elemente des Mittels 21 zum Verhindern des Verdrehens passieren zu lassen und eine Kollision mit diesen zu vermeiden.
Der Riegel 14 hat im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 drei Ausnehmungen, eine große für die Verschiebehülse 28, zwei kleinere für die Kolben-Zylinder- Systeme 19, 20 und eine weitere, um Kollision mit den Mitteln 21 zum Verhindern des Verdrehens des Axialverschiebemittels 8 zu vermeiden.
Der Riegel 14 wird durch die Kolben-Zylinder-Systeme 19, 20 in geöffneter oder geschlossener Position gehalten. Er muss aber zusätzlich noch gegen Verdre- hung gegen eine Achse parallel oder identisch mit der Zentralachse der Verschiebehülse 28 gesichert werden. Wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 gesehen werden kann, können hierfür über und unter dem Deckel der Verschiebehülse 28 oder über und unter der Platte der Verschiebehülse 28 Leisten 38, 39 angebracht werden, die eine solche Verdrehung verhindern. Die Leisten 38,39 können auch ein gemeinsames Bauteil mit der Platte 37 bzw. mit der Platte 37 und der Verschiebehülse 28 bilden. Eine alternative Ausgestaltung der Verdrehsicherung ergibt sich, wenn in der Platte 37 oder im Deckel 29 horizontale Nuten eingeformt werden, in denen erhabene Leisten des Riegels 14 geführt sind. Weiterhin ist es möglich, die Nuten in den Riegel 14 einzuformen und die erhabenen Leisten auf der Platte 37 oder auf dem Deckel 29 anzubringen. Varianten, bei denen die Verdrehsicherung an der Platte 37 angebracht sind, haben den Vorteil, dass der Deckel 29 dann nicht zusätzlich auf Verdrehung beansprucht wird.
Der Deckel 29 der Verschiebehülse 28 ist so geformt, dass zwei Funktionen erfüllt werden können: Zum einen ist der Verschiebekolben 30 mit dem Deckel 29 koaxial fest verbunden (vgl. Fig. 8), so dass der Kolben über dem Deckel die Verschiebehülse 28 samt Anbauteilen und damit auch den vertikal verlaufenden Aufnahmeschlitz 17 für das Arbeitswalzeneinbaustück 3 axial verschieben kann. Zum anderen bildet der Deckel 29 vor allem mit seinem zum Arbeitswalzeneinbaustück 3 hin auskragenden Teil ein Widerlager für den Riegel 14. Der Riegel 14 kann sich dort und auch über und unter der Verschiebehülse 28 am Deckel 29 abstützen bzw. die Verschiebehülse 28 umgreifen. Zusätzlich kann der Deckel 29 eine Ausnehmung haben, um Elemente der Verdrehsicherung passieren zu lassen und somit eine Kollision mit diesen zu verhindern. Um den Deckel 29 kürzer zu gestalten, ist es auch möglich, zwischen Deckel und Riegel ein Zwischenstück einzubauen.
Entweder im Deckel 29 oder in diesem Zwischenstück kann auch eine Sicherung gegen Verdrehen desselben auf der Verschiebehülse 28 vorgesehen wer- den. Eine Möglichkeit dazu ist es, an der Verschiebehülse 28 ein oder mehrere ebene Flächen vorzusehen, die nicht in Richtung der Achse des Verschiebkolbens 30 zeigen, sowie am Deckel 29 oder in obigem Zwischenstück entsprechende Gegenflächen vorzusehen. Der Deckel 29 muß auf jeden Fall dann gegen Verdrehen relativ zur Verschiebehülse 28 gesichert werden, wenn der Rie- gel 14 gegen den Deckel 29 auf Verdrehen gesichert ist.
Die Messung des Axialverschiebewegs wird durch eine außer- oder innerhalb der Axialverschiebemittel 8 angeordnete Einheit ermöglicht. Die Anordnung des Messwertgebers innerhalb des Drucksystems wird wegen Gefahrneigung bei Wartungsarbeiten möglichst vermieden. Das Wegmesssystem 33 kann als außen- oder als innenliegende Einheit ausgebildet werden. Im Falle einer außenliegenden Einheit ist ein Schutz vor schädlichen Umgebungseinflüssen erforderlich, was durch ein einem Hydraulikzylinder ähnlichen, gekapselten System erreicht werden kann. Eine Art Kolben, der ständerseitig fest angebracht ist, gleitet durch ein Zylinderrohr, das an den beweglichen Teilen der Axialverschiebung befestigt ist. Koaxial mit dem Zylinderrohr bewegt sich der Messwertgeber und erzeugt das entsprechende Wegsignal. Mit entsprechenden Dicht- und Abstreifelementen wird ein ausreichender Schutz des Systems erreicht. Im Falle einer innenliegenden Einheit wird der Positionsgeber - von der Stirnfläche der beweglichen Teile aus gesehen - in die Verschiebehülse eingeführt. Die erforderliche Kapselung wird durch das Verschiebesystem selbst hergestellt. Ein entsprechend abgedichtetes Gehäuse schützt den Elektronikteil des Positionsgebers.
Bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 9 ist ein Positionsgeber 40 zur Kontrolle des Verschiebehubs der Verschiebehülse 28 im Axialverschiebemittel 8 angeordnet. Eine Anordnung eines Positionsgeberstabes 41 im Inneren - aber trotzdem außerhalb des Druckraumes - ist vorteilhaft, weil dieses Element dann ohne zusätzliche Kapselungen gegen Umgebungseinflüsse geschützt ist. Der Positionsgeber 40 ist auf dem Deckel 29 angebracht, der Positionsgeberstab 41 ist durch eine Bohrung im Deckel 29 hindurchgeführt und taucht in eine Bohrung in einem Innendeckel 42 ein. Der Innendeckel 42 ist Teil des am Walzgerüst 4 fest angeordneten Teils des Axialverschiebemittels 8, so dass die Messung der Relativverschiebung des Deckels 29 zum Walzgerüst 4 möglich ist.
Generell ist es möglich, das beschriebene Axialverschiebemittel 8 mit verschie- denen Varianten von Biegemitteln 9 zu kombinieren:
Wie es aus Fig. 13 und 14 hervorgeht, befinden sich die Biegemittel 9 in nach unten auskragenden Armen 24 des weiteren Walzeneinbaustücks 7 des oberen Stützwalzensatzes. Der bewegliche Stößel 35 ist im wesentlichen ein Kolben, der sich an der seitlich auskragenden Lasche 25 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 abstützt. Die Konzeption des Biegemittels 9 entspricht also im wesentlichen derjenigen, die in Fig. 5 gezeigt ist.
Bei mehreren Stößeln 35 besteht die Möglichkeit, die Drücke in den einzelnen Zylinderräumen so zu regeln, dass das Arbeitswalzenlager möglichst wenig außermittig belastet wird ("Druckwaage").
Alternativ hierzu können die Stößel 35 in den seitlich auskragenden Laschen 25 des Arbeitswalzeneinbaustücks 3 untergebracht sein. Hierbei würden sich die Stößel 35 an den nach unten auskragenden Armen 24 des weiteren Walzeneinbaustücks 7 abstützen. In diesen Fall würde das Arbeitswalzenlager nur mittig belastet.
Die unteren Biegemittel 9 können sich in Festblöcken am Ständer befinden. Alternativ dazu können sie auch in nach oben auskragenden Armen des weiteren Walzeneinbaustücks des unteren Stütz- oder Zwischenwalzensatzes oder in seitlich auskragenden Laschen des Arbeitswalzeneinbaustücks untergebracht werden.
Mit der erfindungsgemäßen Ausführung lässt sich somit eine "fliegende" Anordnung der Biegemittel 9 erreichen, wobei mit der vorgeschlagenen konstruktiven Ausgestaltung die auftretenden Kippmomente im Falle der Axialverschiebung der Arbeitswalzen optimal aufgenommen werden können. Die Konzeption der Walzvorrichtung schließt Kollisionen der verschiedenen Bauteile untereinander aus, auch wenn große Walzenaufgänge gefahren werden. Dennoch wird kein großer Bauraum im Walzgerüst benötigt.
Bezuqszeichenliste:
1 Walzvorrichtung
2 Arbeitswalze
3 Arbeitswalzeneinbaustück
4 Walzgerüst
5 Arbeitswalzenverriegelung 6 weitere Walze (Stützwalze)
7 weiteres Walzeneinbaustück (für Stützwalze)
8 Axialverschiebemittel
9 Biegemittel
10 Führung 1 1 Linearführung
12 Steg
13 Steg
14 Riegel
15 Ende des Steges 16 Ende des Steges
17 Aufnahmeschlitz
18 Betätigungsmittel für den Riegel
19 Kolben-Zylinder-System 0 Kolben-Zylinder-System 21 Mittel zum Verhindern eines Verdrehens
22 axiales Ende des Axialverschiebemittels
23 axiales Ende des Axialverschiebemittels 4 auskragender Arm des weiteren Walzeneinbaustücks 5 auskragende Lasche des Arbeitswalzeneinbaustücks 6 Gleitfläche 7 Festblock Verschiebehülse
Deckel
Verschiebekolben
Führungslasche
T-Stück
Wegmesssystem
Grundplatte
Stößel
Zylinder
Platte
Leiste
Leiste
Positionsgeber
Positionsgeberstab
Innendeckel

Claims

Patentansprüche:
1 . Walzvorrichtung (1 ) mit zwei Arbeitswalzen (2), die jeweils mittels Arbeitswalzeneinbaustücken (3) in einem Walzgerüst (4) gelagert sind, wobei die Arbeitswalzeneinbaustücke (3) im Walzgerüst (4) über mindestens eine Arbeitswalzenverriegelung (5) ver- und entriegelbar sind, mindestens zwei weiteren Walzen (6), insbesondere zwei Stützwalzen, die jeweils mittels weiteren Walzeneinbaustücken (7) im Walzgerüst (4) gelagert sind, wobei sowohl mindestens eine der Arbeitswalzen (2) als auch mindestens eine der weiteren Walzen (6) im Walzgerüst (4) zur Einstellung eines ge- wünschten Walzenspalts relativ zu der anderen Arbeitswalze (2) bzw. der anderen weiteren Walze (6), insbesondere in vertikale Richtung, einstellbar sind, wobei die Arbeitswalzen (2) mit Axialverschiebemitteln (8) zum axialen Verschieben versehen sind, mit denen die Arbeitswalzen (2) relativ zum Walzgerüst (4) in eine gewünschte axiale Position gebracht und dort gehalten werden können, und wobei die Arbeitswalzen (2) mit Biegemitteln (9) in Wirkverbindung stehen, mit denen sie mit einem Biegemoment beaufschlagt werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (8) zwischen Walzgerüst (4) und Arbeitswalzenverriegelung (5) angeordnet sind bzw. wirken und die Biegemittel (9) zwischen dem Arbeitswalzeneinbaustück (3) und dem weiteren Wal- zeneinbaustück (7) angeordnet sind bzw. wirken.
2. Walzvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das weitere Walzeneinbaustück (7) eine Führung (10) aufweist, in der das Arbeitswalzeneinbaustück (3) relativ verschieblich zum weiteren Walzeneinbaustück (7) und festlegbar angeordnet ist.
3. Walzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverschiebemittel (8) fest am Walzgerüst (4) angeordnet sind und mindestens eine Linearführung (11) aufweisen, auf der das Arbeitswalzeneinbaustück (3) relativ verschieblich zum Axialverschiebemittel (8) in eine Richtung quer zur Axialverschieberichtung, insbesondere verschieblich in Vertikalrichtung, und festlegbar angeordnet ist.
4. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Arbeitswalzeneinbaustück (3) zwei sich beiderseits der Achse der Arbeitswalze (2) erstreckende Stege (12, 13) aufweist, die mit je einem Axialverschiebemittel (8) verriegelbar sind.
5. Walzvorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearführung (11) fest am Axialverschiebemittel (8) angeordnet ist und einen in eine Richtung quer zur Axialverschieberichtung, insbesondere in Horizontalrichtung, verschiebbaren, vorzugsweise plattenförmig ausgebildeten, Riegel (14) aufweist, der zusammen mit der Linearführung (11) für das Ende (15, 16) des Steges (12, 13) einen Aufnahmeschlitz (17) bildet.
6. Walzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) eine Verschiebehülse (28) umgreift.
7. Walzvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) mit Betätigungsmitteln (18) in Verbindung steht, mittels derer er in zwei Lagen, nämlich in einer Verriegelungslage und in einer Entriegelungslage, positionierbar ist.
8. Walzvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch geken nzeich net, dass das Betätigungsmittel (18) pro Axialverschiebemittel (8) aus zwei hydraulischen Kolben-Zylinder-Systemen (19, 20) besteht, die parallel zueinander angeordnet sind und den Riegel (14) bewegen können, wobei die Kolben-Zylinder-Systeme (19, 20) an der vom Arbeitswalzenein- baustück (3) abgewandten Seite des Riegels (14) an diesem angreifen.
9. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch geken nzeic h net, dass die Axialverschiebemittel (8) mit Mitteln (21) zum Verhindern eines Verdrehens ausgestattet sind, die eine Verdrehung der axialen Enden (22, 23) der Axialverschiebemittel (8) verhindern.
10. Walzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dad urch gekennzeich net, dass mindestens ein als hydraulischer Linearaktuator ausgebildetes Biegemittel (9) in einen auskragenden Arm (24) des weiteren Walzenein- baustücks (7) angeordnet ist und auf eine seitlich auskragende Lasche (25) des Arbeitswalzeneinbaustücks (3) drückt.
11. Walzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Biegemittel (9) und der seitlich auskragenden Lasche (25) des Arbeitswalzeneinbaustücks (3) eine Gleitfläche (26) angeordnet ist.
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