DE102005042168A1

DE102005042168A1 - Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von in den Ständerfenstern von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken

Info

Publication number: DE102005042168A1
Application number: DE102005042168A
Authority: DE
Inventors: Peter Brandenfels; Frank Benfer; Matthias Kipping
Original assignee: SMS Demag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-09-06
Publication date: 2006-12-14
Also published as: JP2008501530A; CA2575328C; US7426844B2; EP1761345A1; RU2006144854A; JP4263758B2; CA2575328A1; TWI352631B; WO2006131361A1; ATE415212T1; EP1761345B1; RU2345856C2; TW200642774A; BRPI0605634A; DE502006002173D1; US20070245794A1; ES2314916T3

Abstract

Eine Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von in den Ständerfenstern (SF) von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken (LS) mit auf die Führungsflächen auflegbaren Druckplatten (DP), die von einem in den Walzgerüstständern (ST) geführten Hydraulikkolben (K) beaufschlagbar sind, wobei dem Hydraulikkolben (K) Druck- und dessen Weg erfassende Wegmesser (WM) zugeordnet sind, wobei durch die Einstellung von definierten Spielen zwischen den Lagereinbaustücken (LS) und den Führungsflächen die Reibkraft eliminiert wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von, in den Ständerfenstern von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken mit, auf die Führungsflächen auflegbaren Druckplatten, die von in den Walzgerüstständern angeordneten Hydraulik-Kolbenzylinder-Aggregaten beaufschlagt sind. Vorrichtungen dieser Art sind zum Beispiel aus EP 1 036 605 und EP 1 281 449 bekannt, bei denen die Hydraulik-Kolbenzylinder-Aggregate in Ausnehmungen des Walzgerüstständers angeordnet sind, und der jeweilige Zylinder-Kolben an seiner, dem Ständerfenster und der jeweiligen seitlichen Führungsfläche der Lagereinbaustücke zugewandten Stirnseite eine Druckplatte trägt. Mit dieser Vorrichtung wird die Möglichkeit geschaffen, durch Änderung der hydraulischen Druckbeaufschlagung des Kolbens definierte Anpresskräfte und damit Reibkräfte an den Lagereinbaustücken unter Überbrückung des Betriebsspiels zu erzeugen, d.h. definierte Anpress- und Reibkräfte, unabhängig von den walztechnischen Bedingungen vorzugeben. Wie in der genannten EP-PS 1 036 605 beschrieben, entstehen durch die Andruckkräfte Reibkräfte, welche die gleiche Wirklinie wie die Walzkraft aufweisen. Auch wenn diese konstant gehalten werden, ist nicht gewährleistet, dass auch die Reibkräfte konstant bleiben, weil sich der Reibungskoeffizient zwischen den Anlageflächen der Lagereinbaustücke und des Ständerfensters aufgrund von Veränderungen der Oberflächenbeschaffenheit ändert. Die Oberfläche der Anlagenflächen wird durch Korrosion, Kühlwasser oder andere Abrassivstoffe rauer. Der Reibungskoeffizient steigt an und damit auch die Reibkräfte T, die dadurch nur ungenaue bestimmbar sind. Unabhängig davon, ob die Reibkräfte bestimmbar sind, oder nicht, beeinträchtigen sie die Steuer- und Regelbarkeit der Walzgerüste. Infolge dessen ist die direkt im Walzspalt wirkende Walzkraft nicht genau bestimmbar. Aber nur aus dieser direkt im Walzspalt wirksamen Kraft kann nach der Dickenregelungsgleichung die aktuelle Banddicke im Walzspalt berechnet werden. Infolge dessen sind die Band-Dicken- und Band-Planheitstoleranzen schwierig einzuhalten. Mit der konstruktiven Lösung nach der genannten Druckschrift lässt sich auch nicht feststellen, wo sich die Mittelebenen der Lagereinbaustücke im Ständerfenster mit Bezug auf eine fixe Ebene befinden und wie sich die Lage der Mittelebenen zu dieser fixen Ebene verändert. Dieser Mangel führt auch dazu, dass ein unbeabsichtigtes Schränken der Walzen gegeneinander nicht feststellt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese, den Walzprozeß beeinträchtigenden Nachteile zu beseitigen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass dem Hydraulikzylinder jeweils, von Regeleinrichtungen steuerbare Druck- und Wegmesseinrichtungen zugeordnet werden. Diese Regelungen können derart arbeiten, dass der Kolben unabhängig von der auf ihn wirkenden Kraft eine vorgegebene Position einhält oder so, dass er bei einer bestimmten, auf den Kolben wirkenden Kraft ausweicht, und eine andere bestimmte Position anfährt; sie können auch so arbeiten, dass das Lagereinbaustück mit einer bestimmten Kraft an eine fixe Ständerfensterseite angedrückt wird. Der Weggeber zeigt dann keine Veränderungen mehr an. Wird der Kolben des Zylinders dann um einen vorgegebenen Betrag in die entgegengesetzte Richtung gefahren, so entsteht ein definiertes Spiel der Lagereinbaustücke im Ständerfenster. Diese Art der Spieleinstellung kann die Fertigungstolleranzen der unterschiedlichen Lagereinbaustücke, den Verschleiß und die Ständereinschnürung aufgrund der zu erwartenden Walzkräfte kompensieren. Durch das Einstellen eines optimalen Spiels wirken keine Andruck kräfte des Kolbens und es werden keine Reibkräfte erzeugt, welche die Regelbarkeit des Prozesses negativ beeinflussen.

Bei bekannter Lage der Ständerfensterseiten kann durch das Andrücken und das gleichzeitige Messen des gefahrenen Kolbenhubs auf der Antriebsseite sowie auf der Bedienungsseite der Walzen die Lage der Lagereinbaustücke zu einer gewählten Ebene bestimmt werden. Wird diese Wegmessung mit vorher gespeicherten Wegmessungen verglichen, dann lässt sich der Verschleiß an den Ständerfenstern und deren Einbauteilen ermitteln. Wird der Kolben wie beschrieben so eingesetzt, dass pro Walze zwei Kolben vorhanden sind und diese über die Lagereinbaustücke auf eine fixe Fläche drücken, lässt sich damit die Schränkung der Walzen ermitteln. Durch die Auswertung der Messwerte kann dabei die Lage aller Walzen untereinander bestimmt werden. Wenn für jedes Lagereinbaustück auf jeder Seite, der Einlauf- und der Auslaufseite sowie der Antriebs- und Bedienungsseite ein Kolben vorgesehen ist, können über diese Wegemessung die Walzen gezielt gegeneinander verschränkt werden. So können z. B. die obere Arbeitswalze und die obere Stützwalze parallel zueinander gestellt werden und gegenüber der unteren Arbeitswalze und der unteren Stützwalze, die für sich parallel zueinander gestellt sind verschränkt werden. Diese Schränkung der oberen Walzen zu den unteren Walzen kann dann zur Beeinflussung von Profil und Planheit genutzt werden Mit Hilfe dieser integrierten Wegmessung, die unmittelbar in oder an den bewegten Bauteilen misst, lässt sich die Lage der Walzen genau positionieren.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 einen Teilschnitt durch ein Walzgerüst, von der Seite gesehen in schematischer Darstellung und
2 ein Teilschnitt gemäß 1 durch ein anderes Walzgerüst.
3 ein Regelschema.
Wie aus 1 zu ersehen, ist im Ständerfenster SF, zwischen den beiden Ständerholmen ST1 und ST2 eines Walzgerüstes das Lagereinbaustück LS für die Horizontalwalze geführt. In dem linken Ständerholm ST1 befindet sich ein Kolbenzylinderaggregat, das einen Führungszylinder FZ mit einem darin geführten Kolben K mit Kolbenstange KS aufweist. Die Kolbenstange KS trägt stirnseitig eine, im linken Ständerholm ST1 geführte Druckplatte DP. Kolben K und Kolbenstange KS weisen mittig eine Ausnehmung AS auf, in die ein, an der äußeren Rückwand des Führungszylinders FZ angeordneter Wegmesser WM kragt. Beiderseits des Kolbens K münden in den Führungszylinder FZ hydraulische Druckleitungen HD, denen eine nicht dargestellte Druckmesseinrichtung zugeordnet ist.
Bei der Ausbildung nach 2 sind bei einem Vier-Walzengerüst mit horizontalen Stützwalzen SW1 und SW2, diesen zugeordnete Arbeitswalzen AW1 und AW2 beiderseits der Walzen in beiden Ständerholmen ST1 und ST2 Führungszylinder FZ1, FZ2, FZ3, FZ4, FZS, FZ6, FZ7 und FZ8 angeordnet, deren Ausbildung dem Führungszylinder FZ nach 1 entspricht. Alle diese Führungszylinder weisen Kolben K, Kolbenstangen KS und Wegmesser WM auf und sind über nicht dargestellte Druckleitungen, die den Druckleitungen HD nach 1 entsprechen, druck- und positionsregelbar. Zwischen der Druckplatte DP1 und DP2 und Lagereinbaustück LS1 sowie Druckplatten DP7, DP8 und Lagereinbaustück LS4 ist ein Spielspalt SP vorgesehen.
Mit dem Regelschema nach 3 wird jeder Zylinder mit einem Ventil verfahren, bis er den vorgegebenen Positionssollwert erreicht hat. Wird während des Verfahrens das einstellbare Kraftlimit erreicht, wird das Verfahren unterbrochen.
Die Walzgerüstausbildungen nach den beiden 1 und 2 mit Regelungen nach 3 erlauben es, wie bereits dargelegt über das Andrücken der Druckplatten und Messen des jeweils gefahrenen Hubs in ausgewählten Gerüstabschnitten und Speichervergleich der gewonnenen Messwerte, die Lage aller Walzen des Gerüstes zueinander zu bestimmten und auszuwerten.

SF: Ständerfenster
ST1: Ständerholm (links)
ST2: Ständerholm (rechts)
LS: Lagereinbaustück
HW: Horizontalwalzen
FZ: Führungszylinder
K: Kolben
KS: Kolbenstange
DP: Druckplatte
AS: Ausnehmung
WM: Wegmesser
ES: einstellbares Spiel
HD: (hydraulische) Druckleitungen
SW1: Stützwalze
SW2: Stützwalze
AW1: Arbeitswalze
AW2: Arbeitswalze
LS1: Lagereinbaustück
LS2: Lagereinbaustück
LS3: Lagereinbaustück
LS4: Lagereinbaustück
FZ1: Führungszylinder
FZ2: Führungszylinder
FZ3: Führungszylinder
FZ4: Führungszylinder
FZ5: Führungszylinder
FZ6: Führungszylinder
FZ7: Führungszylinder
FZ8: Führungszylinder
DP1: Druckplatte
DP2: Druckplatte
DP3: Druckplatte
DP4: Druckplatte
DP5: Druckplatte
DP6: Druckplatte
DP7: Druckplatte
DP8: Druckplatte
SP: Spielspalt

Claims

Vorrichtung zur Beaufschlagung der Führungsflächen von in den Ständerfenstern von Walzgerüsten geführten Lagereinbaustücken mit auf die Führungsflächen auflegbaren Druckplatten, die von, in den Walzgerüstständern geführten Hydraulikkolben beaufschlagbar sind, gekennzeichnet durch, dem Hydraulikkolben zugeordnete Druck- und dessen Weg erfassende Wegmesser.
Arbeitsverfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Einstellung von definierten Spielen zwischen den Lagereinbaustücken und den Führungsflächen die Reibkraft eliminiert wird.
Arbeitsverfahren zum Betreiben der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch Andrücken der Druckplatten und Messen des Kolbenhubs gegen die Lagereinbaustücke auf der Bedienungsseite und der Antriebsseite der Walze deren Position ermittelt, gespeichert und anschließend durch Vergleich der Werte mit früher gespeicherten Werten der Verschleiß an den Ständerfenstern des Walzgerüstes ermittelt wird.
Arbeitsverfahren zum Betrieben der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch gesteuertes Andrücken der Druckplatten gegen die Lagereinbaustücke auf der Bedienungsseite und der Antriebsseite der Walze eine Schränkposition herbeigeführt oder verändert wird und die Werte mit gespeicherten früheren Werten verglichen werden.