DE3642903A1 - Walzgeruest mit auf ein doppelseitig gelagertes walzentragwellenpaar einseitig aufgesetzten walzringen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst mit auf ein doppelsei­ tig gelagertes anstellbares Walzentragwellenpaar einseitig (fliegend) auswechselbar aufgesetzten Walzringen, bei dem beide Walzentragwellen über die Walzringe hinauskragende Zapfenansätze aufweisen, auf die jeweils Zapfenlager aufschieb- und festlegbar sind, deren beide Lagergehäuse durch parallel zur Anstellrichtung der Walzentragwellen bewegbare druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Aggre­ gate zur Aufnahme von Walzkräften kraftschlüssig in der Weise miteinander verbunden sind, daß das eine Lagergehäuse mit den Kolbenstangen des Kolben-Zylinder-Aggregates verbunden ist und das andere Lagergehäuse die Kolben-Zylin­ der-Aggregate tragend, Gleitführungen für diese Kolbenstan­ gen aufweist.

Walzgerüste dieser Art können trotz der einseitigen (flie­ genden) Lagerung der Walzringe bedeutend größere Walzkräfte aufnehmen als Gerüste, die diese aufschieb- und festlegbaren Lagergehäuse für die Zapfenlager nicht aufweisen. Die mit den Lagergehäusen verbundenen druckbeaufschlagbaren Kolben- Zylinder-Aggregate erlauben es, den wesentlichen Teil der Walzkräfte bei der einseitigen Lagerung der Walzringe so aufzufangen, wie dies bisher nur bei doppelseitiger Lagerung beiderseits der Walze bzw. des Walzrings in normalen Walzgerüsten mit zwei durch Quertraversen miteinander verbundenen Walzenständern der Fall war. Es wird hier die Möglichkeit geschaffen, die einseitige Anordnung von Walzringen auch dort anzuwenden, wo bedeutend größere Walzkräfte auftreten als dies z.B. in Drahtfertigblöcken der Fall ist, ohne daß es möglich wird, die Lagergrößen und damit die Walzendurchmesser zu vergrößern. Hinzu kommt, daß Walzgerüste mit besonders großer Steifigkeit, wie solche mit Exzenterbüchsenanstellung, verwendet werden können und die verhältnismäßig kleinen Abmessungen es erlauben, die Gerüste in Walzrichtung dichter aneinanderzurücken. Die damit erreichbare kompakte Bauweise erleichtert auch die Moderni­ sierung vorhandener Walzenstraßen bei eingeschränkten Platzverhältnissen.

Im praktischen Betrieb solcher Walzgerüste (DE-OS 34 07 207) in Walzenstraßen hat sich jedoch gezeigt, daß bei Eintritt des Walzgutabschnittes in den Walzspalt ein oder beide Lagergehäuse von dem Walzgutabschnitt um das Maß des Lagerspiels zwischen Lagergehäuse und Zapfenabschnitt der Walzentragwelle von dem Walzspalt weg nach außen gedrückt werden und sich, nachdem das Ende des Walzgutabschnitts den Walzspalt verlassen hat, infolge ihres Eigengewichtes wieder in ihre ursprüngliche Position zurückkehren. Dieser Vorgang hat unerwünschte Stöße zur Folge. Hinzu kommt, daß beim Austritt des Walzgutendes aus dem Walzspalt beide die Walzrollen tragenden Zapfenenden der Walzentragwellen in Richtung auf den Walzspalt hin, verursacht durch die Elastizität der Walzentragwellen selbst und der Bauelemente des Druckbeaufschlagungssystems um ein gewisses Maß zurück­ federn und damit die Wirkung der auftretenden Stöße ver­ stärken.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und damit die Steifigkeit des Walzgerüstes zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch weitere, jeweils zwischen beiden Lagergehäusen angeordnete Kolben-Zylinder-Aggregate gelöst, deren Zylinder und Kolben an den Kolbenstangen der anderen, die Lagergehäuse verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregaten geführt und mit ihren Kolben bzw. ihren Zylindern einerseits gegen das eine und andererseits gegen das andere der beiden Lagergehäuse abgestützt und unabhängig von den anderen Kolben-Zylinder-Aggregaten druckbeaufschlagbar sind. Wie die Erfindung weiter vorsieht, können die die beiden Lagerge­ häuse verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregate und die zwischen den Lagergehäusen angeordneten Kolben-Zylinder-Ag­ gregate gleiche Arbeitsflächen aufweisen und mit einem gemeinsamen Druckerzeuger, jedoch einzeln druckeinstellbar verbunden und von diesem trenn- und für sich druckver­ schließbar sein. Es besteht dabei die weitere erfindungs­ gemäße Möglichkeit, den Abstand der Lagergehäuse überwa­ chende Weggeber und von diesen beeinflußbare, den die Lagergehäuse verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregaten zugeordnete Positionsstell- und -regeleinrichtung vorzu­ sehen. Die zwischen den Lagergehäusen angeordneten Kolben- Zylinder-Aggregate können auch aus Paaren mit Abstand axial hintereinander angeordneter Kolben-Zylinder-Aggregate bestehen, die gleichzeitig und gemeinsam druckbeaufschlagbar sind. Schließlich sieht die Erfindung noch vor, die Kolben- Zylinder-Aggregate in einem fest mit dem Walzgerüst verbun­ denen Traggerüst anzuordnen, wobei die Lagergehäuse dem Walzgerüst zugewandte offene, die Zylinder und die Kolben­ stangen der Kolben-Zylinder-Aggregate umfassende Ausnehmun­ gen mit Anlagesitzflächen für die Zylinder und/oder die Kolben der Kolben-Zylinder-Aggregate und lösbare Festlegee­ lemente für diese aufweisen.

Das auf diese Weise erfindungsgemäß ausgebildete Walzgerüst erlaubt es, die beiden Lagergehäuse wie bei der bekannten Ausbildung zur Konstanthaltung der angestellten Größe des Walzspaltes gegen den Walzdruck vorzuspannen, andererseits aber durch Beaufschlagung sowohl der die beiden Lagergehäuse verbindenden als auch der zwischen diesen angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregate mit Druck eine Verspannung beider Lagergehäuse zu erreichen, die einer Verspannung durch Schrauben entspricht. D.h. bei durch den Walzdruck anstei­ gendem Druck in den die Lagergehäuse verbindenden Kolben- Zylinder-Aggregaten dehnt sich die verbindende Kolbenstange und bewirkt einen entsprechenden Abfall des Druckes in den zwischen den Lagergehäusen angeordneten Kolben-Zylinder-Ag­ gregaten. Erreichen läßt sich dies in konstruktiv einfach­ ster Weise dadurch, daß die einen und die anderen Kolben- Zylinder-Aggregate vor Eintritt des Walzgutabschnittes in den Walzspalt vom gemeinsamen Druckerzeuger getrennt und für sich abgeschlossen werden. Andererseits kann vor Beginn des Walzens bei Druckbeaufschlagung aller Kolben-Zylinder-Aggre­ gate mit dem entsprechenden Druck die Anstellbewegung der Lagergehäuse unter positiver Ausbalancierung gefahren werden, wobei die Vorspannung der Lagergehäuse gegenein­ ander beibehalten wird, d.h. die Kolbenstangen der die Lagergehäuse verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregate bleiben zugbelastet und die zwischen den Lagergehäusen angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregate üben einen Druck auf beide Lagergehäuse aus. Dieser Druck führt weiterhin dazu, daß das Lagerspiel der Zapfenenden der Walzentragwellen sich aufheben läßt, wenn die zwischen den Lagergehäusen angeord­ neten Kolben-Zylinder-Aggregate so dimensioniert werden, daß der von ihnen erzeugte Druck auf die Lagergehäuse um ein geringes Maß größer ist als der von den die Lagergehause verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregate ausgeübte Spanndruck und damit eine positive Ausbalancierung der Lagergehäuse erreicht wird.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 eine Anordnung der Lagergehäuse mit den Kolben-Zy­ linder-Aggregaten, teilweise geschnitten stirnseitig gesehen,

Fig. 2 die Seitenansicht von Fig. 1, ebenfalls teilweise geschnitten,

Fig. 3 eine andere Ausbildungsform der Anordnung nach Fig. 1 stirnseitig gesehen, teilweise geschnitten,

Fig. 4 die Seitenansicht von Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie A-A durch Fig. 4,

Fig. 6 ein Hydraulikschaubild der Druckmittelsteuerein­ richtung.

Wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, sind die die Zapfenenden 1 a der Walzentragwellen 1 aufnehmenden Lagergehäuse (Einbau­ stücke) 2 und 3 über die Kolbenstangen 4 a der Kolben-Zylin­ der-Aggregate 4 miteinander verbunden. Die Kolben-Zylinder- Aggregate 4 sitzen dabei mit einer Stirnseite ihres Zylin­ ders 4 b auf dem einen Lagergehäuse 2. Ihre Kolbenstangen 4 a sind durch eine Bohrung 2 a dieses Lagergehäuses und eine weitere Bohrung 3 a des anderen Lagergehäuses 3 hindurchge­ führt und mit Schrauben 5 festgelegt. Zwischen den Lagerge­ häusen 2 und 3 sind die weiteren Kolben-Zylinder-Aggregate 6 angeordnet, die hier mit der Stirnseite ihres Kolbens 6 c gegen das Lagergehäuse 2 und mit einer Stirnseite ihres Zylinders 6 b gegen das andere Lagergehäuse 3 abgestützt sind. Der Zylinder 6 e wird dabei außenseitig in Führungen 2 b des Lagergehäuses 2 gleitend geführt; ebenso gleiten Zylinder 6 b und Kolben 6 c dieses Kolben-Zylinder-Aggregates auf der Kolbenstange 2 a des Kolben-Zylinder-Aggregates 4 die zentral durch entsprechende Bohrungen durch das Kolben-Zy­ linder-Aggregat 6 hindurchgeführt ist. Bei dem Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 3 und 4 sind die zwischen den Lagergehäusen 2 und 3 befindlichen Kolben-Zylinder-Aggregate in Paare von hier mit einem Abstand D axial hintereinander in einem strichpunktiert angedeuteten Tragrahmen 7 angeord­ net. Die Anordnung erlaubt es auch bei großen Durchgangs­ breiten des Walzspaltes mit kurzhubigen Kolben-Zylinder-Ag­ gregaten auszukommen.

In Verbindung mit Fig. 5 zeigt dieses Ausführungsbeispiel weiter, daß die Lagergehäuse 2 bzw. 3 dem Walzgerüst 8 die Zylinder 4 b und 6 b′ bzw. 6 b′′ sowie die Kolbenstange 4 a der Kolben-Zylinder-Aggregate 4 umfassende offene Ausnehmungen mit Anlagesitzflächen 3 d für diese aufweisen, die es erlauben, diese Lagergehäuse 2 bzw. 3 zusammen mit den Walzringen 10 von den Zapfenenden 1 a der Walzentragwellen 1 abzuziehen, ohne daß die Verbindung der Kolben-Zylinder-Ag­ gregate 4 und 6 mit dem Tragrahmen 7 gelöst werden muß; diese bleiben zusammen mit dem Tragrahmen 7 mit dem Walz­ gerüst 8 verbunden. Der Walzring 10 wird dabei von einem hülsenartigen Verlängerungsansatz 11 a des Innenrings 11 des Zapfenlagers 12 getragen.

Die Arbeitsweise der Druckbeaufschlagungssteuerung der Kolben-Zylinder-Aggregate geht aus Fig. 6 hervor. Der Anlegedruck wird durch die Pumpe 21, abgesichert durch ein Druckbegrenzungsventil 22 erzeugt. Die Kolben-Zylinder-Ag­ gregate 6 werden durch den Magneten b des Magnetventils 28 druckbeaufschlagt; die Druckeinstellung erfolgt am Druckre­ duzierventil 26. Eine Entlastungsmöglichkeit ist durch das hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil 20 über das Wegeventil 13 gegeben. Der Druckanstieg aus Massen- und Federkräften, die sich ergeben, wenn der Walzgutabschnitt den Walzspalt verläßt, kann durch einen Dämpfungsspeicher 14 begrenzt werden. Die Kolben-Zylinder-Aggregate 4 werden durch Betätigung des Magnetventils 27, Magnet b, beauf­ schlagt, wobei die Druckeinstellung am Druckreduzierventil 25 erfolgt. Eine Entlastungsmöglichkeit ist durch das hydraulisch entsperrbare Rückschlagventil 29 über das Wegeventil 15 zu erreichen. Der Druckanstieg während des Walzens läßt sich über das Druckbegrenzungsventil 16 begrenzen. Eine Nachsaugemöglichkeit ist über das Rück­ schlagventil 17 gegeben, wenn der Walzgutabschnitt den Walzspalt verläßt.

Bei Inbetriebnahme bewirkt die Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Aggregate 6 die Überbrückung des Lagerspiels und die Druckbeaufschlagung der Kolben-Zylinder-Aggregate 4, die Vorspannung über die Kolbenstangen 4 a. Durch die hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 29 bzw. 20 bleibt der jeweils eingstellte Druck in den Kolben-Zylinder- Aggregaten erhalten und die vorgespannten Druckmittelvolumen verhalten sich jetzt wie Federpakete. Nach jedem Walzstich werden die Kolben-Zylinder-Aggregate 4 und 6 durch Öffnen der hydraulisch entsperrbaren Rückschlagventile 29 und 20 entlastet; anschließend wiederholt sich der beschriebene Vorgang.

Eine Regelungsmöglichkeit durch den Abstand der Lagergehäuse 2 und 3 überwachende Weggeber und von diesen beeinflußbare den Kolben-Zylinder-Aggregaten 4 zugeordnete Positionsstell­ und -regeleinrichtungen wird ermöglicht, wenn das Wegeventil 27 durch ein Servoventil ersetzt und ein Druckspeicher in der Zuleitung zu diesem Servoventil angeordnet wird, wobei das Druckventil 25 wegfällt. Über dieses Servoventil kann dann der Druck im Kolben-Zylinder-Aggregat 4 den Erforder­ nissen entsprechend geregelt, d.h. Wegefehler während des Walzens z.B. hervorgerufen durch elastische Verformungen, in der Einrichtung ausgeregelt werden.

Claims (5)

1. Walzgerüst mit auf ein doppelseitig gelagertes anstell­ bares Walzentragwellenpaar einseitig (fliegend) auswech­ selbar aufgesetzten Walzringen, bei dem beide Walzentrag­ wellen über die Walzringe hinauskragende Zapfenansätze aufweisen, auf die jeweils Zapfenlager aufschieb- und festlegbar sind, deren beide Lagergehäuse durch parallel zur Anstellrichtung der Walzentragwellen bewegbare, druckmittelbeaufschlagbare Kolben-Zylinder-Aggregate zur Aufnahme von Walzkräften kraftschlüssig in der Weise miteinander verbindbar sind, daß das eine Lagergehäuse mit den Kolbenstangen des Kolben-Zylinder-Aggregats verbunden ist und das andere Lagergehäuse, die Kolben-Zy­ linder-Aggregate tragend, Gleitführungen für die Kolben­ stangen aufweist, gekennzeichnet durch weitere, jeweils zwischen beiden Lagergehäusen angeord­ nete Kolben-Zylinder-Aggregate (6), deren Zylinder (6 b) und Kolben (6 c) an den Kolbenstangen (4 a) der anderen, die Lagergehäuse (2, 3) verbindenden Kolben-Zylinder-Ag­ gregate (45) gleitend geführt, einerseits gegen das eine und einerseits gegen das andere der beiden Lagergehäuse (2, 3) abgestützt und unabhängig von den anderen Kolben- Zylinder-Aggregaten druckbeaufschlagbar sind.

2. Walzgerüst nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Lagergehäuse (2, 3) verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregate (4) und die zwischen den Lagergehäusen (2, 3) angeordneten Kolben-Zylinder-Aggre­ gate (6) gleiche Arbeitsflächen aufweisen und mit einem gemeinsamen Druckerzeuger jedoch einzeln druckeinstellbar verbunden von diesem trenn- und für sich abschließbar sind.

3. Walzgerüst nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch den Abstand der Lagergehäuse (2, 3) überwachende Weggeber und von diesen beeinflußbare, den die Lagergehäuse (2, 3) verbindenden Kolben-Zylinder-Aggregaten (4) zugeordnete Positionsstell- und -regeleinrichtungen.

4. Walzgerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Lagergehäusen (2, 3) angeordneten Kolben-Zylinder-Aggregate aus Paaren, mit Abstand (D) axial hintereinander angeordneten, gleichzeitig und gemeinsam druckbeaufschlagbaren Kolben-Zylinder-Aggre­ gaten (6′, 6′′) bestehen.

5. Walzgerüst nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Aggregate (4, 6) in einem fest mit dem Walzgerüst (8) verbundenen Tragrahmen (7) angeordnet sind und die Lagergehäuse (2, 3) dem Walzge­ rüst (8) zugewandte, offene die Kolbenstangen (4 a) und die Kolben-Zylinder-Aggregate (4, 6) umfassende Ausneh­ mungen mit Anlagesitzflächen für diese und lösbare Festlegeelemente aufweisen.