(19)
(11) EP 2 310 151 B1

(12) EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT

(45) Hinweis auf die Patenterteilung:
05.06.2013  Patentblatt  2013/23

(21) Anmeldenummer: 09777080.4

(22) Anmeldetag:  09.07.2009
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21B 31/32(2006.01)
(86) Internationale Anmeldenummer:
PCT/EP2009/004995
(87) Internationale Veröffentlichungsnummer:
WO 2010/003676 (14.01.2010 Gazette  2010/02)

(54)

WALZVORRICHTUNG MIT VERSTELLVORRICHTUNG

ROLLER DEVICE WITH ADJUSTER DEVICE

LAMINOIR COMPORTANT UN DISPOSITIF DE DÉPLACEMENT


(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR

(30) Priorität: 10.07.2008 DE 102008032522

(43) Veröffentlichungstag der Anmeldung:
20.04.2011  Patentblatt  2011/16

(73) Patentinhaber: SMS Siemag AG
40237 Düsseldorf (DE)

(72) Erfinder:
  • FILK, Edgar
    57250 Netphen (DE)
  • BÖCKING, Sebastian
    57072 Siegen (DE)

(74) Vertreter: Klüppel, Walter 
Hemmerich & Kollegen Patentanwälte Hammerstraße 2
D-57072 Siegen
D-57072 Siegen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
FR-A- 1 442 671
JP-A- 61 169 110
JP-A- 6 269 818
US-A- 3 587 266
   
       
    Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen).


    Beschreibung

    Technisches Gebiet



    [0001] Die Erfindung betrifft eine Walzvorrichtung mit einer Verstellvorrichtung, insbesondere zur Verstellung eines Horizontalversatzes einer Walze der Walzvorrichtung, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, siehe z.B. JP-A 06269818.

    Stand der Technik



    [0002] Walzvorrichtungen oder auch Walzgerüste sind im Stand der Technik hinlänglich bekannt. Dabei sind Walzgerüste bekannt, bei welchen ein Horizontalver satz einer Arbeitswalze relativ zu den benachbarten Stützwalzen als Horizontalstabilisierung vorgenommen wird. Dies ist insbesondere notwendig, wenn mit der Walzvorrichtung verschiedene Stichprogramme gefahren werden sollen. Dabei sind als Verstellvorrichtungen Getriebeelemente zur Verstellung, Hydraulikzylinder und Keilverstellungen mittels eines verschiebbaren Keils bekannt. Verstellvorrichtungen mit Keilen sind beispielsweise durch die DE 17 770 54 A bekannt geworden. Die EP 0 154 896 B1 offenbart sowohl Hydraulikzylinder als auch mechanische Verstellgetriebe.

    [0003] Bei den mechanischen Verstellvorrichtungen ist es nachteilig, dass die Vorrichtungen zum Einen die eingestellte Position verlieren, d.h. dass die eingestellte Position sich im Laufe des Betriebs verstellt. Dies erfolgt nachteilig bei Verstellvorrichtungen mit eingebauten Getrieben, weil eine Selbsthemmung der Getriebe oder eine Bremse nicht vorliegt und somit bei einer Belastung eine Verschiebung der Position eintritt. Dies bedeutet auch, dass der Sensor oder Geber, der zur Überwachung verwendet wird, seine absolute Position verliert. Darüber hinaus ist es bei Walzvorrichtungen mit Getrieben der Fall, dass für die Getriebe relativ große Raumbereiche in den Walzenständem vorgesehen werden, so dass die Vorrichtungen daher sehr groß und auch schwer ausfallen.

    [0004] Weiterhin findet sich zum Anderen der Effekt der mangelnden Reproduzierbarkeit der einzustellenden Position. Auch ist der benötigte Bauraum relativ groß. Dies ist bei Verstellvorrichtungen mit Keilen der Fall. Dabei kann es auch vorkommen, dass die Verstellkeile bei der Inbetriebnahme zu weit herausgezogen werden und somit der Kontakt zu dem zu verschiebenden Bereich verlieren. Auch dadurch verliert der Geber seine Position und eine genaue Positionsregelung kann nicht mehr stattfinden. Typischer Weise sehen die Keile auch weit antriebsseitig und bedienungsseitig aus dem Walzgerüstbereich heraus, so dass dies auch wiederum ungünstig für die Walzenwechseleinrichtung ist und eine größere Verkleidung bedingt. Auch dies ist mit erhöhtem Aufwand verbunden und daher nachteilig.

    [0005] Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

    [0006] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Walzvorrichtung zu schaffen, mittels welcher die Nachteile des Standes der Technik vermindert, wenn nicht gar verhindert werden können.

    [0007] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Walzvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhaft sind an jedem Ende der Walze zwei sich gegenüberliegende Verstellvorrichtungen vorhanden.

    [0008] Auch ist es vorteilhaft, wenn die Verstellvorrichtung zwei Druckräume aufweist zur Druckbeaufschlagung des Kolbens, wobei jeweils ein Raum auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sind. So kann die Position des Kolbens sicher eingestellt oder gesteuert werden.

    [0009] Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn eine mit dem Kolben verbundene Kolbenstange über eine Hebelanordnung die Walze direkt oder indirekt in Verstellrichtung der Walze beaufschlagt, wobei der Kolben in Richtung parallel zur Walzenachse verstellt wird und der zumindest eine Hebel der Hebelanordnung die Verstellung der Walze senkrecht zur Walzenachse bewirkt.

    [0010] Auch ist vorteilhaft, wenn die Position des Kolbens mittels eines Sensors detektierbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn der Sensor in das Gehäuse der Verstellvorrichtung integriert ist oder mit diesem verbunden ist, wie insbesondere an dieses von außen montiert ist. Dabei kann vorteilhaft die Position des Sensors nicht verloren gehen, weil der Sensor mit dem verschiebbaren Element der Kolben-Zylindereinheit oder mit den relativ zueinander verschiebbaren Elementen direkt verbunden werden kann.

    [0011] Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

    Kurze Beschreibung der Zeichnungen



    [0012] Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
    Fig. 1
    eine schematische Darstellung einer Walzvorrichtung mit einer Arbeitswalze mit Verstellvorrichtungen,
    Fig. 2
    eine Verstellvorrichtung in schematischer Darstellung, und
    Fig. 3
    eine Verstellvorrichtung in schematischer Darstellung.

    Bevorzugte Ausführung der Erfindung



    [0013] Die Figur 1 zeigt schematisch eine Ansicht einer Walzvorrichtung 1 mit einem Gerüst 2, wie Walzgerüst, mit vier Ständerpfosten 2a, 2b, 2c, 2d, und mit einer im Raumbereich zwischen den Ständerpfosten 2a, 2b, 2c, 2d angeordneten Arbeitswalze 3, die in Walzenlagern bzw. Arbeitswalzenbiegeblöcken 4 gelagert aufgenommen ist. Zwischen den Ständerposten 2a, 2b, 2c, 2d des Gerüsts 2 und den Walzenlagern bzw. Arbeitswalzenbiegeblöcken bzw. Verschiebeblöcken 4 sind Verstellvorrichtungen 5 vorgesehen, um die Walze oder die Arbeitswalze 3 in Richtung 6 senkrecht zur Achsrichtung 7 der Walze zu verlagern. Dazu ist die Walze 3 an einem Einbaustück 8 gelagert aufgenommen.

    [0014] Die Verstellvorrichtungen 5 dienen somit zur Horizontalverstellung der Walze 3 in einer Richtung senkrecht zur Achse der Walze 3.

    [0015] Wie in Figur 1 zu erkennen, sind die Verstellvorrichtungen 5 derart angeordnet, dass sie eine Verstellbewegung in Richtung des Pfeils 6 senkrecht zur Achse 7 ansteuern.

    [0016] Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird bei einer Walzvorrichtung die Verstellvorrichtung 10 gebildet durch einen Druckmittelaktuator, wie einen Hydraulikaktuator 11, wie er in Figur 2 dargestellt ist.

    [0017] Zwischen der Walze 13 und dem Ständerpfosten 12 ist der Hydraulikaktuator 11 derart angeordnet, dass ein Druckraum 25 gebildet ist zwischen dem Bauteil 23 und dem Bauteil 18. Dabei kann in den Druckraum 25 ein Druckmittel eingelassen oder unter Druck gesetzt werden, so dass die beiden Bauteile 23 und 18 voneinander weg beaufschlagt werden und sich entsprechend voneinander weg verlagern oder dass sie sich aufeinander zu bewegen.

    [0018] Darüber hinaus ist ein Kolben 14 in einem Zylinderraum 15,16 aufgenommen, so dass zwei druckmittelbeaufschlagbare Zylinder oder Räume 15,16 gebildet sind, wobei die Räume 15 und 16 jeweils auf einer Seite des Kolbens 14 angeordnet sind, so dass eine Druckbeaufschlagung des Raums 15 den Kolben 14 in Richtung Walze beaufschlagt und eine Druckbeaufschlagung des Raums 16 den Kolben 14 in Richtung von der Walze weg beaufschlagt. Durch die Kolben-Zylindereinheit 14,15,16 wird eine Haltevorrichtung bzw. Einstellvorrichtung geschaffen, welche als ein Rückhaltezylinder ausgebildet ist und der auch dazu dient die Elemente 20,21 und 23 zurückzuziehen.

    [0019] Der Raumbereich 15,16 wird in einem Gehäuse 17 gebildet, welches mit dem Ständerpfosten 12 verbunden ist. Vorteilhaft ist das Gehäuse 17 zweiteilig ausgebildet und aus den beiden Teilgehäusen 18,19 aufgebaut. Der Kolben ist mit seinem Kolbenkörper in dem Gehäuse 17 aufgenommen und ragt mit einer Kolbenstange durch eine Öffnung im Teilgehäuse 18, wo es mit dem Walzenlager 20 verbunden ist. Vorteilhaft kann noch ein Zwischenelement 21 vorgesehen sein, welches eine Führung in Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Verstellvorrichtung und senkrecht zur Walzenachse erlaubt.

    [0020] Auch der Zylinder des Raumbereichs 25 wird durch die Elemente 23,18 gebildet und ist in einer Ausnehmung des Blocks 17 aufgenommen.

    [0021] Neben der Anordnung des Zylinders 14 in dem Gehäuse 17 mit den Zylinderräumen 15,16 befindet sich in dem Gehäuse 17 weiterhin ein Sensor 22, welcher die Position des von dem Zylinder 25 betätigten Elements 23 mittelbar oder unmittelbar detektiert. Dabei weist der Sensor 22 einen Stift 24 auf, welcher sich an dem Element 21 oder mit dem damit verbundenen Element 23 abstützt.

    [0022] Besonders vorteilhaft an dieser Ausführungsform ist die gute Steuerbarkeit der Position durch die druckbeaufschlagbaren Räume oder Zylinder 25 und/oder 15,16, so dass die Position des Elements 23 und/oder des Kolbens 14 jederzeit eindeutig eingestellt werden kann und somit auch die Position der Walze 13. Weiterhin ist die Ausführung gemäß Figur 2 besonders kompakt aufgebaut, da die Hydraulikeinheit mit Kolben-/Zylindereinheit 25 direkt auf die Walze 3 wirkt.

    [0023] Gemäß einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die Verstellvorrichtung 30 gebildet durch einen Druckmittelaktuator, wie einen Hydraulikaktuator 31, welcher über eine Hebelanordnung 32 auf die Walze 3 wirkt, wie er in Figur 3 dargestellt ist. Zwischen der Walze 3 und dem Ständerpfosten 33 ist der Hydraulikaktuator 31 derart angeordnet, dass der Kolben 34 in einem Zylinderraum 35,36 aufgenommen ist und zwei druckmittelbeaufschlagbare Räume 35,36 bildet, wobei die Räume 35 und 36 jeweils auf einer Seite des Kolbens 34 angeordnet sind, so dass eine Druckbeaufschlagung des Raums 35 den Kolben 34 nach rechts bewegt bzw. beaufschlagt und eine Druckbeaufschlagung des Raums 36 den Kolben 34 nach links bewegt bzw. beaufschlagt.

    [0024] Der Raumbereich 35,36 wird in einem Gehäuse 37 gebildet, welches mit einem Gehäuse 38 verbunden ist, welches die Hebelanordnung 32 aufnimmt, was wiederum am Ständerpfosten 33 befestigt ist. Vorteilhaft ist das Gehäuse 37 zweiteilig ausgebildet und aus den beiden Teilgehäusen 39,40 aufgebaut, wo bei das Teil 39 topfartig ausgebildet ist und das Teil 40 nach Art eines Flansches ausgebildet ist. Der Flansch 40 weist dabei eine Öffnung auf durch welche die Kolbenstange 41 ragt, um über die Hebelanordnung 32 die Walze 3 zu verlagern. Im Bereich der Öffnung des Flansches 40 ist weiterhin eine Abdichtung 42 vorgesehen.

    [0025] Die Kolbenstange 41 ist mit einer axial verschiebbaren Stange 43 verbunden, welche mit einem Gelenk 44 ausgebildet ist, an welchem ein Hebelarm 45 gelenkig angebunden ist. Der Hebelarm ist über ein weiteres Gelenk 46 mit dem Element 21 gelenkig verbunden. Dieses Teil 21 ist wiederum mit dem Walzenlager 20 verbunden, so dass eine Verlagerung des Elements 21 unmittelbar auf die Walze 3 übertragen wird.

    [0026] Bei einer Verlagerung des Kolbens 34 aufgrund einer Druckbeaufschlagung der Druckräume 35 und/oder 36 wird die Kolbenstange 41 verlagert und auf eine vorgebbare Position eingestellt. Dadurch wird die Stange, wie beispielsweise Schubstange, axial verlagert und damit auch das Gelenk 44. Da das Walzenlager 20 in Richtung der Walzenachse im Wesentlichen unverschieblich ausgebildet ist, verändert sich durch die Verlagerung des Gelenkpunkts 44 die relative Lage des Hebelarms 45 in seiner Winkellage zur Achse der Walze oder zu einer Senkrechten dazu betrachtet und somit wird der Abstand zwischen dem Ständer 33 und der Walze definiert und eingestellt. Damit die Walzenlager in Richtung parallel zur Walzenachse im Wesentlichen unverschieblich sind, werden diese mit den Führungen 47 verriegelt, welche nur eine Bewegung in Richtung senkrecht zur Walzenachse erlauben.

    [0027] Durch die Anordnung des Kolbens und der Schubstange parallel zur Walzenachse ergibt sich eine sehr kompakte Bauform der Verstellvorrichtung.

    [0028] Zur Erkennung der Position des Kolbens zur Regelung oder Steuerung der Position der Walze ist weiterhin ein Sensor 48 vorgesehen, welcher mittels eines Fühlers 49 die Lage des Kolbens detektiert. Dazu wird am Kopf des Gehäuses 39 eine Öffnung geschaffen, durch welche der Fühler 49 des Sensors 48 durchgreifen kann und in eine Öffnung oder Bohrung des Kolbens eingreifen kann.

    Bezugszeichenliste



    [0029] 
    1 Walzvorrichtung
    2 Gerüst
    2a Ständerpfosten
    2b Ständerpfosten
    2c Ständerpfosten
    2d Ständerpfosten
    3 Walze
    4 Walzenlager, Walzenbiegeblock
    5 Verstellvorrichtung
    6 Richtung der Verstellung
    7 Achsrichtung, Achse
    10 Verstellvorrichtung
    11 Druckmittelaktuator
    12 Ständerpfosten
    13 Walze
    14 Kolben
    15 Zylinderraum, Druckraum
    16 Zylinderraum, Druckraum
    17 Gehäuse
    18 Teilgehäuse
    19 Teilgehäuse
    20 Walzenlager, Walzenbiegeblock
    21 Zwischenelement
    22 Sensor
    23 Verbundenes Element
    24 Stift
    25 Zylinder, Druckraum
    30 Verstellvorrichtung
    31 Hydraulikaktuator
    32 Hebelanordnung
    33 Ständerpfosten
    34 Kolben
    35 Zylinderraum, Druckraum
    36 Zylinderraum, Druckraum
    37 Gehäuse
    38 Gehäuse
    39 Teilgehäuse
    40 Teilgehäuse, Flansch
    41 Kolbenstange
    42 Abdichtung
    43 Stange
    44 Gelenk
    45 Hebelarm
    46 Gelenk
    47 Führung
    48 Sensor
    49 Fühler



    Ansprüche

    1. Walzvorrichtung (1) mit einem Gerüst mit Ständerpfosten (2,12,33), wobei zumindest eine Walze (3,13) des Walzgerüsts im Raumbereich zwischen den Ständerpfosten (2a,2b,2c,2d) angeordnet ist und zumindest eine Verstellvorrichtung (5,10,30) für die Verstellung der Walze (3) vorgesehen ist, wobei
    dass die zumindest eine Verstellvorrichtung (5,10,30) zwischen der Walze (3,13) und dem Ständerpfosten (2, 2a,2b,2c,2d, 12,33) angeordnet ist und ein Druckmittelstellorgan (25) umfasst,
    dass Druckmittelstellorgan (25) einen Hydraulikaktuator mit Kolben-/Zylindereinheit (25,23) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kolben-/Zylindereinheit einen Kolben (34) aufweist, welcher mit seiner Bewegungsrichtung parallel zur Walzenachse steht.
     
    2. Walzenanordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Verstellvorrichtung zwei Druckräume (35,36) aufweist zur Druckbeaufschlagung des Kolbens (34), wobei jeweils ein Raum auf den jeweils gegenüberliegenden Seiten des Kolbens angeordnet sind.
     
    3. Walzenanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine mit dem Kolben (34) verbundene Kolbenstange (41) über einen Hebelanordnung die Walze (3) direkt oder indirekt in Verstellrichtung beaufschlagt, wobei der Kolben (34) in Richtung parallel zur Walzenachse verstellt wird und der Hebel die Verstellung der Walze senkrecht zur Walzenachse bewirkt.
     
    4. Walzenvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Position des Kolbens (14,23,34) mittels eines Sensors detektierbar ist.
     
    5. Walzenvorrichtung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Sensor in das Gehäuse der Verstellvorrichtung integriert ist oder mit diesem verbunden ist.
     


    Claims

    1. Rolling device (1) with a stand with housing posts (2, 12, 33), wherein at least one roll (3, 13) of the roll stand is arranged in the spatial region between the housing posts (2a, 2b, 2c, 2d) and at least one adjusting device (5, 10, 30) for adjusting the roll (3) is provided, wherein the at least one adjusting device (5, 10, 30) is arranged between the roll (3, 13) and the housing post (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 12, 33) and comprises a pressure medium setting element (25) and the pressure medium setting element (25) comprises a hydraulic actuator with a piston/cylinder unit (25, 34), characterised in that the piston/cylinder unit comprises a piston (34) disposed with its direction of movement parallel to the roll axis.
     
    2. Roll arrangement according to claim 1, characterised in that the adjusting device comprises two pressure chambers (35, 36) for pressure-loading of the piston (34), wherein the chambers are respectively arranged on opposite sides of the piston.
     
    3. Roll arrangement according to any one of the preceding claims, characterised in that a piston rod (41) connected with the piston (34) acts by way of a lever arrangement directly or indirectly on the roll (3) in the adjustment direction, wherein the piston (34) is adjusted in a direction parallel to the roll axis and the lever produces the adjustment of the roll perpendicularly to the roll axis.
     
    4. Roll arrangement according to any one of the preceding claims, characterised in that the position of the piston (14, 23, 34) is detectable by means of a sensor.
     
    5. Roll arrangement according to claim 4, characterised in that the sensor is integrated in the housing of the adjusting device or is connected therewith.
     


    Revendications

    1. Dispositif de laminage (1) comprenant une cage équipée de montants (2, 12, 33), au moins un cylindre (3, 13) de la cage de laminage étant disposé dans l'espace ménagé entre les montants (2a, 2b, 2c, 2d) et au moins un dispositif de réglage (5, 10, 30) étant prévu pour le réglage du cylindre (3), ledit au moins un dispositif de réglage (5, 10, 30) étant disposé entre le cylindre (3, 13) et les montants (2, 2a, 2b, 2c, 2d, 12, 33) et comprenant un organe de réglage (25) du moyen de pression, l'organe de réglage (25) du moyen de pression comprenant un actionneur hydraulique muni d'une unité du type à piston/cylindre (25, 23), caractérisé en ce que l'unité du type à piston/cylindre présente un piston (34) qui est disposé, avec sa direction de mouvement, parallèlement à l'axe du cylindre.
     
    2. Agencement de laminage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réglage présente deux espaces mis sous pression pour la sollicitation par pression du piston (34), un espace étant disposé respectivement sur chaque côté respectivement opposé du piston.
     
    3. Agencement de laminage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une tige de piston (41) reliée au piston (34) sollicite, via un agencement de levier, le cylindre (3), de manière directe ou indirecte dans la direction de réglage, le piston (34) étant réglé dans une direction parallèlement à l'axe du cylindre et le levier effectuant un réglage du laminage perpendiculairement à l'axe du cylindre.
     
    4. Dispositif de laminage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on peut détecter la position du piston (14, 23, 34) au moyen d'un capteur.
     
    5. Dispositif de laminage selon la revendication 4, caractérisée en ce que le capteur est intégré dans le boîtier du dispositif de réglage ou est relié à ce dernier.
     




    Zeichnung














    Angeführte Verweise

    IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

    In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente