Walzenanstellvorrichtung

Abstract

 Eine Walzenanstellvorrichtung mit hydraulischen Anstellzylindern (10) einer Richtmaschine für Bleche und Bänder mit versetzt zueinander angeordneten oberen und unteren Richtwalzen, die über ihre Länge mittels ihrerseits an Quertraversen (4, 5) abgestützten, in Walzenstühlen angeordneten Stützrollen abgestützt sind, wobei zumindest die obere Quertraverse zur Positionierung der Richtwalzen anstellbar ist, wird betriebssicherer und hinsichtlich der Anstellhübe variabler gestaltet, wenn der Gesamthub eines jeden Anstellzylinders (10) aufgeteilt ist.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Walzenanstellvorrichtung mit hydraulischen Anstellzylindern, einer Richtmaschine für Bleche und Bänder mit versetzt zueinander angeordneten oberen und unteren Richtwalzen, die über ihre Länge mittels ihrerseits an Quertraversen abgestützten, in Walzenstühlen angeordneten Stützrollen abgestützt sind, wobei zumindest die obere Quertraverse zur Positionierung der Richtwalzen anstellbar ist.

[0002] Durch die DE-OS 37 00 555 ist eine Richtmaschine für Bleche und Bänder bekanntgeworden, bei der die Querhäupter durch vier Azistellvorrichtungen auf und ab anstellbar sind, um die Relativlage der oberen und unteren zueinander versetzten Richtwalzen quer zur Vorschubrichtung des Richtgutes zu beeinflussen. Dort werden zum Einstellen der Überstreckungsverteilung die Querhäupter und damit die Richtwalzen einlaufseitig auf einen größeren Überstreckungsbetrag eingestellt als auslaufseitig, d.h. die Querhäupter werden in Vorschubrichtung etwas divergierend angestellt.

[0003] Damit sich in ein und derselben Richtmaschine bzw. in ein und demselben Walzgerüst größere Anstellbereiche bewältigen lassen, sind zur Hubvergrößerung mechanische Überlagerungen bekannt; z.B. werden bei Anstellvorrichtungen mit Gewindespindeln zusätzliche Distanzstücke eingeschwenkt, oder es wird sogar die Maschine insgesamt aus dem Arbeitsbereich herausgefahren. Diese Maßnahmen sind sehr umständlich und erfordern einen großen Zeitaufwand. Obwohl bei hydraulischen Anstellvorrichtungen ein großer Arbeitshub wünschenswert ist, wird er dennoch so klein wie möglich gehalten, um eine ansonsten indifferente Regelung zu vermeiden, da nämlich die Anstellung ansonsten zu elastisch und damit regeltechnisch nicht mehr betreibbar wäre. Schließlich läßt sich bei den sich auf Kalotten abstützenden und damit selbsthemmenden Anstellspindeln unter Last ein Gleiten bzw. eine Reibung nicht verhindern, so daß trotz der Kalottenlagerung dennoch Rattermarken nicht zu verhindern sind, die die Kalottenlagerung zerstören können.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Walzenanstellvorrichtung der eingangs genannten Art betriebssicher und hinsichtlich der Anstellhübe variabler zu gestalten.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Gesamthub eines jeden Anstellzylinders aufgeteilt ist. Aufgrund dieser Maßnahme läßt sich erreichen, daß der Arbeitshub - wie gewünscht - so klein wie möglich ist und dennoch ein großer Anstellbereich abgedeckt werden kann, nämlich durch einen zweiten, den Arbeitshub addierend vergrößernden Leerhub, der während der im Rahmen des kleinen Arbeitshubes liegenden Anstellspiele außer Funktion gesetzt, d.h. ausgeschaltet wird.

[0006] Zu diesem Zweck wird vorgeschlagen, daß im Zylinderraum des Anstellzylinders zwei unabhängig voneinander beaufschlagbare Kolben angeordnet sind, von denen der den Arbeitshub ausführende untere Kolben eine als Anstellkolbenstange ausgebildete Verlängerung aufweist. Es läßt sich dann nämlich der obere, den Leerhub - dieser ist vorzugsweise größer als der Arbeitshub des unteren Kolbens, wobei es gleichwohl möglich ist, die Hubaufteilung beliebig zu wählen - ausführenden Kolben mit Kraftüberschuß gegen einen unteren Festanschlag, bspw. ein umlaufender Kragen im Zylinderraum, fahren. Die Elastizität der in dem Druckraum oberhalb des oberen Kolbens anstehenden Ölsäule wird damit ausgeschaltet, so daß sich ihre Nachgiebigkeit nicht nachteilig auswirken kann.

[0007] Es wird vorgeschlagen, daß den Druckräumen zugeordnete Druckmittelzuleitungen als Rohre ausgebildet sind. Bei den kleinhubigen Anstellwegen mittels des unteren Kolbens ist das dem unteren Kolben zugeordnete Zuleitungsrohr aufgesteuert, während hingegen der Druckraum des oberen Kolbens mit einem höheren Druck beaufschlagt wird. Soll hingegen der Gesamthub ausgeführt und damit ein großer Anstellbereich überbrückt werden, werden beide Zuleitungsrohre zum Tankrückfluß aufgesteuert, so daß das von den sich zurückstellenden Kolben verdrängte Druckmittel entweichen kann.

[0008] Es empfiehlt sich, daß das Zuleitungsrohr des unteren Kolbens in eine vertikale Durchgangsbohrung des oberen Kolbens eintaucht und der gegen das Zuleitungsrohr abgedichtete obere Kolben gleitbeweglich auf dem Zuleitungsrohr angeordnet ist. Das Zuleitungsrohr endet in der Durchgangsbohrung mit einem solchen Abstand von der unteren Kolbenfläche des oberen Kolbens, der dem Leerhub entspricht. Beim Auffahren der Anstellung und damit Zurückfahren der Kolben in die angehobene Position kann der nachfolgende untere Kolben somit nicht zur Anlage an das Zuleitungsrohr kommen.

[0009] Mit einer unterhalb des Zylinderdeckels angeordneten, den Druckraum für den oberen Kolben nach oben begrenzenden Dichtplatte läßt sich auf einfache Weise eine sichere Führung für die Zuleitungsrohre erreichen.

[0010] Wenn die Anstellzylinder über Meßwertgeber regeltechnisch miteinander verbunden sind, läßt sich ein paralleles Anstellen erreichen.

[0011] Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Anstellkolbenstangen über Kalottenlagerungen auf einem hydraulischen Kissen abgestützt sind. Bei den Anstellzylindern sind damit Schieflagen ohne die nachteiligen Rattermarken der selbsthemmenden Kalottenlagerungen möglich, und zwar sowohl bei den kleinen Anstellhüben mittels des unteren Kolbens als auch bei sich zu dem Gesamthub addierenden Arbeitshüben beider Kolben. Im Rahmen des Führungsspiels eines Flachkolbens des hydraulischen Kissens läßt sich die obere Quertraverse in Blechlaufrichtung quer kippen.

[0012] Vorteilhaft besteht die Kalottenlagerung aus einem mit sphärischen Flächen einander anliegenden Kalottenpaar, das zwischen einem Deckel und einer einem Flachkolben des hydraulischen Kissens zugewandten, nach oben hin die Anstellkolbenstange übergreifenden Fußplatte angeordnet ist. Die Anstellkolbenstange ist somit über eine sphärische Aufhängung beweglich mit der Quertraverse verbunden. Das von unten den Flachkolben beaufschlagende Druckmedium (Öl) hebt die Einbaueinheit (Flachkolben, Fußplatte, etc.) bis zur Anschlaglage der Aufhängung an, so daß die Bauteile ohne Spiel aneinanderliegen.

[0013] Es empfiehlt sich, ein den Deckel beaufschlagendes, vorteilhaft zwischen einem Druckring und dem Deckel angeordnetes, auf die sphärische Aufhängung einwirkendes Federpaket vorzusehen. Damit läßt sich eine Abfederung von leichten Rückprallkräften erreichen, die beim Bandaustritt auftreten.

[0014] Es wird vorgeschlagen, daß das hydraulische Kissen/ der Flachkolben an einen Akkumulator angeschlossen ist und in der Akkumulatorleitung eine Druckmeßeinrichtung und ein gesteuertes Rückschlagventil angeordnet sind. Bei aufgrund von Rückprallkräften auftretenden Druckspitzen geht das gesteuerte Rückschlagventil auf und ermöglicht somit eine Entspannung der Federkräfte. Etwaige Leckagen werden durch Nachspeisung von Druckmittel aus dem Akkumulator ausgeglichen.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert. Es zeigen:

Figur 1

eine erfindungsgemäße Rollenrichtmaschine im Querschnitt dargestellt;

Figur 2

einen erfindungsgemäßen Anstellzylinder im Querschnitt und vergrößert dargestellt; und

Figur 3

als Einzelheit die Kolbenanordnung des Anstellzylinders gemäß Fig. 2 im Teilschnitt.

[0016] Bei der Rollenrichtmaschine 1 wird der Maschinenrahmen durch zwei am Fundament verankerte Ständer 2, 3 gebildet, die durch eine obere Rahmentraverse 4a und eine untere und obere Quertraverse 4, 5 starr verbunden sind. An der oberen Quertraverse 4 ist ein oberer Walzenstuhl 6 gehalten; ein unterer Walzenstuhl 7 ist verfahrbar auf der unteren Quertraverse 5 angeordnet. Die obere Quertraverse ist über Anstellzylinder 10 gegen die untere Quertraverse 5 anstellbar; jeweils ein- und auslaufseitig an den Ecken angeordnete und somit insgesamt vier Anstellzylinder 10 greifen an die obere Quertraverse 4 an.

[0017] Auf dem unteren Walzenstuhl 7 sind Rollenanstellkeile 8 gelagert, die durch je einen Druckmittelzylinder 9 verschiebbar sind. Auf jedem Anstellkeil 8 ist ein Lagerträgerkeil 11 für untere Richtrollen 12 und diesen zugeordneten Stützrollen 13 abgestützt; zwischen den Stützrollen 13 sind jeweils Stege 14 angeordnet. Weiterhin sind mehrere obere Richtrollen 15 an ihren Ballen abgestützt, und zwar mittels Stützrollen 17, die sich zwischen Stegen 16 befinden. Die oberen Richt- und Stützrollen 15, 17 sind an einem Lagerträgerkeil 18 gelagert. Jeder der benachbarten Lagerträgerkeile 18 ist an einen Anstellkeil 21 abgestützt, dessen andere Seite am oberen Walzenstuhl 6 anliegt. Die Anstellkeile 21 sind durch je einen Druckmittelzylinder 22 verschiebbar. Die oberen und unteren Richtrollen 15, 12 sind einzeln angetrieben und über Gelenkwellen 23 mit einem nicht dargestellten Antrieb verbunden.

[0018] Die Anstellzylinder 10 sind mit einem aufgeteilten Gesamthub ausgebildet, der sich aus einem Leerhub 24 und einem Arbeitshub 25 zusammensetzt. Wie in den Fig. 2 und 3 dargestellt wird, sind zu diesem Zweck im Zylinderraum 34 des Anstellzylinders 10 ein oberer Kolben 26 und ein unterer Kolben 27 angeordnet, die unabhängig voneinander beaufschlagbar sind. Der untere Kolben 27 führt den Arbeitshub 25 aus; er ist durch eine Anstellkolbenstange 28 nach unten hin verlängert, die an ihrem unteren Ende eine Kalottenlagerung 29 aufweist (vgl. Fig. 2). Ein auf das Zylindergehäuse 31 aufgesetzter und mit auf einem Kreis angeordneten Zylinderschrauben 32 befestigter Zylinderdeckel 33 schließt den Zylinderraum 34 nach oben ab. Unterhalb des Zylinderdeckels 33 ist eine den Druckraum 35 für den oberen Kolben 26 begrenzende Dichtplatte 36 angeordnet. Diese dient gleichzeitig zur Führung von den Zylinderdeckel 33 durchdringenden Zuleitungsrohren 37, 38, über die das Druckmittel (Öl) in den oberen bzw. unteren Druckraun 35 bzw. 39 einströmt.

[0019] Das dem oberen bzw. Leerhub-Druckraum 35 zugeordnete Zuleitungsrohr 37 endet in der Dichtplatte 36, während das dem unteren bzw. Arbeitshub-Druckraum 39 zugeordnete Zuleitungsrohr 38 in eine Durchgangsbohrung 41 des oberen Kolbens 26 eintaucht. Das Zuleitungsrohr 38 ist von einer solchen Länge, daß es in der in Fig. 3 dargestellten Position des oberen Kolbens 26, in der dieser einem unteren Festanschlag 42 in Form eines ringartigen Innenkragens des Zylindergehäuses anliegt, in einem dem Weg des Leerhubs 24 entsprechenden Abstand über der Mündung 43 der Durchgangsbohrung 41 endet. Der obere Kolben 26 wird mit Kraftüberschuß gegen den Festanschlag 42 gefahren, so daß die in dem oberen Druckraum 35 anstehende Ölsäule keiner Ölelastizität mehr unterliegt.

[0020] Aufgrund des unterteilten, sich aus dem Leerhub 24 und dem demgegenüber kleineren Arbeitshub 25 zusammensetzenden Gesamthubes des Anstellzylinders 10 wird trotz eines somit sehr großen Auffahrweges dennoch der Arbeitshub 25 regeltechnisch günstig klein gehalten. Soll der Walzspalt über den Arbeitshub 25 hinaus vergrößert werden, müssen beide Zuleitungsrohre 37, 38, d.h. diesen zugeordnete, nicht dargestellte Ventile aufgesteuert werden. Die Kolben 26 bzw. 27 können sich dann in Pfeilrichtung 44 nach oben bewegen, wobei das aus den Druckräumen 39 bzw. 35 verdrängte Öl über die Zuleitungen 37, 38 entweicht.

[0021] Die an ihren unteren Enden die Kalottenlagerung 29 aufweisenden Anstellkolbenstangen 28 der Anstellzylinder 10 sind - wie in Fig. 2 dargestellt - auf einem hydraulischen Kissen 45 abgestützt, das sich unter einem in der Quertraverse 4 angeordneten Flachkolben 46 ausbildet. Das hydraulische Kissen 45 ist über eine Akkumulatorleitung 47 mit einem Akkumulator 48 verbunden, dem in der Akkumulatorleitung 47 eine Druckmeßeinrichtung 49 und ein gesteuertes Rückschlagventil 51 vorgeschaltet sind. Aufgrund der Abstützung des Flachkolbens 46 über das hydraulische Kissen 45 werden Schieflagen der Quertraverse 4 gegenüber den Anstellkolbenstangen 28 ermöglicht, ohne daß sich diese nachteilig auf ein aus zwei einander mit sphärischen Flächen zugewandten Einzelteilen 52, 53 bestehendes Kalottenpaar 54 auswirken.

[0022] Das Kalottenpaar 54 ist auf einem einerseits in der Anstellkolenstange 28 und andererseits in der Quertraverse 4 eingeschraubten, von einer Büchse 55 umschlossenen Zugbolzen 56 zwischen einem Deckel 57 und einer dem Flachkolben 46 zugewandten, nach oben hin die Anstellkolbenstange 28 übergreifenden Fußplatte 58 angeordnet. Ein mit der Fußplatte 58 verschraubter, geteilter Ring 59 stellt letztendlich die Kopplung zur Quertraverse 4 her. Der auf das Kalottenpaar 54 aufgesetzte Deckel 57 wird von einem Federpaket 61 beaufschlagt, auf das über einen Druckring 62 eine auf den Zugbolzen 56 aufgeschraubte Mutter 63 einwirkt. Sobald Öl in den Druckraum unter dem Flachkolben 46 einströmt und damit das hydraulische Kissen 45 aufbaut, hebt sich die Fußplatte 58 mit dem Kalottenpaar 54 bis zur Anschlaglage der sphärischen Aufhängung gegen den von der anderen Seite her von dem Tellerfederpaket 61 beaufschlagten Deckel 57 an. Im Rahmen des Kolbenspiels des Flachkolbens 46 ist auch ein Kippen der Quertraverse 4 möglich. Das Kalottenpaar 54 ist somit fest eingespannt, wobei allerdings Schieflagen der Quertraverse gegenüber den Anstellkolbenstangen 28 über die einander anliegenden gerundeten Flächen möglich sind. Sobald ein bestimmter Druck des hydraulischen Kissens 45 überschritten wird, öffnet das Rückschlagventil 51, so daß die überschüssige Druckmittelmenge abströmen kann, bis die Tellerfederpakete 61 bis zum Anschlag entspannt sind.

Bezugszeichenliste

[0023] 

1

Rollenrichtmaschine

2

Ständer

3

Ständer

4

Quertraverse

4a

Rahmentraverse

5

Quertraverse

6

Walzenstuhl

7

Walzenstuhl

8

Anstellkeil

9

Druckmittelzylinder

10

Anstellzylinder

11

Lagerträgerkeil

12

untere Richtrolle

13

Stützrolle

14

Stützlager

15

obere Richtrolle

16

Stützlager

17

Stützrolle

18

Lagerträger

19

20

21

Anstellkeil

22

Druckmittelzylinder

23

Gelenkwelle

24

Leerhub

25

Arbeitshub

26

oberer Kolben

27

unterer Kolben

28

Anstellkolbenstange

29

Kalottenlagerung

30

31

Zylindergehäuse

32

Zylinderschraube

33

Zylinderdeckel

34

Zylinderraum

35

Druckraum

36

Dichtplatte

37

Zuleitungsrohr

38

Zuleitungsrohr

39

Druckraum

40

41

Durchgangsbohrung

42

Festanschlag

43

Mündung

44

Pfeil

45

hydraulisches Kissen

46

Flachkolben

47

Akkumulatorleitung

48

Akkumulator

49

Druckmeßeinrichtung

50

51

Rückschlagventil

52

Einzelteil

53

Einzelteil

54

Kalottenpaar

55

Buchse

56

Zugbolzen

57

Deckel

58

Fußplatte

59

Ring

60

61

Federpaket

62

Druckring

63

Mutter

Ansprüche

1. Walzenanstellvorrichtung mit hydraulischen Anstellzylindern einer Richtmaschine für Bleche und Bänder mit versetzt zueinander angeordneten oberen und unteren Richtwalzen, die über ihre Länge mittels ihrerseits an Quertraversen abgestützten, in Walzenstühlen angeordneten Stützrollen abgestützt sind, wobei zumindest die obere Quertraverse zur Positionierung der Richtwalzen anstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Gesamthub eines jeden Anstellzylinders (10) aufgeteilt ist.

2. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Zylinderraum (34) des Anstellzylinders (10) zwei unabhängig voneinander beaufschlagbare Kolben (26; 27) angeordnet sind, von denen der den Arbeitshub (25) ausführende untere Kolben (27) eine als Anstellkolbenstange (28) ausgebildete Verlängerung aufweist.

3. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitshub (25) des unteren Kolbens (27) kleiner als der Leerhub (24) des oberen Kolbens (26) ist.

4. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Kolben (26) an einem unteren Festanschlag (42) anliegt.

5. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß den Druckräumen (35, 39) zugeordnete Druckmittelzuleitungen als Rohre (37, 38) ausgebildet sind.

6. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Zuleitungsrohr (38) des unteren Kolbens (27) in eine vertikale Durchgangsbohrung (41) des oberen Kolbens (26) eintaucht und der gegen das Zuleitungsrohr (38) abgedichtete obere Kolben (26) gleitbeweglich auf dem Zuleitungsrohr (38) angeordnet ist.

7. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6,
gekennzeichnet durch
eine unterhalb des Zylinderdeckels (33) angeordnete, den Druckraum (35) für den oberen Kolben (26) nach oben begrenzende Dichtplatte (36).

8. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anstellkolbenstangen (28) über Kalottenlagerungen (29) auf einem hydraulischen Kissen (45) abgestützt sind.

9. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kalottenlagerung (29) ein Kalottenpaar (54) aufweist, dessen Einzelteile (52, 53) einander mit sphärischen Flächen anliegen und das zwischen einem Deckel (57) und einer einem Flachkolben (46) des hydraulischen Kissens (45) zugewandten, nach oben hin die Anstellkolbenstange (28) übergreifenden Fußplatte (58) angeordnet ist.

10. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Fußplatte (58) über einen geteilten Ring (59) mit der Quertraverse (4) verbunden ist.

11. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 8 bis 10,
gekennzeichnet durch
ein den Deckel (57) beaufschlagendes Federpaket (61).

12. Walzenanstellvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Federpaket (61) zwischen einem Druckring (62) und dem Deckel (57) angeordnet ist.

13. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß das hydraulische Kissen (45) an einen Akkumulator (48) angeschlossen ist und in der Akkumulatorleitung (47) eine Druckmeßeinrichtung (49) und ein gesteuertes Rückschlagventil (51) angeordnet sind.

14. Walzenanstellvorrichtung nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anstellzylinder (10) über Meßwertgeber regeltechnisch miteinander verbunden sind.

15. Walzenanstellvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Quertraverse (4) im Rahmen des Führungsspiels des Flachkolbens (46) in Blechlaufrichtung gesehen quer kippbar ist.

Zeichnung