EP0450294B1

EP0450294B1 - Anstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenabstandes in Walzgerüsten, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung

Info

Publication number: EP0450294B1
Application number: EP91102412A
Authority: EP
Inventors: Oskar Dipl.-Ing. Noé; Willi Ing. Dötsch
Original assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Current assignee: BWG Bergwerk und Walzwerk Maschinenbau GmbH
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1991-02-20
Publication date: 1993-12-29
Anticipated expiration: 2011-02-20
Also published as: EP0450294A1; US5142892A; DE4010662A1; DE4010662C2; DE4010662C3; ATE99197T1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenabstandes bzw. Walzkraft in Walzgerüsten, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung, mit zumindest zwei hydraulischen Anstellzylindern, die über Einbaustücke und ggf. zwischengeschalteter Stützwalze beidseitig auf eine jeweils anzustellende Arbeitsweise arbeiten. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist beispielsweise aus der JP-A-62-130705 bekannt.
Es ist bekannt, in Walzgerüsten für das Walzen von Stahl und NE-Metallen die Arbeitswalzen - regelmäßig Oberwalze und Unterwalze - mittels hydraulischer Anstellzylinder anzustellen, d. h. den Walzenabstand bzw. die Walzkraft einzustellen. Im allgemeinen arbeiten die Anstellzylinder auf Einbaustücke, in welchen die anzustellenden Arbeitswalzen gelagert sind. Häufig sind Stützwalzen zwischengeschaltet. Insgesondere bei Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung haben hydraulische Anstellzylinder die herkömmliche Anstellung über Gewindespindeln inzwischen nahezu völlig verdrängt. - Die Walzkräfte bewegen sich bei Kaltwalzgerüsten von einigen hundert bis zu einigen tausend Tonnen, beispielsweise bei Kaltnachwalzgerüsten - sogenannten Dressiergerüsten - von ca. 100 t bis ca. 1500 t - abhängig von den Bandabmessungen und der Materialfestigkeit. Derartige Walzkräfte müssen von jeweils zwei hydraulischen Anstellzylindern über die Einbaustücke auf die Arbeitswalzen übertragen, d. h. die Arbeitswalzen müssen nicht nur angestellt, sondern nach Einstellung des Walzspaltes auch in dieser Stellung gehalten werden. Die hydraulischen Anstellzylinder werden mit niedrigem Flüssigkeitsdruck schnell angestellt, während eine Hochdruckpumpe die Erzeugung der Walzkräfte übernimmt. Die Druckregelung erfolgt über hydraulische Servoventile. Solche Servoventile arbeiten mit einem maximalen Druck von ca. 250 bar und mit einer Regelgenauigkeit von etwa +/- 1,0 bar. Die Regelabweichung ist über den gesamten Druckbereich nahezu konstant. Der Walzkraft-Regelbereich für ein Walzgerüst liegt bei ca. 1 : 15 bis 1 : 20. Das bedeutet für ein Walzgerüst mit einem Walzkraftbereich von z. B. 100 t bis 1500 t und einem maximalen Druck von 250 bar eine Regelabweichung von der Walzkraft von +/- 6 t. Bei 100 t Nominal-Walzkraft bedeutet das eine Regelabweichung von +/- 6 t = 12 t = 12 %, bei einer Nominal-Walzkraft von 1500 t jedoch lediglich +/- 6 t = 12 t = 0,8 %. Die Regelabweichungen im unteren Walzkraftbereich sind also erheblich größer als im oberen Walzkraftbereich. Das führt beim Walzen von Metallbändern zu entsprechenden Dickenabweichungen über die Bandlänge. Bei Dressiergerüsten, die neben einer geringen Dickenreduzierung vor allem eine bestimmte Oberflächenkonditionierung, z. B. eine vorgegebene Rauheit erbringen sollen, bewirken solche Walzkraftschwankungen unterschiedliche Rauheiten und Banddickenunterschiede über die Bandlänge in Abständen, welche der Regelfrequenz der Servoventile entsprechen. Solche Fehler führen zu Ausfällen bei der nachträglichen Verarbeitung der Metallbänder, z. B. beim Tiefziehen, Beschichten o. dgl.. - Sind solche Walzgerüste in Prozeßlinien wie Konti-Bandbeizen, Glühlinien, Beschichtungslinien o. dgl. vorgesehen, ist es erforderlich, mehrere Walzgerüste mit unterschiedlichen Walzkraftbereichen einzusetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenabstandes bzw. der Walzkraft in Walzgerüsten, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung, der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, mit welcher sich auf einfache Weise die prozentualen Walzkraftschwankungen im Zuge der Walzkraftregelung über den gesamten Walzkraftbereich äußerst klein halten lassen.
Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Anstellvorrichtung durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß man durch die einzelne, kombinierte oder gemeinsame Beaufschlagung sämtlicher Kolbenflächen im Rahmen der sich überdeckenden Walzkraftbereiche jeweils eine minimale prozentuale Abweichung auswählen und folglich die prozentualen Walzkraftschwankungen minimieren kann, wenn eben jeder Anstellzylinder zwei oder mehr Kolbenflächen aufweist. Das nachstehend beschriebene Beispiel für ein Walzgerüst mit maximal 1500 t und minimal 100 t Walzkraft sowie zwei Anstellzylindern mit jeweils zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren Kolbenflächen verdeutlicht, daß die maximale Regelabweichung in einem Druckbereich zwischen 50 bar und 250 bar lediglich noch maximal 2 % - im Gegensatz zu sonst 12 % - beträgt. Die gemeinsam oder einzeln beaufschlagten Kolbenflächen A1 und A2 ergeben die in der nachfolgenden Tabelle aufgeführten Werte:
Im Ergebnis wird im Rahmen der Erfindung auf überraschend einfache Weise eine Anstellvorrichtung für die Arbeitswalzen von Walzgerüsten verwirklicht, die einerseits die Regelschwankungen minimiert, so daß auch Dickenabweichungen über die Bandlängen warm- oder kaltgewalzter Bänder erheblich reduziert werden. Folglich wird bei Einsatz von Dressiergerüsten auch praktisch die verlangte Rauhigkeit erreicht, so daß Ausfälle bei der nachträglichen Bandbearbeitung wie beim Tiefziehen, Beschichten o. dgl. äußerst gering bleiben. Insbesondere beim Konti-Bandbeizen, Glühlinien, Beschichtungslinien o. dgl. ist der Einsatz mehrerer Walzgerüste mit unterschiedlichen Walzkraftbereichen nicht länger erforderlich.
Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, daß die Anstellzylinder jeweils einen in einem Zylindergehäuse auf einen Zylinderzapfen und in einem Zylinderkragen geführten Hutkolben aufweisen, dessen von dem inneren Hutboden gebildeten Zentralkolbenfläche und von dem Hutrand gebildete Ringkolbenfläche einzeln oder gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind. Die Ringkolbenflächen können wechselweise beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar sein, um auf diese Weise zugleich eine Kolbenrückstellung zu ermöglichen. Die Beaufschlagung der Kolbenflächen kann mittels einer Hochdruck-Regelpumpe und einer Regelpumpe für Schnellanstellung unter Zwischenschaltung zumindest eines Servoventils und von Mehrwegventilen erfolgen. Vorzugsweise ist jedoch für jeden Anstellzylinder ein Servoventil und für jede Kolbenfläche ein Mehrwegventil vorgesehen. Separate Servoventile empfehlen sich, um die Arbeitswalzen auf der einen oder anderen Seite unabhängig voneinander anstellen und folglich den Walzspalt auch über die Spaltbreite variieren zu können.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1: ein Quarto-Walzwerk mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Anstellvorrichtung,
Fig. 2: die Anstellvorrichtung mit zwei Anstellzylindern in schematischer Darstellung.

In den Figuren ist eine Anstellvorrichtung zum Einstellen des Walzabstandes bzw. Walzspaltes in Walzgerüsten 1, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung dargestellt. Die Anstellvorrichtung weist zwei hydraulische Anstellzylinder 2, 2' auf, die über Einbaustücke 3, 3' und eine zwischengeschaltete Stützwalze 4 beidseitig auf die anzustellende Arbeitsweise 5 arbeiten, bei der es sich im Ausführungsbeispiel um eine Unterwalze handelt. Die Walzkraft der Anstellzylinder 2, 2' stützt sich über die Walzenständer 6, 6' gegen Druckplatten 7, 7' ab. Die Anstellzylinder 2, 2' weisen jeweils zwei unabhängig voneinander beaufschlagte Kolbenflächen A1, A2 auf, die also einzeln bzw. gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind. Die Anstellzylinder 2, 2' besitzen jeweils einen in einem Zylindergehäuse 8 auf einem Zylinderzapfen 9 und in einem Zylinderkragen 10 geführten Hutkolben 11, dessen von dem inneren Hutboden gebildeten Zentralkolbenfläche A1 und von dem Hutrand gebildete Ringkolbenfläche A2 einzeln bzw. gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind. Die Ringkolbenflächen A3 sind wechselweise beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar, um eine Rückstellung der Hutkolben 11 zu erreichen. Die Beaufschlagung der Kolbenflächen A1, A2 erfolgt mittels einer Hochdruck-Regelpumpe 12 und einer Regelpumpe 13 für Schnellanstellung unter Zwischenschaltung von Servoventilen 14 und Mehrwegeventilen 15. Während die Hochdruck-Regelpumpe 12 das Druckmedium bzw. die Druckflüssigkeit über die Servoventile 14 und Mehrwegeventile 15 auf die Kolbenflächen A1, A2 wirken läßt, hebt die Regelpumpe 13 für die Schnellanstellung, welche mit einem größeren Förderstrom bei niedrigem Druck arbeitet, die Walzen bis zur Anlage an den Druckplatten 7, 7' an. Hierbei werden die Stütz- und Arbeitswalzen 4, 5 über nicht näher dargestellte Balancierzylinder in Kontakt gehalten. - Mittels der Servoventile 14 kann der Walzspalt auch über Walzspaltmeßgeräte voreingestellt werden.
Die erfindungsgemäße hydraulische Anstellvorrichtung kann für sämtliche bekannten Walzgerüste eingesetzt werden. Die Anstellzylinder 2, 2' können im Ständer oben oder unten angeordnet sein.

Claims

Anstellvorrichtung zum Einstellen des Walzenabstandes in Walzgerüsten (1) insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung, mit mindestens zwei hydraulischen Anstellzylindern (2, 2'), die über Einbaustücke (3, 3') und gegebenenfalls zwischengeschalteter Stützwalze (4) beidseitig auf eine jeweils anzustellende Arbeitswalze (5) arbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstellzylinder (2, 2') jeweils einen in einem Zylindergehäuse (8) auf einem Zylinderzapfen (9) und in einem Zylinderkragen (10) geführten Hutkolben (11) aufweisen, dessen von dem inneren Hutboden gebildete Zentralkolbenfläche (A1) und von dem Hutrand gebildete Ringkolbenfläche (A2) unabhängig voneinander bzw. einzeln oder gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind.
Anstellvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkolbenflächen (A2;A3) wechselweise beidseitig mit Druckmedium beaufschlagbar sind.
Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Kolbenflächen (A1, A2) mittels einer Hochdruck-Regelpumpe (12) und einer Regelpumpe (13) für Schnellanstellung unter Zwischenschaltung zumindest eines Servoventils (14) und von Mehrwegeventilen (15) erfolgt.
Anstellvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Anstellzylinder (2, 2') ein Servoventil (14) und für jede Kolbenfläche (A1, A2) ein Mehrwegeventil (15) vorgesehen ist.