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WO2003020452A1 - Wälzgerüst zum walzen von unterschiedlichem walzgut, das unterschiedliche walzkräfte erfordert - Google Patents

Wälzgerüst zum walzen von unterschiedlichem walzgut, das unterschiedliche walzkräfte erfordert Download PDF

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WO2003020452A1
WO2003020452A1 PCT/EP2002/009195 EP0209195W WO03020452A1 WO 2003020452 A1 WO2003020452 A1 WO 2003020452A1 EP 0209195 W EP0209195 W EP 0209195W WO 03020452 A1 WO03020452 A1 WO 03020452A1
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cylinder
piston
roll
rolling
roll stand
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French (fr)
Inventor
Wolfgang Denker
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SMS Demag AG
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B31/00—Rolling stand structures; Mounting, adjusting, or interchanging rolls, roll mountings, or stand frames
    • B21B31/16—Adjusting or positioning rolls
    • B21B31/20—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis
    • B21B31/32—Adjusting or positioning rolls by moving rolls perpendicularly to roll axis by liquid pressure, e.g. hydromechanical adjusting

Definitions

  • Roll stand for rolling different rolling stock that requires different rolling forces
  • the invention relates to a roll stand for rolling different rolling stock, which requires different rolling forces, with a lower and an upper work roll, the support rolls assigned to the work rolls, possibly a roll bending device for the work rolls, and possibly devices for adjusting and balancing the Back-up roller and with pairs of positioning cylinders between the roller stands and the chocks.
  • the hydraulic jack cylinders are used to generate the rolling force
  • Rolling mills used. A large variety of products is currently decisive for the rolling mills, which results in large differences in rolling force between the individual products for the same rolling stand.
  • Adjusting cylinders each have a hat piston guided in a cylinder housing on a cylinder journal and in a cylinder collar, its central piston surface formed by the inner hat bottom and by the hat rim formed annular piston surface can be acted upon independently of one another or individually or together with pressure medium. However, this only creates more friction surfaces that make the control more difficult.
  • the invention is based on the object of reducing these friction losses in order thereby to achieve more precise control.
  • the positioning cylinders each consist of a telescopic cylinder in which a first, concentric cylinder with a large diameter is provided for high rolling forces and a second concentric cylinder with a smaller diameter for small rolling forces. This only creates frictional forces on the seal between the cylinder and the associated piston. As a result, the frictional losses are lower overall and more precise control of the rolling forces can be achieved.
  • the first, large cylinder with a large diameter form an outer, annular pressure chamber, the pressure medium of which presses a large piston ring against the cylinder base.
  • the smaller piston of the second cylinder with a smaller diameter forms a pressure chamber in the interior of the large piston for actuating the smaller piston.
  • a further development provides that the pressure medium connection for the smaller piston through the cylinder wall and through the cylinder bottom of the larger one Cylinder is guided.
  • the advantage is short media supply lines and a distribution of the pressure medium connections on two sides of the adjusting cylinder.
  • the pressure medium connection for the annular pressure chamber of the large piston forms a connection to the underside of the small piston. This also saves construction space here.
  • a short media feed line also arises from the fact that the first large cylinder has a pressure medium connection opening into the region of the cylinder base. This supports the idea of being able to move the large piston into a rest position in which only the smaller piston is actuated for smaller rolling forces.
  • a further advantageous embodiment results from the fact that the first, large cylinder can be closed by means of an end ring sealing the large piston, to which the pressure medium connection for the outer, annular pressure chamber is connected.
  • the end ring can accommodate sealing rings against the large piston and allows the formation of the annular pressure chamber.
  • a roll stand for rolling different rolling stock, which requires different rolling forces, with lower and upper work rolls not shown in detail, support rolls assigned to the work rolls, possibly a roll bending device for the work rolls, and possibly devices for Positioning and balancing of the support rollers required. Pairs of adjusting cylinders 3 are shown between the roll stands 1 and a chock 2.
  • the positioning cylinders 3 each consist of a telescopic cylinder 4.
  • the large piston 5d is sealed with a large ring seal 6 in the cylinder housing 7.
  • the cylinder housing 7 is closed at the bottom by means of a closing ring 8, ring seals 9 and 10 likewise sealing the large piston 5d.
  • a pressure medium connection 11 in the annular pressure chamber 5a When acted upon by a pressure medium connection 11 in the annular pressure chamber 5a, the large piston 5d is pressed up to the cylinder base 5c, as shown.
  • the back pressure is built up via a pressure medium connection 12.
  • a pressure chamber 13 is designed within the first, large piston 5d and can be acted upon by the pressure medium connection 14.
  • the pressure chamber 13 is closed at the bottom by a second, smaller cylinder 15, which slides in the large piston 5d, with a second, smaller piston 15a.
  • the pressure medium connection 14 is connected to the pressure chamber 13 via a pressure medium channel 16, which runs through the upper region of the cylinder housing 7.
  • the second, smaller piston 15a is sealed with corresponding sealing rings 17, 18, the diameter of which is smaller, in the second, smaller cylinder 15.
  • Another sealing ring 19 is located on the smaller piston 15a within the large piston 5d.
  • the pressure medium connection 14 guides the pressure medium through the cylinder wall 5e and through the cylinder base 5c.
  • the smaller piston 15a is in the upper position and in the right half of the illustration in the lower position.
  • the pressure medium connection 11 establishes a connection 20 to the underside 15b of the smaller piston 15a for the large, annular pressure chamber 5a.
  • the smaller piston 15a of the second, smaller cylinder 15 with the smaller diameter in the interior 21 forms the pressure chamber 13 for actuating the small piston 15a.

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  • Actuator (AREA)
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  • Metal Rolling (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)

Abstract

Ein Walzgerüst zum Walzen von unterschiedlichem Walzgut, das unterschiedliche Walzkräfte erfordert, mit Arbeitswalzen, Stützwalzen, ggfs. einer Walzenbiege-Einrichtung für die Arbeitswalzen sowie ggfs. einer Einrichtung zum Anstellen und Ausbalancieren der Stützwalze und mit Paaren von Anstellzylindern (3) zwischen den Walzenständern (1) und den Einbaustücken (2) vermeidet grössere Reibungsverluste dadurch, dass die Anstellzylinder (3) jeweils aus ei- nem Teleskopzylinder (4) bestehen, in dem ein erster, konzentrischer Zylinder (5) mit grossem Durchmesser fur hohe Walzkräfte und ein zweiter, konzentrischer Zylinder (15) mit kleinerem Durchmesser fur kleine Walzkräfte vorgesehen sind.

Description

Walzgerüst zum Walzen von unterschiedlichem Walzgut, das unterschiedliche Walzkräfte erfordert
Die Erfindung betrifft ein Walzgerüst zum Walzen von unterschiedlichem Walzgut, das unterschiedliche Walzkräfte erfordert, mit einer unteren und einer obe- ren Arbeitswalze, den Arbeitswalzen zugeordneten Stützwalzen, ggfs. einer Walzenbiege-Einrichtung für die Arbeitswalzen, sowie ggfs. Einrichtungen zum Anstellen und Ausbalancieren der Stützwalze und mit Paaren von Anstellzylindem zwischen den Walzenständern und den Einbaustücken.
Die hydraulischen Anstellzylinder werden zur Erzeugung der Walzkraft in
Walzwerken eingesetzt. Für die Walzwerke ist derzeit eine große Produktvielfalt bestimmend, woraus große Walzkraftunterschiede zwischen den einzelnen Produkten für das gleiche Walzgerüst entstehen.
Es ist bekannt, die unterschiedlichen Walzkräfte von zwei Anstellzylindem je Walzgerüst aufzubringen Hierbei hat dann auch eine niedrige Walzkraft den gleichen Reibungsverlust wie eine hohe Walzkraft, wodurch Schwierigkeiten in der Regelung entstehen. Ein großer Teil der hohen Reibungsverluste geht zu Lasten der Dichtungen, der Kolbenstange und des Kolbens in der Kolben- Zylinder-Einheit.
Zum Einstellen der Walzkraft in Walzgerüsten, insbesondere in Bandwalzgerüsten für Warm- oder Kaltwalzung ist es bekannt (DE 40 10 662 C2), auf einfache Weise die prozentualen Walzkraftschwankungen im Zuge der Walzkraftre- gelung über den gesamten Walzkraftbereich äußerst klein zu halten, indem die beiden Anstellzylinder jeweils einen in einem Zylindergehäuse auf einem Zylinderzapfen und in einem Zylinderkragen geführten Hutkolben aufweisen, dessen von dem inneren Hutboden gebildete Zentralkolbenfläche und von dem Hutrand gebildete Ringkolbenfläche unabhängig voneinander bzw. einzeln oder gemeinsam mit Druckmedium beaufschlagbar sind. Dadurch werden jedoch nur noch mehr Reibungsflächen geschaffen, die die Regelung erschweren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Reibungsverluste zu vermin- dem, um dadurch eine genauere Regelung zu erzielen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Anstellzylinder jeweils aus einem Teleskopzylinder bestehen, in dem ein erster, konzentrischer Zylinder mit großem Durchmesser für hohe Walzkräfte und ein zweiter konzentrischer Zylinder mit kleinerem Durchmesser für kleine Walzkräfte vorgesehen sind. Dadurch entstehen nur Reibungskräfte an der Dichtung jeweils zwischen Zylinder und zugehörigem Kolben. Die Reibungsverluste werden demzufolge insgesamt geringer und dadurch kann eine genauere Regelung der Walzkräfte erzielt werden.
In Ausgestaltung dieser Grundidee wird vorgeschlagen, dass der erste, große Zylinder mit großem Durchmesser einen äußeren, ringförmigen Druckraum bildet, dessen Druckmittel einen großen Kolbenring gegen den Zylinderboden drückt. Der Vorteil ist, dass der große Kolben während der Betätigung des klei- neren Kolbens sich in Ruhestellung befindet und bei kleineren Walzkräften die Reibung am großen Kolben völlig vermieden wird und nur noch Reibung am kleineren Kolben, die wesentlich geringer ist, entsteht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der kleinere Kolben des zweiten Zylinders mit kleinerem Durchmesser im Inneren des großen Kolbens eine Druckkammer zur Betätigung des kleineren Kolbens bildet. Dadurch kann ein Vorteil des Teleskop-Systems genutzt werden, mit dem eine erhebliche Raumersparnis verbunden ist.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass der Druckmittelanschluss für den kleineren Kolben durch die Zylinderwandung und durch den Zylinderboden des größeren Zylinders geführt ist. Der Vorteil besteht in kurzen Medienzuleitungen und in einer Verteilung der Druckmittelanschlüsse auf zwei Seiten des Anstellzylin- ders.
In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Druckmittelanschluss für den ringförmigen Druckraum des großen Kolbens eine Verbindung zur Unterseite des kleinen Kolbens bildet. Dadurch kann auch hier an Konstruktionsraum gespart werden.
Eine kurze Medienzuleitung entsteht ferner ebenfalls dadurch, dass der erste große Zylinder einen im Bereich des Zylinderbodens mündenden Druckmittelanschluss aufweist. Dadurch wird der Gedanke unterstützt, den großen Kolben in eine Ruheposition fahren zu können, in der nur der kleinere Kolben für kleinere Walzkräfte betätigt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung ergibt sich dadurch, dass der erste, große Zylinder mittels eines den großen Kolben abdichtenden Abschlussrings verschließbar ist, an den der Druckmittelanschluss für den äußeren, ringförmigen Druckraum angeschlossen ist. Der Abschlussring kann Dichtungsringe gegenüber dem großen Kolben aufnehmen und gestattet die Bildung des ringförmigen Druckraums.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist ein Walzgerüst zum Walzen von unterschiedlichem Walzgut, das unterschiedliche Walzkräfte erfordert, mit nicht näher dargestellten unteren und oberen Arbeitswalzen , den Arbeitswalzen zuge- ordneten Stützwalzen, ggfs einer Walzenbiege-Einrichtung für die Arbeitswalzen, sowie ggfs. Einrichtungen zum Anstellen und Ausbalancieren der Stützwalzen vorausgesetzt . Es sind Paare von Anstellzylindem 3 zwischen den Walzenständern 1 und einem Einbaustück 2 dargestellt.
Die Anstellzylinder 3 bestehen jeweils aus einem Teleskopzylinder 4. In den Teleskopzylindern 4 ist jeweils ein erster, großer Zylinder 5 mit einem außen liegenden, ringförmigen Druckraum 5a, der einen großen Kolbenring 5b besitzt, vorgesehen. Der große Kolben 5d ist mit einer großen Ringdichtung 6 im Zylindergehäuse 7 abgedichtet.
Nach unten ist das Zylindergehäuse 7 mittels eines Abschlussrings 8 ver- schlössen, wobei ebenfalls Ringdichtungen 9 und 10 den großen Kolben 5d abdichten. Bei Beaufschlagung durch einen Druckmittelanschluss 11 in den ringförmigen Druckraum 5a wird der große Kolben 5d bis gegen den Zylinderboden 5c gedrückt, wie gezeichnet ist. Der Gegendruck wird über einen Druckmittelanschluss 12 aufgebaut. Innerhalb dem ersten, großen Kolben 5d ist eine Druckkammer 13 gestaltet, die durch den Druckmittelanschluss 14 beaufschlagt werden kann. Die Druckkammer 13 wird nach unten durch einen zweiten, kleineren Zylinder 15, der im großen Kolben 5d gleitet, mit einem zweiten kleineren Kolben 15a abgeschlossen.
Der Druckmittelanschluss 14 steht mit der Druckkammer 13 über einen Druckmittelkanal 16, der durch den oberen Bereich des Zylindergehäuses 7 verläuft, in Verbindung. Der zweite, kleinere Kolben 15a ist mit entsprechenden Dichtungsringen 17, 18, deren Durchmesser kleiner ist, im zweiten, kleineren Zylinder 15 abgedichtet.
Ein weiterer Dichtungsring 19 befindet sich am kleineren Kolben 15a innerhalb des großen Kolbens 5d. Der Druckmittelanschluss 14 führt das Druckmittel durch die Zylinderwandung 5e und durch den Zylinderboden 5c.
In der linken Hälfte der Darstellung ist der kleinere Kolben 15a in der oberen Stellung und in der rechten Hälfte der Darstellung in der unteren Stellung.
Der Druckmittelanschluss 11 stellt für den großen, ringförmigen Druckraum 5a eine Verbindung 20 zur Unterseite 15b des kleineren Kolbens 15a her. Der kleinere Kolben 15a des zweiten, kleineren Zylinders 15 mit dem kleineren Durchmesser im Innern 21 bildet die Druckkammer 13 zur Betätigung des kleinen Kolbens 15a.
Bezugszeichenliste
1 Walzenständer
2 Einbaustück
3 Anstellzylinder
4 Teleskopzylinder
5 erster, großer Zylinder
5a ringförmiger Druckraum
5b großer Kolbenring
5c Zylinderboden
5d großer Kolben
5e Zylinderwandung
6 Ringdichtung
7 Zylindergehäuse
8 Abschlussring
9 Ringdichtung
10 Ringdichtung
11 Druckmittelanschluss
12 Druckmittelanschluss
13 Druckkammer
14 Druckmittelanschluss
15 zweiter, kleinerer Zylinder
15a zweiter, kleinerer Kolben
15b Unterseite
16 Druckmittelkanal
17 Dichtungsring
18 Dichtungsring
19 Dichtungsring
20 Verbindung
21 Inneres des großen Kolbens

Claims

Patentansprüche
1. Walzgerüst zum Walzen von unterschiedlichem Walzgut, das unterschiedliche Walzkräfte erfordert, mit einer unteren und einer oberen Arbeitswalze, den Arbeitswalzen zugeordneten Stützwalzen, ggfs. einer Walzenbiege-Einrichtung für die Arbeitswalzen, sowie ggfs. Einrichtun- gen zum Anstellen und Ausbalancieren der Stützwalze und mit Paaren von Anstellzylindem zwischen den Walzenständern und den Einbaustük- ken, dadurch gekennzeichnet, dass die Anstellzylinder (3) jeweils aus einem Teleskopzylinder (4) be- stehen, in dem ein erster, konzentrischer Zylinder (5) mit großem
Durchmesser für hohe Walzkräfte und ein zweiter konzentrischer Zylinder (15) mit kleinerem Durchmesser für kleine Walzkräfte vorgesehen sind.
2. Walzgerüst nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erste, große Zylinder (5) mit großem Durchmesser einen äußeren, ringförmigen Druckraum (5a) bildet, dessen Druckmittel einen großen Kolbenring (5b) gegen den Zylinderboden (5c) drückt.
3. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinere Kolben (15a) des zweiten Zylinders (15) mit kleinerem Durchmesser im Inneren (21 ) des großen Kolbens (5) eine Druckkammer (13) zur Betätigung des kleineren Kolbens (15a) bildet.
4. Walzgerüst nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelanschluss (14) für den kleineren Kolben (15a) durch die Zylinderwandung (5e) und durch den Zylinderboden (5c) des größeren Zylinders (5) geführt ist.
5. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelanschluss (11) für den ringförmigen Druckraum (5a) des großen Kolbens (5d) eine Verbindung (20) zur Unterseite (15b) des kleinen Kolbens (15a) bildet.
6. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, große Zylinder (5) einen im Bereich des Zylinderbodens (5c) mündenden Druckmittelanschluss (12) aufweist.
7. Walzgerüst nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste, große Zylinder (5) mittels eines den großen Kolben (5d) abdichtenden Abschlussrings (8) verschließbar ist, an den der Druckmittelanschluss (1 1 ) für den äußeren, ringförmigen Druckraum (5a) angeschlossen ist.
PCT/EP2002/009195 2001-08-22 2002-08-16 Wälzgerüst zum walzen von unterschiedlichem walzgut, das unterschiedliche walzkräfte erfordert Ceased WO2003020452A1 (de)

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