DE2818011C2 - Regelungsvorrichtung für ein Walzgerüst - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Regelungsvorrichtung für ein Walzgerüst mit mindestens einer Durchbiegungseinstellwalze, welche einen in Ständern fest abgestützten Träger und einen um diesen drehbaren und in der Walzenachsebene radial beweglichen Walzenmantel aufweist, der auf dem Träger mit Hilfe von hydrostatischen Stützelementen abgestützt ist, welche unter dem Einfluß von aus einer Druckmittelquelle zugeführtem hydraulischem Druckmittel stehen und mit mindestens einer Zwischenwalze, über welche die Durchbiegungseinstellwalze Druck auf eine Arbeitswalze zum Walzen des Walzguts ausübt.

Eine Regelungsvorrichtung für ein Walzgerüst dieser Art nach der DE-OS 26 51 028 gilt als bekannt. Damit ist es nur möglich, bahnförmiges oder im allgemeinen längliches Material, wie z. B. Papier, Kunststoff oder Metall, mit einer gewünschten Druckkraft zu walzen. Wenn man eine gegsbene Dicke des gewalzten Materiales erzielen will, muß die Dicke des gewalzten Materials gemessen und darauf der Druck der Anpreßwalzen entsprechend eingestellt werden.

Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Regelungsvorrichtung so auszubilden, daß das Walzgerüst mit einem gegebenen Walzspalt betrieben werden kann, welcher selbsttätig eingehalten wird, wobei die Druckkraft der Durchbiegungseinstellwalzen an die durch das gewalzte Material gebildete Belastung angepaßt wird, ohne eine Durchbiegung der Walzen hervorzurufen.

Diese Aufgabe ist erfindungigemäß dadurch gelöst, daß die Zapfen der Zwischenwalze in den Ständern in einer gegebenen Lage auf Kraftaufnehmern abgestützt sind und daß die Durchbiegungseinstellwalze über ihre Länge in zwei Zonen von Stützelementen unterteilt ist, von denen sich jede im wesentlichen über eine ίο Längshälfte der Walze erstreckt und an eine getrennte Leitung für das hydraulische Druckmittel angeschlossen ist, wobei die Kraftaufnehmer über Regler den Druck des Druckmittels in der zugeordneten Zone derart beeinflussen, daß die Zapfen der Zwischenwalze entlastet sind.

Dabei dient die Zwischenwalze als Meßwalze, mit deren Hilfe die vom gewalzten Material hervorgerufene Kraft mit der AnpreOkraft der den Druck ausübenden Walze verglichen wird, worauf die beiden Kräfte ins Gleichgewicht gebracht werden können. Dadurch ist eine wesentlich schnellere Reaktion bei Änderungen der Kräfte und somit ein viel gleichmäßiges Walzergebnis erzielbar als bei einer späteren Messung am Walzgut, zumal Kraftänderungen, z. B. hervorgerufen durch ?> Dickenunterschiede im einlaufenden Materialband, sofort ohne Deformation der Walzen korrigiert werden. Es ist in diesem Zusammenhang darauf hinzuweisen, daß die Unterteilung einer Durchbiegungseinstellwalze in Zonen aus der US-PS 40 68 360 an sich bekannt ist. Dabei kann die Durchbiegungseinstellwalze mit einer Vorrichtung zur Einstellung der axialen Länge des vom Druckmittel beaufschlagten Bereiches der Walze versehen sein. Diese Maßnahme, die an sich bereits als bekannt zu gelten ha» (DE-OS 26 57 061), führt zu einer Erhöhung der Genauigkeit des Walzgerüstes, da die Wirkbreite der Anpreßkraft der Walze an die Breite des Walzgutes angepaßt werden kann.

Zweckmäßigerweise kann die Walzvorrichtung zwei gegeneinander wirkende Gruppen mit jeweils einer Durchbiegungseinstellwalze und einer Zwischenwalze aufweisen. Es ist jedoch auch das Zusammenwirken einer Durchbiegungseinstellwalze und einer Zwischenwalze mit einer oder mehreren vollen Walzen denkbar. Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen vertikalen Schnitt eines Walzgerüstes mit der erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung,

F i g. 2 eine Teilansicht in der Richtung des Pfeiles II in Fig. 1,

F ig. 3 den Schnitt 111- EI I mit Teilansicht aus der F i g. 1 und

Fig.4 ein Schema in kleinerem Maßstab, das einer Seitenansicht der Vorrichtung aus der F i g. 1 entspricht. Das in der F i g. 1 im schematischen Schnitt dargestellte Walzgerüst enthält zwei Ständer 1, in welchen schwenkbar, aber gegen Drehung gesichert, die Träger 2 von hydrostatischen Durchbiegungseinstellwalzen 3 abgestützt sind. Die beiden Durchbiegungseinstellwalzen enthalten je einen rohrförmigen Walzenmantel 4, welcher um die Träger 2 drehbar und in der Anpreßrichtung auf hydrostatischen kolbenartigen Stützeiementen 5 abgestützt ist, die gleichzeitig zur Bildung der Anpreßkraft dienen. Die Enden der Walzenmäntel 4 sind mit der Hilfe von Führungsscheiben 6 nach der F i g. 3 am Träger 2 in der Richtung der Walzenachsebene E geführt. Die Führungsscheiben 6

haben zu diesem Zweck längliche öffnungen 7 mit ebenen Führungsflächen 8, die mit ebenfalls ebenen Führungsflächen 10 am Träger 2 zusammenwirken. Auf den Führungsscheiben 6 sind die Walzenmantel 4 in Wälzlagern 11 gelagert. Außerdem sind die Enden der Walzenmantel durch nicht dargestellte Abschlußplatten gegen den Austritt von Hydrauliköl abgeschlossen.

In der F i g. 1 wurde aus Anschaulichkeitsgründen nur die obere der Walzen 3 im Schnitt dargestellt, es versteht sich jedoch, daß beide Walzen gleich ausgebildet sein können.

Der Träger 2 der Durchbiegungseinstellwalze 3 ist mit einer axialen Bohrung 12 versehen, welche in der Mitte der Walze durch eine Trennwand 13 dichtend unterteilt ist. In der Trennwand 13 ist eine Gewindespindel 14 gelagert, welche links und rechts von der Trennwand 13 Gewinde mit entgegengesetztem Steigungssinn aufweist Auf dem Gewinde sind an beiden Seiten von der Trennwand 13 Abschlußplatten 15 aufgeschraubt, welche auf diese Weise durch eine Drehung der Gewindespindel 14 zur Mitte der Walze oder von dieser weg beweglich sind. Im mittleren Bereich des Trägers 2 befinden sich Mündungen von Bohrungen 16 für das hydraulische Druckmittel, welche an Druckleitungen 17 angeschlossen sind. Durch eine Einstellung der Abschlußplatten 15 kann bestimmt werden, welchen Stützelementen 5 Druckmittel durch von der zentralen Bohrung 12 führende Anschlußbohrungen 18 zugeführt wird. Dadurch kann gleichzeitig die Breite B bestimmt werden, auf welcher die Druckkraft der Walzen 3 wirkt, wobei diese gleichzeitig in zwei Zonen Bi, B₂ unterteilt ist.

Wie weiter aus der F i g. 1 hervorgeht, ist jeder Durchbiegungseinstellwalze 3 eine Zwischenwalze 20 zugeordnet und auf dieser abgestützt. Die Durchbiegungseinstellwalzen 3 üben über die Zwischenwalzen 20 Druck auf Arbeitswalzen 21 aus, zwischen welchen sich das Walzgut Aibefindet. Die Arbeitswalzen 21 befinden sich im Betrieb in einem Abstand, welcher einem Arbeitsspalt ^entsprich t, der eingehalten werden soll.

Die Zwischenwalzen 20 sind mit Zapfen 22 versehen, deren Enden entsprechend der Darstellung in der F i g. 2 in Lagerblöcken 23 drehbar gelagert sind. Die Lagerblöcke 23 der unleren Zwischenwalze 20 sind im Ständer 1 abgestützt. Die Lagerblöcke 23 der oberen Walze 20 sind in je einem Schlitten 24 abgestützt, welcher im Ständer 1 vertikal beweglich geführt und mit Hilfe eines Motors 25, eines Getriebes 25' mit einer Mutter und eir-er Schraube 26 verstellbar ist. Die Lagerblöcke 23 sind jeweils über Kraftaufnehmer 27 abgestützt, die in bekannter Weise ausgebildet und z. B. Kraftmeßdosen sein können.

Die Arbeitswalzen 21 haben Zapfen 28, wobei an den Enden der linken Zapfen 28 ein weiter nicht dargestellter Antrieb 30 angreift. Die Zapfen 28 der oberen Walze 21 sind im Schlitten 24 gelagert, um bei offenem Spalt S ein Herunterfallen der betreffenden Walze zu vermeiden. Die untere Arbeitswalze 21 liegt auf der unteren Zwischenwalze 20 auf und ist seitlich in Lagern 31 geführt

Es versteht sich, daß zur seitlichen Führung der Walzen 20 und 21 an sich bekannte Führungsvorrichtungen vorgesehen sein können, um die Achsen dieser Walzen in der Walzenachsebene E zu halten. Diese können nach der bereits erwähnten DE-OS 26 51 028 ausgebildet sein.

Wie weiter aus der F i g. 1 hervorgeht, sind die Druckleitungen 17 an eine Druckmittelquelle 32 angeschlossen. In jeder Druckleitung 17 befindet sich außerdem ein Druckregler 33, der über Signalleitungen 34,35 unter dem Einfluß von aus den Kraftaufnehmern 27 der betreffenden Walze und ihrer betreffenden Seite steht Der Druckregler 33 regelt im normalen Betrieb den Druck des Druckmittels in der betreffenden Leitung 17 derart, daß der Zapfen 22 der Zwischenwalze 20 entlastet ist d.h. daß die Kraftaufnehmer 27 eines Zapfens 22 gleiche Meßsignale liefern. In diesem Fall besteht ein Gleichgewicht zwischen der Anpreßkraft der Stützelemente 5 der Durchbiegungseinstellwalzen 3 und der Reaktionskraft des Walzgutes M, so daß der Spalt 5 eingehalten wird. Es ist jedoch ein Betriebszustand möglich, bei welchem vor der Einführung des Walzgutes M die Walzen vorgespannt, d. h. in der Richtung zueinander deformiert werden, um für eine schlagartige Einführung des Walzgutes M vorbereitet zu sein. In diesem Fall regelt der Regler 33 den Druck in der betreffenden Leitung 17 so, daß zwischen den Meßsignalen der Signalleitungen 34 und 35 eine gewünschte Differenz besteht, die durch ein Sollwertsignal 36 bestimmt werden kann.

Entsprechend der Darstellung in den F i g. 1 und 4 ist noch eine Möglichkeit zur Einstellung des Spaltes 5 im Betrieb und insbesondere zu seiner Korrektur nach Änderungen durch Wärmedeformation usw. vorgesehen.

Zu diesem Zweck sind die Motoren 25 an ihre Stromquellen über Regler 40 angeschlossen, von denen einer in der F i g. 4 dargestellt ist. Die Regler 40 stehen unter dem Einfluß der Meßsignale von Dickenmeßvorrichtungen 41 zur Messung der Dicke des gewalzten Materiales, sowie von Sollwertsignalen 42. Die Dickenmeßvorrichtungen können vorzugsweise an den Rändern des Walzgutes M angeordnet sein, wobei sie jeweils den Regler 40 und Motor 25 auf der betreffenden Seite beeinflussen. Die Betätigung der Motoren 25 und somit die Einstellung der Schlitten 24 erfolgt dabei anhand der Meßwerte der betreffenden Meßvorrichtungen 41. Wie bereits erwähnt, können dadurch im Betrieb auftretende Änderungen der gewünschten Spaltgröße 5, z. B. unter Einfluß von Spannungsdehnung oder Wärmedehnung der Ständer, auskorrigiert werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Regelungsvorrichtung für ein Walzgerüst mit mindestens einer Durchbiegungseinstellwalze, welche einen in Ständern fest abgestützten Träger und einen um diesen drehbaren und in der Walzenachsebene radial beweglichen Walzenmantel aufweist, der auf dem Träger mit Hilfe von hydrostatischen Stützelementen abgestützt ist, welche unter dem Einfluß von aus einer Druckmittelquelle zugeführtem hydraulischem Druckmittel stehen und mit mindestens einer Zwischenwalze, über welche die Durchbiegungseinstellwalze Druck auf eine Arbeitswalze zum Walzen des Walzguts ausübt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (22) der Zwischenwalze (20) in den Ständern (1) in einer gegebenen Lage auf Kraftaufnehmern (27) abgestützt sind und daß die Durchbiegungseinslellwalze (3) über ihre Länge in zwei Zonen (B\, B₂) von Stützelementen (5) unterteilt ist, von denen sich jede im wesentlichen über eine Längshälfte der Walze erstreckt und an eine getrennte Leitung (17) für das hydraulische Druckmittel angeschlossen ist, wobei die Kraftaufnehmer (27) über Regler (33) den Druck des Druckmittels in der zugeordneten Zone derart beeinflussen, daß die Zapfen (22) der Zwischenwalze (20) entlastet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbiegungseinstellwalze (3) mit einer Vorrichtung (14,15) zur Einstellung der axialen Länge ihres vom Druckmittel beaufschlagten Bereiches versehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei gegeneinander ■ wirkende Gruppen mit jeweils einer Durchbiegungseinstellwalze (3) und einer Zwischenwalze (20) vorgesehen sind.