DE19717201A1

DE19717201A1 - Prefabricated block system for wire rod mills

Info

Publication number: DE19717201A1
Application number: DE1997117201
Authority: DE
Inventors: Hans Moll; Paul-Josef Dr Ing Mauk; Klaus Hoffmann; Wolfgang Dr Mudersbach; Karl Keller; Ruediger Grimmel
Original assignee: SMS Schloemann Siemag AG; Schloemann Siemag AG
Current assignee: SMS Siemag AG
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1999-01-21
Also published as: EP0875302A3; JPH10305303A; EP0875302A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Fertigblocksystem für Drahtwalzwerke, bestehend aus einer Reihe von hintereinander angeordneten Einzel walzgerüsten mit Walzen- oder Walzring-Paaren, diesen zugeordneten Anstellvorrichtungen für die Walzspalte und Walzarmaturen für die Führung des Walzgutes bei Eintritt in das Walzgerüst und beim Austritt aus diesem.The invention relates to a finished block system for wire rolling mills, consisting of a series of single arranged one after the other Roll stands with pairs of rolls or rolls, assigned to them Adjustment devices for the roll nips and roll fittings for the Guiding the rolling stock upon entry into the rolling stand and at Exit from this.

Diese Fertigblöcke stellen die letzten Gerüste der Drahtwalzstraße dar und sind auf einem gemeinsamen Träger angeordnet. Die Walzen dieser Gerüste sind in Form von Walzringen meist fliegend auf anstellbaren Tragwellenpaaren angeordnet. Die Tragwellenpaare werden über zugeordnete, gemeinsam auf dem Träger angeordnete Getriebe aus Stirn- und Kegelradkombinationen über eine gemeinsame Antriebswelle bzw. ein beidseitig der Gerüstreihe verlaufendes Antriebswellenpaar angetrieben.These finishing blocks form the last stands of the wire rod mill and are arranged on a common carrier. The rollers these stands are mostly flying in the form of rolling rings adjustable support shaft pairs arranged. The support shaft pairs are via associated gearboxes arranged jointly on the carrier Helical and bevel gear combinations via a common drive shaft or a pair of drive shafts running on both sides of the row of scaffolding driven.

Bekannte Fertigblöcke dieser Bauart bestehen aus vier bis zehn Gerüsten. Die Querschnittsänderung, die das Walzgut, aufeinand erfolgend in den Gerüsten erfährt, ist dabei durch das Antriebs- und Getriebesystem festgelegt. Eine Änderung der Querschnittsabnahme würde den Einsatz aufwendiger Schaltgetriebe erfordern.Known prefabricated blocks of this type consist of four to ten Scaffolding. The cross-sectional change that the rolling stock has on each other experienced in the scaffolding is due to the drive and Gear system set. A change in the cross-sectional decrease would require the use of expensive manual transmissions.

Das Getriebesystems mit festgelegter Getriebeübersetzung erfordert für jede Änderung des Auslaufdurchmessers des Drahtes entsprechende Veränderungen der Ein- und Durchlaufquerschnitte der Kaliber der Walzen aller Gerüste des Fertigblocks, d. h., den Wechsel aller Walzringe. Dies führt zu mehr oder weniger langen Umbauzeiten an den Gerüsten. Während dieser Umbauzeiten steht auch die vorgeordnete Drahtwalzstraße still. Erfahrungsgemäß dürfen bei solchen festen Getriebesystemen die Walzringdurchmesser einer Kaliberreihe nur um verhältnismäßig geringe Beträge (ca. ± 0,5 mm) voneinander ab weichen, da sonst Längszug bzw. Längsdruck der Drahtwalzader nicht kontrolliert werden können. Die Gesamtformänderung des Drahtes beim Durchgang durch den Fertigblock liegt fest und kann nicht variiert werden; dies führt bei einigen Werkstoffarten leicht zu Überhitzun gen im Walzgutkern oder zur Überschreitung der Grenzformänderung des Werkstoffs. Eine Anpassung der Querschnittsannahme pro Stich ist nicht möglich, sie würde nach dem heutigen Stand der Technik jeweils die Verwendung eines Fertigblocks mit entsprechend anderen Übersetzungsverhältnissen der Getriebe z. B. mittels Schaltgetrieben erfordern.The gear system with fixed gear ratio requires for each change in the outlet diameter of the wire Changes in the cross-sections of the caliber Rolling all stands of the finishing block, d. that is, the change of all Roll rings. This leads to more or less long conversion times the scaffolding. The upstream stands during these renovation times Wire rolling mill silent. Experience has shown that such fixed Gear systems only the rolling ring diameter of a caliber series relatively small amounts (approx. ± 0.5 mm) from each other give way, otherwise the longitudinal tension or longitudinal pressure of the wire rod will not can be controlled. The total change in shape of the wire at Passage through the finished block is fixed and cannot be varied become; this easily leads to overheating for some types of material in the core of the rolling stock or to exceed the limit shape change of the material. An adjustment of the cross section assumption per stitch is not possible, it would be based on the current state of the art the use of one prefabricated block with the other Gear ratios z. B. by means of gearboxes require.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Fertigblocksystem zu schaffen, bei dem die Gesamtformänderung im Fertigblock variiert werden kann und bei dem eine Anpassung die Querschnittsabnahme pro Stich möglich ist, bei gleichzeitiger freier Wahl der Walzringdurch messer in den Gerüsten.The invention has for its object a prefabricated block system create, in which the overall shape change varies in the finished block can be and in which an adjustment the cross-sectional decrease per Stitch is possible with simultaneous free choice of the rolling ring knife in the scaffolding.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jedes der Einzelwalzgerüste ein eigenes, elektrisches oder hydraulisches Antriebsaggregat aufweist, und diese Antriebsaggregate von einer gemeinsamen Prozeß- Steuereinrichtung separat ansteuer- und regelbar sind. Dabei kann jedem Antriebsaggregat eine separate Antriebsregelvorrichtung vorgeordnet sein, die ggfs. auch einen Drehzahlregeler aufweist. Zwischen den Antriebsaggregaten und den zugehörigen Einzelwalzgerü sten können erfindungsgemäß hydraulische oder mechanische Über- bzw. Untersetzungsgetriebe angeordnet werden. Wie die Erfindung weiter vorschlägt, kann eine Gruppe von zwei oder mehr Einzelwalzgerüsten ein gemeinsames Antriebsaggregat mit zwischengeschalteten Getrieben dieser Art aufweisen. Weiter können die den Einzelwalzgerüsten zugeordneten Anstellvorrichtungen über die Prozeß-Steuereinrichtung einzeln oder gemeinsam ansteuerbar sein. Weiter können nach der Erfindung einzelne oder Gruppen der Einzelwalzgerüste von ihren Antriebsaggregaten abschaltbar sein.This object is achieved in that each of the individual roll stands your own, electric or hydraulic drive unit has, and these drive units from a common process Control device can be controlled and regulated separately. It can each drive unit has a separate drive control device be upstream, which may also have a speed controller. Between the drive units and the associated single rolling mill According to the invention, hydraulic or mechanical transfer or Reduction gear can be arranged. How the invention continues proposes a group of two or more single roll stands a common drive unit with intermediate gears of this type. You can also use the single roll stands assigned adjusting devices via the process control device can be controlled individually or together. Can continue after the Invention individual or groups of the single roll stands of their Drive units can be switched off.

Die Vorgabe der Referenzwerte für die jeweilige Drehzahl der An triebsaggregate der Einzelwalzgerüste und der Walzspaltanstellung für die Prozeß-Steuereinrichtung kann erfindungsgemäß entweder manuell oder von einem Prozeßrechner aus erfolgen, der technologi sche Vorgaben, wie den Walzgutwerkstoff, die maximalen Umformwerte dieses Werkstoffs, die Gerüstkonstanten, die Einlauf- und Auslauf querschnitte, die Einlauftemperatur, die verfügbaren Walzensätze, die Losgröße sowie die Codenummern und Abdrehmaße der Walzen aus wertet. Bei dieser erfindungsgemäßen Ausbildung des Fertigblocksy stems verhalten sich die Einzelwalzgerüste des Fertigblocks prak tisch wie der bekannte mechanisch gekoppelte Block. Die Zusammen fassung mehrerer Einzelgerüste zu Gruppen mit einem, vorzugsweise mechanischem Getriebesatz zwischen Antriebsaggregat und Gerüsten in der Form eines Gruppenantriebes erlaubt es, die Einzelgerüste dieser Gruppe geschlossen aus dem Fertigblock auszubauen und durch eine Gruppe anderer Zusammensetzung zu ersetzen. Die Steuerung sowohl der Gruppen als auch der verbleibenden Einzelgerüste erfolgt in der oben beschriebenen Weise über die Prozeß-Steuerungsein richtung.The specification of the reference values for the respective speed of the An drive units of the single roll stands and the roll gap adjustment for the process control device can either manually or from a process computer, the technologi specifications, such as the rolling stock material, the maximum forming values of this material, the framework constants, the inlet and outlet cross-sections, the inlet temperature, the available roller sets, the lot size as well as the code numbers and calibration dimensions of the rollers evaluates. In this inventive design of the finished block system The single roll stands of the finishing block behave practically table like the well-known mechanically coupled block. The together assembly of several individual scaffolds into groups with one, preferably mechanical gear set between drive unit and scaffolding in the form of a group drive allows the individual scaffolding this group closed from the finished block to expand and through to replace a group of different composition. The control both the groups and the remaining individual scaffolds in the manner described above via process control direction.

Des weiteren ergeben sich für das erfindungsgemäße Fertigblocksystem noch folgende Vorteile: Durch die Möglichkeit freier Drehzahlen bei den Antriebsaggregaten der Einzelgerüste ist eine gezielte Stufung der Querschnittsabnahmen im Fertigblock möglich, die es z. B. erlaubt, in einer degressiven Abnahmestufung die Gesamtaufheizung im Kern des Walzdrahtes zu verringern. Durch Variation der Quer schnittsabnahme kann aus einem Anstichquerschnitt eine große Anzahl von unterschiedlichen Endquerschnitten im gleichen Fertigblock gewalzt werden. Der bisher feste Zusammenhang zwischen dem Eintritts querschnitt in den Block und dem Auslaufquerschnitt besteht nicht mehr, d. h., gewünschte Änderungen des Auslaufquerschnitts bringen nicht mehr zwangsläufig eine Änderung des Eintrittsquerschnitts und den damit verbundenen Wechsel aller Walzringe und Kaliber mit sich. Da die Notwendigkeit eines jeweiligen Umbaus des Fertigblocks für jede Änderung des Auslaufquerschnitts wegfällt, reduzieren sich die notwendigen Stillstandzeiten des Fertigblocks und auch der vorgeord neten Walzdrahtstraße erheblich und führen zu einer Leistungssteige rung der Straße. Durch die Kombination großer Reduktionen in den ersten Gerüsten mit Präzisionsreduktionen (sizing) in den letzten Gerüsten sind optimale Anpassungen an gewünschte Querschnittsgrößen und Toleranzen möglich. Die freie Wahlmöglichkeit der Reduktionen und der dabei auftretenden Längszuges zwischen den Gerüsten erlaubt werkstoffangepaßte und querschnittsorientierte Umformungen und Umformungswirkungsgrade und damit eine Reduzierung des Leistungs bedarfs zu erzielen. Durch die automatische Anstellung der Walz spalte und der Armaturen können ggfs. unterschiedliche Fertigquer schnitte mit gleichen Vorkalibern der Walzen gewalzt werden, womit eine weitere Verringerung der Umbau- und Stillstandszeiten erreicht wird. Da die Einzelgerüste mit fertig montierten Walzringen und Walzarmaturen verhältnismäßig gegen andere Einzelwalzgerüste ausge wechselt werden können und die Drehzahlanpassung über die jeweiligen Antriebsregelvorrichtungen erfolgen können, ist es möglich, bei unverändertem Einlaufquerschnitt des Drahtes in den Fertigblock Änderungen der Reduktionen innerhalb des Blocks vorzunehmen. Die freie Wahlmöglichkeit des Walzringdurchmessers erlaubt eine bessere Ausnutzung der Walzringe, da sich neue und alte Ringe kombinieren lassen. Durch die Anpassung der Walzspaltanstellungen können die Oval- oder Rundkaliber an jeder gewünschten Stelle im Fertigblock eingesetzt werden. Da keine starren Kaliberreihen mehr vorhanden sind, läßt sich die jeweilige Standzeit der einzelnen Kaliber erhöhen und damit auch ein verschleißoptimales Abdrehen der Walzrin ge möglich machen. Da bei dem erfindungsgemäßen Fertigblocksystem nur die am Walzprozeß beteiligten Einzelgerüste angetrieben werden, können bei den nichtbeteiligten Gerüsten keine lagerungstechnisch schwer zu beherrschenden hohen Drehzahlen auftreten. Die freie Wahlmöglichkeit der Belegung der einzelnen Gerüste erlaubt es innerhalb des Fertigblocks gezielt Abstände zwischen den Einzel gerüste zu schaffen, die als Kühl- oder Ausgleichstrecken wirksam werden.Furthermore, there are results for the prefabricated block system according to the invention The following advantages: The possibility of free speeds at The drive units of the individual scaffolds are specifically graded the cross-sectional decreases in the finished block possible, which it z. B. allows the total heating in a degressive decrease level decrease in the core of the wire rod. By varying the cross Section removal can be a large number from a tapping cross section of different end cross-sections in the same finished block be rolled. The previously fixed connection between entry cross-section in the block and the outlet cross-section does not exist more, d. that is, bring the desired changes to the outlet cross-section no longer necessarily a change in the inlet cross section and the associated change of all rolling rings and calibers. Since the need for a respective conversion of the prefabricated block for any change in the outlet cross-section is eliminated, the necessary downtimes of the prefabricated block and also the advance nten wire rod mill significantly and lead to a performance increase road. By combining large reductions in the first stands with precision reductions (sizing) in the last Scaffolds are optimal adaptations to the desired cross-sectional sizes and tolerances possible. The free choice of reductions and the longitudinal traction occurring between the scaffolds allowed material-adapted and cross-section-oriented forming and Forming efficiencies and thus a reduction in performance to achieve need. Through the automatic adjustment of the roller gaps and the fittings may have different finishing cross cuts are rolled with the same pre-calibres of the rolls, with which achieved a further reduction in conversion and downtimes becomes. Since the individual stands with fully assembled roller rings and Roll armatures made up against other individual rolling stands can be changed and the speed adjustment via the respective Drive control devices can be done, it is possible at unchanged inlet cross-section of the wire in the finished block Make changes to the reductions within the block. The free choice of the rolling ring diameter allows a better Utilization of the rolling rings, since new and old rings combine to let. By adjusting the roll gap settings, the Oval or round calibers at any desired location in the finished block be used. Because there are no more rigid caliber series the respective service life of the individual calibers increase and thus also a wear-optimal turning of the rolling mill make possible. Since in the prefabricated block system according to the invention only the individual stands involved in the rolling process are driven, cannot do any storage technology for the scaffolds not involved difficult to control high speeds occur. The free It is possible to choose the assignment of the individual scaffolding within the prefabricated block, clearances between the individual ones to create scaffolds that are effective as cooling or equalizing sections become.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten Aus führungsbeispiele näher erläutert, in dieser zeigenThe invention is based on the illustrated in the drawing management examples explained in more detail in this show

Fig. 1 den Fertigblock von oben gesehen in schematischer Dar stellung und Fig. 1 the finished block seen from above in a schematic Dar position and

Fig. 2 das Steuerungssystems des Fertigblocks, ebenfalls in schematischer Darstellung. Fig. 2 shows the control system of the finished block, also in a schematic representation.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen, besteht der Fertigblock aus in Einzel gerüsten 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 und 10 die abwechselnd mit horizontalen Walzenpaaren 1, 3, 5, 7, 9 und vertikalen Walzenpaaren 2, 4, 6, 8, 10, die von Antriebsaggregaten 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 über Getriebe 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 angetrieben werden.As can be seen from Fig. 1, the finished block consists of individual stands 1 , 2 , 3 , 4 , 5 , 6 , 7 , 8 , 9 and 10 which alternate with horizontal pairs of rollers 1 , 3 , 5 , 7 , 9 and vertical Roller pairs 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , from drive units 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 via gears 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27 , 28 , 29 , 30 are driven.

Aus Fig. 2 geht das Steuerungssystem für diese Antriebsaggregate hervor. Jeden der Antriebsaggregate 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 ist eine Antriebsregelvorrichtung 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 vorgeordnet und diese werden gemeinsam von der Prozeßsteuereinrichtung 102 angesteuert, die ihrerseits die Reve renzwerte für die Drehzahl der Antriebsaggregate und der, hier nicht dargestellten Walzspaltanstellung von dem Prozeßrechner 101 erhält. Anstelle der Eingabe dieser Werte durch den Prozeßrechner 101 können auch direkte Eingaben in die Prozeßsteuereinrichtung 102 von der Bedieneinrichtung 103 aus erfolgen, die auch ein Visualisie rungssystem für die Prozeßsteuerung aufweist. FIG. 2 shows the control system for the drive units. Each of the drive units 11 , 12 , 13 , 14 , 15 , 16 , 17 , 18 , 19 , 20 is preceded by a drive control device 41 , 42 , 43 , 44 , 45 , 46 , 47 , 48 , 49 , 50 and these are shared by controlled the process control device 102 , which in turn receives the Reve reference values for the speed of the drive units and the roll gap adjustment, not shown here, from the process computer 101 . Instead of the input of these values by the process computer 101 , direct inputs can also be made in the process control device 102 from the operating device 103 , which also has a visualization system for the process control.

Claims

1. prefabricated block system for wire rod mills, consisting of a series of individual rolling stands with pairs of rollers or rolling rings and associated adjusting devices and rolling fittings, characterized in that each of the individual rolling stands ( 1-10 ) has its own electrical or hydraulic drive unit ( 11-20 ) and these drive units can be separately controlled and regulated by a common process control device ( 102 ).

2. Prefabricated block system according to claim 1, characterized in that each drive unit ( 11-20 ) has a separate drive control device ( 41-50 ) upstream.

3. Prefabricated block system according to claim 2, characterized in that the control device ( 41-50 ) has a speed control.

4. prefabricated block system according to claims 2 and / or 3, characterized by between the drive unit ( 11-20 ) and single roll stand ( 1-10 ) arranged hydraulic or mechanical transmission or reduction gear ( 21-30 ).

5. prefabricated block system according to one of claims 1 to 4, characterized, that a group of two or more single stands common drive unit, with intermediate gear ben has.

6. Prefabricated block system according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the Anstellvor directions assigned to the individual rolling stands ( 1-10 ) can be controlled individually or together via the process control device ( 102 ).

7. prefabricated block system according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that individual or groups of the individual rolling stands ( 1-10 ) of their drive units ( 11-20 ) can be switched off.

8. prefabricated block system according to one of claims 1 to 7, characterized in that the specification of the reference values for the respective speed of the drive units ( 11-20 ) of the individual roll stands ( 1-10 ) and their roll gap adjustment of the process control device ( 102 ) are entered manually.

9. prefabricated block system according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the specification of the reference values in the process control device ( 102 ) is effected by a process computer ( 101 ), the technological specifications, such as type of material, maximum forming values of this material, the Evaluates stand constants, inlet and outlet cross-section, inlet temperature, available roller sets, lot sizes as well as code numbers and calibration dimensions of the rollers.