DE1652551A1

DE1652551A1 - Vorgespanntes Walzwerk

Info

Publication number: DE1652551A1
Application number: DE19681652551
Authority: DE
Inventors: Edwin Simmonds; Tom Smith
Original assignee: Loewy Robertson Engineering Co Ltd
Current assignee: Loewy Robertson Engineering Co Ltd
Priority date: 1967-02-28
Filing date: 1968-02-27
Publication date: 1971-04-15
Also published as: US3559442A; GB1215006A; FR1568937A; SE351996B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein vorgespanntes Walzwerk derjenigen Bauart, bei der der Walzspalt zwischen den Arbeifcswalzen des Walzwerks durch ein Stellwerk eingestellt wird, das relativ zu den Einbaustiicken der einen Walze des Walzwerks verstellbar ist und sich mit seinen Enden an den Einbaustücken einer anderen Walze abstützt. Das Stellwerk kann entweder auf die Einbaustiicke der Arbeitswalzen des Walzwerks oder auf die Einbaustücke irgendeiner der Stützwalzen wirken, welche die Arbeitswalzen abstützen.

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Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann

8 MÖNCHEN 2, THERESIENSTRASSE 33 · Telefon: 281202 · Telegrammadresse: Lipatli/MOnchen Bayer. Vereinsbank München, Zweigst Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: München Nr. 163397

OppenauerBüro: PATENTANWALT DR. REINHOLD SCHMIDT ORIGfNAL INSPECTED

Im allgemeinen besteht das Stellwerk aus Schraubspindeln,, die zum Zwecke ihrer axialen Verstellung in Muttern verschraubt werden, die den Einbaustücken der ersten Walze zugeordnet sind.

Dem Vorspannen dient gewöhnlich ein Vorspannwerk, das von hydraulischen, aus Zylinder und Kolben bestehenden Aggregaten gebildet wird, die zwischen den Einbaustücken einer der oben erwähnten Walzen und den Ständern des WaIzwerks angeordnet sind.

Bei bekannten Walzwerken dieser Bauart sind die als Stellwerk dienenden Schraubspindeln in die Einbaustücke der ersterwähnten Walze eingeschraubt. Bei dieser Bauart müssen diese Einbaustücke besonders groß bemessen werden, um den Schraubspindeln Platz zu bieten; denn auf jedes Einbaustück kommen aus Gründen der Symmetrie mindestens zwei Schraub— spindeln. Dadurch werden aber Gewicht und Abmessungen der Einbaustücke vergrößert, insbesondere dann, wenn das Stellwerk auf die Einbaustücke der Stützwalzen des Walzwerks einwirkt. Auch erhöhen sich die Kosten der Einbaustücke durch die Notwendigkeit, die Gewinde zu bearbeiten.

Veiter ist es üblich, daß die Einbaustücke auf den Walzen verbleiben, wenn diese aus dem Walzwerk ausgebaut werden, damit das Auswechseln der Walzen nur eine kürzere Zeit erfordert, Aus diesem Grunde ist es erforderlich, für jede Walzengruppe Einbaustüeke vorzusehen. Es ist aber erwünscht, Abmessungen und Kosten dieser Einbaustücke zu verringern.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein vorgespanntes Walzwerk der oben erläuterten Bauart zu schaffen, bei welchem die geschilderten Nachteile der bekannten Anordnung des Stellwerks vermieden sind,

Hei vorgespannten Walzwerken der oben erläuterten Bauart sind mitunter Einrichtungen vorgesehen, um den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen selbsttätig auf einen Pestwert zu regeln. Durch diese Regelung wird verhindert, daß sich die Weite des Walzspaltes ändert. Ohne diese Regelung wurden solche Änderungen wegen unvorhersehbarer Schwankungen der Spreizkraft auftreten, die das Walzgut auf die Arbeitswalzen ausübt. Dieser Regelung können Lastmeßdosen dienen, welche die auf das Stellwerk wirkende Last messen, sowie weitere Meßdosen zum Messen der Vorspannkraft. Eine Regelanlage mit beiden Arten von Meßdosen ist in der britischen Patentschrift Nr. 1 100 5öl der Anmelderin beschrieben. Bei einer solchen Regelanlage war es bisher nicht möglich, die auf die Walzen wirkende Spreizkraft zu messen, die von dem Walzgut ausgeübt wird. Infolgedessen gestaltete sich die Regelanlage und ihre Arbeitsweise in manchen Hinsichten verwickelt.

Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein vorgespanntes Walzwerk der oben erläuterten Bauart zu schaffen, das mit einer selbsttätigen Regelanlage ausgerüstet ist, die die Weite des Y/alzspaltes zwischen den Arbeitswalzen selbsttätig auf einen festen Viert regelt. Diese Regelanlage soll Meßinstrumente enthalten, welche die Spreizkraft unmittelbar messen.

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Die Erfindung eignet sich insbesondere zum Einbau in vorgespannte Walzwerke derjenigen Bauart, bei der in Fenster der Ständer die Einbaustücke eingebaut sind, welche die Zapfenlager der ¥alzen aufnehmen.

Erfindungsgemäß ist nun das vorgespannte Walzwerk, bei welchem zwischen den Ständern und den in Fenstern der Ständer verschiebbaren, für die eine Walze vorgesehenen Einbaustücken ein hydraulisches Vorspannwerk angeordnet ist und die Weite des Walzspaltes durch ein Stellwerk einstellbar ist, das relativ zu den Einbaustücken der einen Walze des Walzwerks verstellbar ist und sieh mit eeinen Enden an den Einbaustücken einer anderen Walze abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubspindeln, die das Einstellwerk bilden, in Walzwerksteile eingeschraubt sind, die sich außerhalb der Einbaustücke der beiden Walzen befinden. Dieser Anordnung zufolge brauchen Abaessungen und Gewicht der Einbaustücke nicht vergrößert zu werden, noch ist es nötig, jede Gruppe von Einbaustücken mit ihrem eigenen Stellwerk zu versehen.

Die Teile, in welche die als Stellwerk wirkenden Schraubspindeln eingeschraubt sind, können von U-förmigen oder sattelförmig gestalteten Haltern gebildet werden, die in die Fenster der Ständer eingesetzt sind. Die Schraubspindeln sind dann in Muttern eingeschraubt, die in den Schenkeln oder Seitenteilen dieser Halter angeordnet sind, während zwischen den Schenkeln oder Seitenteilen die Einbaustücke der einen Walze eingefügt sind, und die Enden der Spindeln auf den Einbaustücken der anderen Walze ruhen. 1098 16/ObUO

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Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß stattdessen die Muttern, in welche die das Stellwerk bildenden Schraubspindeln eingeschraubt sind, in den Ständern selbst angeordnet werden, und daß zu diesem Zweck die Ständer innere Ansätze haben, durch welche die Schraubspindeln hindurchgehen und die zwischen sich die Einbaustücke der einen Walze aufnehmen und daß die Spindeln mit ihren Enden auf den Einbaustücken der anderen Walze ruhen, wobei diese Einbaustücke zwischen den nicht mit inneren Ansätzen versehenen Abschnitten der Ständer geführt sind.

Bei beiden Ausführungsformen der Erfindung können zwischen den Enden des Stellwerks und den Einbaustücken, auf welchen das Stellwerk ruht, Jjastmeßdosen eingefügt werden, welchedie auf das Stellwerk wirkende Last messen, l/eitere Meßdosen können zwischen dem Vorspannwerk und den Ständern oder den Einbaustücken der benachbarten Walze angeordnet werden, wodurch die Vorspannkraft gemessen werden kann. Dann besteht die Möglichkeit, die Vorspannkraft in der in der britischen Patentschrift 1 100 581 der Anmelderin beschriebenen Weise zu steuern, um dadurch selbsttätig den Walzspalt zwischen den Arbeitswalzen auf einen Pestwert zu regeln. Infolge dieser Regelung werden alle Änderungen der Weite des Walzspaltes verhindert oder ausgeglichen. Anderen-falls könnten solche Änderungen deshalb erfolgen, weil die vom Walzgut auf die Walzen ausgeübte Spreizkraft unvorhersehbaren Schwankungen unterliegt.

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Bei dem Walzwerk nach der Erfindung besteht die Möglichkeit, die eine oder die andere der beiden Gruppen von Lastzellen durch solche Lastzellen zu ersetzen, die eingefügt sind zwischen den Teilen, in welche die als Stellwerk wirkenden Schraubspindeln eingeschraubt sind, und den von diesen Teilen aufgenommenen Einbaustücken. Diese Meßdosen messen die vom Walzgut auf die Walzen ausgeübte Spreizkraft. Wird diese Kraft gemessen und außerdem die Stelllast oder die Vorspannkraft, dann ist die Möglichkeit gegeben, die Vorspannkraft derart zu steuern, daß sich dasselbe Ergebnis erzielen läßt wie bei der ilegelanlage nach der britischen Patentschrift 1 100 581. Verständlich wird das, wenn man berücksichtigt, daß in einem Walzwerk der beschriebenen Gattung jederzeit die Vorspannkraft der Summe der auf das Stellwerk wirkenden Kraft und der auf die Walzen wirkenden Spreizkraft entspricht.

Nunmehr seien zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung mit ^ezug auf die Figuren 1 und 2 der Zeichnung beschrieben. In diesen zeigen.

Fig. 1 eine Seitenansicht eines vorgespannten Walzwerks nach der Erfindung mit in waagerechter Richtung durchlaufendem Walzgut und

Fig. 2 eine entsprechende Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform.

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Bei beiden Ausführungsbeispielen der Erfindung gemäß den Figuren 1 und 2 handelt es sich um ein Walzwerk mit vier übereinander angeordneten Walzen, nämlich mit zwei Arbeitswalzen lü, 20, zwischen denen das Walzgut in waagerechter .Lichtung hindurchläuft, und zwei diese abstützenden Walzen 10,12.

Jedes diesel' Walzwerke-hat auf beiden Seiten je einen Ständer 2 mit einem Fenster 4, in welchem ein oberes Einbaustück 6 und ein unteres Einbaustück S geführt sind. Diese beiden Einbaustücke tragen die Zapfenlager der beiden Stützv.^ralzen 10 und 12. Außerdem haben die beiden Einbaustücke 6 und in den einander zugewandten Flächen rechteckige Ausschnitte, in denen Einbaustücke 14 und 16 gleitend geführt sind. Diese nehmen die Zapfenlager der Arbeitswalzen 1.3, 20 auf. Zwischen den Einbaustücken 6 und β der Stützwalzen sind hydraulische Ausgleichaggregate 22 angeordnet, und zwischen den Einbaustücken 14 und 16 der Arbeitswalzen sind hydraulische Ausgleichaggregate 24 eingefügt. Zwischen dem unteren Querbalken 32 eines jeden Ständers 2 und der Unterseite des unteren Einbaustücks 8 befindet sieh ein hydraulisches Vorspannaggregat 26, das aus einem Zylinder 23 und einem Kolben 30 besteht.

Jedes obere Einbaustück 6 ist gemäß Figur 1 in einen U-förmigen oder sattelförmig gestalteten Halter 34 eingesetzt, dessen abwärts gerichtete Seitenteile oder Schenkel 36 das Einbaustück 6 an beiden Seiten umfaßen, während sich der Quersteg 33 des Halters 34 über die Oberseite des Einbaustücks 6 hinweg längs dos oberen Querbalkens 40 des Ständers 2 an dessen

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Innenseite erstreckt. Bei der in Figur i gezeigten AusfUhrungsform sitzt der Halter 34 mit Gleitsitz im Fenster 4 des Ständers 2 und seine Seitenteile oder Schenkel 36 legen sich an die Seitenflächen des Einbaustücks 6 an. Die Oberseite dfeses Einbaustücks hält von dem Quersteg 38 aus später erläuterten Gründen einen gewissen Abstand.

Zum Einstellen des Walzenspaltes zwischen den Arbeitswalzen 18 und 20 sind Stellwerke in Gestalt lotrechter Schraub-

P spindeln 42 vorgesehen, die durch Bohrungen des oberen Querbalkens 40 des Ständers 2 frei hindurchgehen. Diese Bohrungen erstrecken sich auch weitgehend durch die Schenkel 36 des Halters 34. Mit ihren unteren Enden sind die Schraubspindeln in Muttern 44 eingeschraubt, die in den Bohrungen der Schenkel befestigt sind. Dreht man die Schraubspindeln 42, dann verschieben sie sich mit Bezug auf die Einbaustücke 6.

Mit ihren unteren Enden ruhen die Spindeln 42 auf den unteren Einbaustückeri δ der Stützwalze 12. Die Einbaustücke β

^ sind nämlich breiter bemessen als die Einbaustücke 6. Vorzugsweise werden die Schraubspindeln 42 an jedem Einbaustuck 6 paarweise angeordnet. Die beiden Schraubspindeln eines jeden Paares sind daher symmetrisch beiderseits einer gemeinsamen axialen Ebene angeordnet, welche die Achsen der Walzen aufnimmt. Unter den unteren Enden der Schraubspindeln 42 befinden sich Druckstücke 46. Angetrieben werden die Spindeln an ihren oberen Enden mittels Kegelräder 48. Zu diesem Zweck sind die oberen Enden der Schraubsprindeln 42 als Keilwellen zur Aufnahme der Kegelräder 48 ausgestaltet und diese kämmen mit Kegelrädern

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einer Welle 50. Die Welle 50 treibt daher die beiden Spindeln 42 im Gleichlauf an. Es kann auch Vorsorge dafür getroffen werden, daß beim Antrieb Gleichlauf zwischen den Spindeln 42 des einen Einbausfcückes 6 und den Spindeln 42 des anderen Einbaustückes 6 besteht. Der Antrieb der Welle 50 erfolgt durch einen nicht näher dargestellten Elektromotor.

Will man die Weite des Walzspaltes zwischen den Arbeitswalzen Io und 20 verstellen, dann muß man den geschilderten Antrieb für die Schraubspindeln 42 in Gang setzen. Diese werden dadurch je nach ihrer Antriebsrichtung mit Bezug auf die oberen Einbaustücke 6 gehoben oder gesenkt. Die unteren Einbausfcücke U mit der unteren Stützwalze 12 und die von ihnen getragenen unteren Einbaustücke 16 mit den unteren Arbeitswalzen 20 folgen der Auf- oder Abbewegung der Spindeln 42, wenn die Einbaustück β ständig durch die hydraulischen Aggregate 2b in Anlage an den unteren Enden der Spindeln 42 gehalten werden. Gewünschtenfalls kann man den Druck in diesen Aggregaten während der Verstellung der Spindeln 42 verringern.

In Figur 2 sind für diejenigen Teile des zweiten Ausführungsbeispiels, die denen des ersten entsprechen, dieselben Bezugszahlen eingetragen. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen besteht darin, daß bei dem zweiten Ausführungsbeispiel die Halter 34 fehlen. Die Seitenwände des Fensters 4 eines jeden Ständers 2 haben innere Ansätze, durch welche die die Spindeln 42 aufnehmenden lotrechten Bohrungen hindurchgehen. Die Muttern 44 sind dementsprechend unten in diesen Ansätzen befestigt. Im übrigen entspricht das zweite

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Ausführungsbeispiel de-i ersten.

In ^ΐΊθϊ(1βη Fällen sind die Spindeln 42 in 'feilen angeordnet, die sich außerhalb der Einbaustlicke des Walzwerks befinden. Dadurch ist ein Auswechseln der 1/alzen zusammen mit ihren EinbaustUcken ermöglicht, ohne daß man zn diesem Zweck irgendwelche Maßnahmen an den Spindeln durchführen müßte. Auch verringern sioh das Gewicht und die Kosten der oberen Sinbaustiicke 0. Die Gewichtsersparnis ist deshalb wichtig, weil die oberen Einbaus tlicke jedesmal dann aus dem Walzwerk herausgehoben werden müssen, wenn man die Arbeitswalzen 18 und 20 auswechseln will, während die unteren Einbaustücke ü für die Stützwalzen an Ort und Stelle verbleiben. Das i/alzwerk ist zu der die ¥alzenachsen rechtwinklig schneidenden Mittelebene symmetrisch ausgestaltet, so daß beide Seiten des Walzwerkes übereinstimmen. Jeder Ständer 2 hat entweder die zusätzlichen Halter 34 für die oberen Einbaustücke 6 der Stützwalze oder hat die inneren Ansätze gemäß Figur 2.

Gewünsehtenfalls kann das Walzwerk gemäß Figur 1 oder das Walzwerk gemäß Figur 2 mit einer liegelanlage ausgerüstet werden, welche die Weite des Walzspaltes zwischen den Arbeitswalzen 18, 20 auf einen Festwert regelt. Wenn sich die vom Walzgut auf die Arbeitswalzen ausgeübten Spreizkräfte in unvorhersehbarer Weise ändern, was während des Walzens geschieht, dann bleibt die Weite des Walzspaltes unverändert, so daß das Walzgut von seinem einen Ende bis zum anderen eine gleichförmige Dicke erhält. Zu der Regelanlage

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gnliören Meßdosen 52 zwischen den Druckstücken kG und den unteren Eiubaustüeken S der Stützwalze 12. Diese Meßdosen 52 weisen vorzugsweise eine solche Bauart auf, daß die Meßgröße in elektrische Signale umgewandelt wird und daß zwischen der gemessenen Last und diesen Signalen eine lineare Beziehung besteht. Die Meßdosen 52 messen die Last S, die auf die Spindeln k2 wirkt und die sogenannte "Stell-Last" darstellt. Sie stellt ständig die Differenz zwischen der Vorspannkraft P und der vom Walzgut auf die Walzen ausgeübten Spreizkraft Ii dar. Versieht man das Walzwerk mit der itegelanlage, die in der britischen Patentschrift Nr. 955 l64t der Anmelder in. beschrieben ist, dann kommen alle Änderungen in der Weite des l'alzspaltes zwischen den Arbeitswalzen IG und 20 in Fortfall, die durch Änderungen der Spreizkraft Il bedingt sind und auf die elastische Verformung der Einbau-Stücke zurückzuführen ist.

Ist es erwünscht, bei der Regelung nicht nur die elastische Verformung der Einbaustücke, sondern auch diejenige der Walzen, zu berücksichtigen, dann kann man Meßdosen zwischen den Vorspannaggregaten 30 und den unteren Einbaustücken S einfügen. Derartige Meßdosen sind in der Zeichnung nicht dargestellt. Sie messen die Vorspannkraft P. Eine Steuerung der \^rorspannkraft kann dann durch die Regelanlage herbeigeführt werden, die in der britischen Patentschrift 1 100 5Ö1 der Anmelderin beschrieben ist.

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Andererseits besteht die Möglichkeit, Meßdosen 5k zwischen den oberen Einbaustücken 6 der oberen Abstützwalze und den Stegen 38 der Halter 34 (Figur l) einzufügen oder sie zwischen den oberen Einbaustücken 6 und den oberen Querbalken 40 der Ständer gemäß Figur 2 einzusetzen. Diese Meßdosen messen die Spreizkraft R. In diesem Falle kann man entweder auf die Meßdosen verzichten, die in den Zeichnungen nicht dargestellt und an den Vorspannaggregaten 30 angeordnet sind, oder auf die Meßdosen 52, welche die Stell-Last S messen. Im erstgenannten Falle wird die Steuerung der Vorspannkraft von den Meßwerten der Spreizkraft Il und der Stell-Last S abgeleitet. Im zweiten Falle erfolgt die Ableitung von den Meßwerten der Spreizkraft It und der Vorspannkraft P. Da die Vorspannkraft P stets der Summe der Stell-Last S und der Spreizkraft U entspricht, ergibt sich das Regelverfahren beim Messen von S und R oder beim Messen von P und R ohne weiteres dadurch, daß man in den in der britischen Patentschrift 1 100 581 aufgeführten Gleichungen P-S durch R ersetzt.

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Claims

1. Vorgespanntes Walzwerk, bei welchem zwischen

den Ständern und den in Penstern der Ständer verschiebbaren, für die eine Walze vorgesehenen Einbaustücken ein hydraulisches Vorspannwerk angeordnet ist und .die Weite des Walzspaltes durch ein Stellwerk einstellbar ist, das relativ zu den Einbaustücken der einen Walze des Walzwerks verstellbar ist und sich mit seinen Enden an den Einbaustücken einer anderen Walze abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß Schraubspindeln (42), die das Einstellwerk bilden, in Walzwerksteile (36) eingeschraubt sind, die sich außerhalb der Einbaustücke (6, 8) der beiden Walzen (18, 20) befinden.

2. Vorgespanntes Walzwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile, in welche die als Stellwerk wirkenden Bchraubspindeln (42) eingeschraubt sind, von U-förmigen

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oder sattelförmig gestalteten Haltern (34,3ο) gebildet werden, die in die Fenster (4) der Ständer (2) eingesetzt sind.

3. Vorgespanntes Walzwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schenkeln oder Seitenteilen (36) der Halter (34) Muttern (44) angeordnet sind, in welche die Schraubspindeln (42) eingeschraubt sind, und daß zwischen den Schenkeln oder Seitenteilen (36) die Einbaustueke (6) der einen Walze (13) eingefügt sind und die Enden der Spindeln (42) auf den aiinbaus tüeken (s) der anderen .valze (20) ruhen.

4. Vorgespanntes Walzwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Muttern (44), in welche die das Stellwerk bildenden Schraubspindeln (42) eingeschraubt sind, in den Ständern (2) selbst angeordnet sind, und daß zu diesem Zweck die Ständer innere Ansätze haben, durch welche die Schraubspindeln (42) hindurchgehen und die zwischen sich die Einbaustiicke (6) der einen Walze aufnehmen, und daß die Spindeln (42) mit ihren Enden auf den Einbaustücken (8) der anderen Walze (20) ruhen, wobei diese Einbaustiicke (8) zwischen den nicht mit inneren Ansätzen versehenen Abschnitten der Ständer geführt sind.

5. Vorgespanntes Walzwerk nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Teilen, in welche die als Stellwerk wirkenden Schraubspindeln (42) eingeschraubt sind, und den zwischen diesen Teilen angeordneten Einbaustucken

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(6) Lastmeßdosen (5^) angeordnet sind, welche die die Walzen (13, 20) auseinanderspreizende Kraft messen und mit weiteren Lastmeßdosen (52) vereinigt sind, welche entweder die Vorspaniikraft oder die auf die Sehraubspindeln (^;i2) wirkende Last messen, um eine liegelanlage zum Regeln der Vorspannkraft zu bilden.

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